CN118182560A - 一种单轨交通轨道梁巡检装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单轨交通轨道梁巡检装置，该巡检装置包括行走机构，行走在单轨交通轨道梁上；巡检机构，与行走机构可拆式固定连接，该巡检机构上具有至少一种检测功能的检测组件，该检测组件设置于单轨交通轨道梁的两侧，在巡检中，行走机构会带动巡检机构在单轨交通轨道梁上移动；为了提高作业效率和作业安全性，减少人员及大型机械成本，提高经济效益，同时减少施工对地面交通的影响，本发明基于轨道梁可自动运行，完成对轨道梁两侧接触轨的巡检，采用无线遥操作控制，通过高精度传感器对接触轨位置自动测量，选取高清摄像机进行接触轨连接附件的智能识别，可灵活安排巡检任务，可降低巡检人员的安全风险，提高巡检效率，降低巡检成本。

Description

一种单轨交通轨道梁巡检装置

技术领域

本发明属于单轨交通轨道梁巡检技术领域，具体涉及一种单轨交通轨道梁巡检装置。

背景技术

跨坐式单轨交通以高架区段居多，高架区段轨道梁下方为道路交通或水面，轨道梁本身无任何攀附及吊挂条件，负极接触轨位于轨道梁内侧，正极接触轨位于轨道梁外侧，轨道梁内侧有巡检平台，外侧无巡检平台。

目前，对于跨坐式单轨交通轨道梁巡检没有成熟的自动化巡检手段，现有的接触轨巡检方式为，工人拿着卷尺、水平尺、塞尺，采用人工的方式进行负极接触轨检测，一个巡检区间长度约为2km，可巡检时间有限(约为2h)，并且绝缘支撑、中间接头、膨胀接头等巡检点位繁多(一条区间约为1000个)，采用人工检测方法需要大量人力；此外，正极接触轨悬挂于跨坐式单轨外侧，外侧无巡检平台，巡检人员只能站于地面上，通过望远镜，观察高架上的跨坐式单轨接触轨是否出现问题，此种巡检方式毫无巡检精度可言，或者动用吊车或升降车等大型机械设备，将巡检人员运送至一定的高度，来进行人工巡检，此种巡检方式需在夜间封路施工及搭建水面作业平台，并在轨道梁设置临时攀附及吊挂装置，人工点施工时间限制，施工难度较大，将耗费大量人力物力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单轨交通轨道梁巡检装置，以解决上述背景技术中提出的目前对单轨交通轨道梁的巡检主要依赖于人工，操作繁琐，耗时较长，而通过大型设备巡检只能够在夜间封路施工，受时间限制较大，因此目前对于跨坐式单轨交通轨道梁巡检没有成熟的自动化巡检手段的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单轨交通轨道梁巡检装置，该巡检装置包括：

行走机构，行走在单轨交通轨道梁上；

巡检机构，与行走机构可拆式固定连接，该巡检机构上具有至少一种检测功能的检测组件，该检测组件设置于单轨交通轨道梁两侧的接触轨上，在巡检中，行走机构会带动巡检机构在单轨交通轨道梁上移动，从而实现对整个单轨交通轨道梁进行巡检操作；

该巡检机构包括间距设置的外貌臂架和形位臂架，在外貌臂架与形位臂架之间还固定有固定架，通过三者构成整个巡检机构的框架，所述行走机构整体安装于外貌臂架、形位臂架的顶端面上，在外貌臂架与形位臂架相背的侧边均安装有导向轮，当巡检机构在单轨交通轨道梁上移动时，可以通过导向轮实现与单轨交通轨道梁侧壁的贴合，并完成对行进方向的导向；所述形位臂架的底端通过螺栓固定检测臂，该检测臂的底部通过弯折形成有与单轨交通轨道梁侧边的接触轨贴合的倒L型板，该倒L型板具有水平部和竖直部，所述检测组件包括安装于水平部上的振动传感器、激光测距传感器，以及还安装于竖直部上的激光测距传感器，所述振动传感器与激光测距传感器的检测区域在倒L型板的内侧区域重合，并构成形位检测区，从而对单轨交通轨道梁侧边的导轨结构进行位置检测与振动检测；

所述巡检装置还包括：

驱动机构，设置在行走机构的顶部，并与行走机构可拆式固定；所述驱动机构与行走机构电传动连接，通过驱动机构对行走机构的启动、行进速度做出自动化调节，从而实现对单轨交通轨道梁的巡检操作，其中行走机构、巡检机构、驱动机构的外部框架部分均采用铝合金材质构成，因此具有以下优点:重量轻，尺寸标准，加工方便，性价比高，便于安装紧固件、连接件。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述行走机构包括置于车架，该车架的底部搭接在所述固定架上，在所述行走机构的两端拐角处均设置有锁紧组件，处于两端位置的锁紧组件分别抱紧在外貌臂架和形位臂架的顶部，从而实现行走机构、巡检机构的固定，所述车架的两端分别安装有驱动轮和从动轮，在所述行走机构的内部安装有与驱动轮传动连接的电机在电机前段装有谐波减速机，增大电机扭矩，满足大角度爬坡。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述外貌臂架、形位臂架的顶端面上均开设有条形槽；所述车架的端面形成有向外凸出的柱状体，所述锁紧组件包括设置在柱状体端面的锁紧套，以及旋转设置在锁紧组件端面顶部的连接板，所述锁紧套套设在连接板上，从而实现与外貌臂架、形位臂架的卡紧作用，由于该种结构为现有常见的卡紧件结构，故在此不作进一步的赘述；所述柱状体的顶端面上固定有插柱，在图中未标出，该插柱插入至所述条形槽内，从而能够提升行走机构与巡检机构的连接稳定性。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述外貌臂架的顶端内部安装有摄像头，该摄像头的摄像端朝向外貌臂架的底部方向设置，所述外貌臂架上预留有供摄像头摄像端贯穿的孔，在巡检中，通过图像检测识别单轨交通轨道梁两侧要检测的螺栓。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述外貌臂架、形位臂架的两端均延伸至单轨交通轨道梁的外部，所述摄像头摄像端同样处于单轨交通轨道梁的外部，从而完成对单轨交通轨道梁两侧的检测，而不会被单轨交通轨道梁阻挡。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述驱动机构包括车厢，以及安装在车厢内部的电池、主控计算机、伺服控制器；所述电池与电机电连接，从而将电能传输给电机，并完成整个行走机构的驱动行走。

作为本发明中一种优选的技术方案，所述主控计算机通过232串口和i/o口与伺服控制器相连，进行行进控制，且主控计算机通过232串口与振动传感器、激光测距传感器相连，采集数据信息；所述主控计算机通过网口与摄像头相连，录制图像并进行智能识别，可采集正负接触轨连接附件的外貌信息，用于通过智能识别技术手段，进行连接螺栓松动等特定检测任务。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

为了提高作业效率和作业安全性，减少人员及大型机械成本，提高经济效益，同时减少施工对地面交通的影响，本发明基于轨道梁可自动运行，完成对轨道梁两侧接触轨的巡检，采用无线遥操作控制，通过高精度传感器对接触轨位置自动测量，选取高清摄像机进行接触轨连接附件的智能识别，可灵活安排巡检任务，可降低巡检人员的安全风险，提高巡检效率，降低巡检成本。

附图说明

图1为本发明在单轨交通轨道梁上的状态示意图；

图2为本发明行走机构的结构示意图；

图3为本发明图1中A区域的放大示意图；

图4为本发明巡检机构的结构示意图；

图5为本发明巡检机构的后视图；

图6为本发明驱动机构的俯视图；

图7为本发明无线遥操作控制的控制原理框图。

图中：

100、行走机构；101、车架；102、电机；103、驱动轮；104、从动轮；105、锁紧组件；105a、锁紧套；105b、连接板；

200、巡检机构；200a、条形槽；200b、形位检测区；201、外貌臂架；201a、摄像头；202、形位臂架；203、导向轮；204、检测臂；205、振动传感器；206、激光测距传感器；207、固定架；

300、驱动机构；301、车厢；302、电池；303、主控计算机；304、伺服控制器；

400、单轨交通轨道梁。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图7，本发明提供一种技术方案：一种单轨交通轨道梁巡检装置，该巡检装置包括：

行走机构100，行走在单轨交通轨道梁400上；

巡检机构200，与行走机构100可拆式固定连接，该巡检机构200上具有至少一种检测功能的检测组件，该检测组件设置于单轨交通轨道梁400两侧的接触轨上，在巡检中，行走机构100会带动巡检机构200在单轨交通轨道梁400上移动，从而实现对整个单轨交通轨道梁400进行巡检操作；

该巡检机构200包括间距设置的外貌臂架201和形位臂架202，在外貌臂架201与形位臂架202之间还固定有固定架207，通过三者构成整个巡检机构200的框架，行走机构100整体安装于外貌臂架201、形位臂架202的顶端面上，在外貌臂架201与形位臂架202相背的侧边均安装有导向轮203，当巡检机构200在单轨交通轨道梁400上移动时，可以通过导向轮203实现与单轨交通轨道梁400侧壁的贴合，并完成对行进方向的导向；形位臂架202的底端通过螺栓固定检测臂204，该检测臂204的底部通过弯折形成有与单轨交通轨道梁400侧边的接触轨贴合的倒L型板，该倒L型板具有水平部和竖直部，检测组件包括安装于水平部上的振动传感器205、激光测距传感器206，以及还安装于竖直部上的激光测距传感器206，即形位臂架202的两侧各搭载2台激光测距传感器206和1个振动传感器205，振动传感器205与激光测距传感器206的检测区域在倒L型板的内侧区域重合，并构成形位检测区200b，从而对单轨交通轨道梁400侧边的导轨结构进行位置检测与振动检测，其中单轨交通轨道梁400该处的结构具体可参考图1；

巡检装置还包括：

驱动机构300，设置在行走机构100的顶部，并与行走机构100可拆式固定；驱动机构300与行走机构100电传动连接，通过驱动机构300对行走机构100的启动、行进速度做出自动化调节，从而实现对单轨交通轨道梁400的巡检操作，其中行走机构100、巡检机构200、驱动机构300的外部框架部分均采用铝合金材质构成，因此具有以下优点:重量轻，尺寸标准，加工方便，性价比高，便于安装紧固件、连接件。

本实施例中，行走机构100包括置于车架101，该车架101的底部搭接在固定架207上，在行走机构100的两端拐角处均设置有锁紧组件105，处于两端位置的锁紧组件105分别抱紧在外貌臂架201和形位臂架202的顶部，从而实现行走机构100、巡检机构200的固定，车架101的两端分别安装有驱动轮103和从动轮104，在行走机构100的内部安装有与驱动轮103传动连接的电机102，通过电机102带动驱动轮103转动，当驱动轮103转动后，会驱动整个车架101移动，当车架101移动后，会使得从动轮104同步移动，而从动轮104在移动过程中，还能够对车架101的后部分进行支撑，由于此装置的行走部件为电机102，电机102运动精度高，具有编码器，所以装置能在单轨交通轨道梁400上高精度行走，并能标定装置的位置信息，装置由电机102驱动行走，行走速度0～2m/s连续可调，在电机102前段装有谐波减速机，增大电机扭矩，满足大角度爬坡。

本实施例中，外貌臂架201、形位臂架202的顶端面上均开设有条形槽200a；车架101的端面形成有向外凸出的柱状体，锁紧组件105包括设置在柱状体端面的锁紧套105a，以及旋转设置在锁紧组件105端面顶部的连接板105b，锁紧套105a套设在连接板105b上，从而实现与外貌臂架201、形位臂架202的卡紧作用，由于该种结构为现有常见的卡紧件结构，故在此不作进一步的赘述；柱状体的顶端面上固定有插柱，在图中未标出，该插柱插入至条形槽200a内，从而能够提升行走机构100与巡检机构200的连接稳定性。

本实施例中，外貌臂架201的顶端内部安装有摄像头201a，该摄像头201a的摄像端朝向外貌臂架201的底部方向设置，外貌臂架201上预留有供摄像头201a摄像端贯穿的孔，在巡检中，通过图像检测识别单轨交通轨道梁400两侧要检测的螺栓。

本实施例中，外貌臂架201、形位臂架202的两端均延伸至单轨交通轨道梁400的外部，摄像头201a摄像端同样处于单轨交通轨道梁400的外部，从而完成对单轨交通轨道梁400两侧的检测，而不会被单轨交通轨道梁400阻挡。

本实施例中，驱动机构300包括车厢301，以及安装在车厢301内部的电池302、主控计算机303、伺服控制器304；电池302与电机102电连接，从而将电能传输给电机102，并完成整个行走机构100的驱动行走。

本实施例中，在运行中，先输入运行参数，并对设备进行实时定位，随后设备朝向终点方向行走，在行走过程中，主控计算机303通过232串口和i/o口与伺服控制器304相连，进行行进控制，且主控计算机303通过232串口与振动传感器205、激光测距传感器206相连，采集数据信息；主控计算机303通过网口与摄像头201a相连，录制图像并进行智能识别，可采集正负接触轨连接附件的外貌信息，并进行数据显示，同时还对轨面进行检测计算，也会进行数据显示，用于通过智能识别技术手段，进行连接螺栓松动等特定检测任务，当出现检测不合格时，报警停车，记录不合格位置点，接触报警后，继续朝向终点位置行走，直至结束。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例(详见上述详尽的描述)，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：该巡检装置包括：

行走机构(100)，行走在单轨交通轨道梁(400)上；

巡检机构(200)，与行走机构(100)可拆式固定连接，该巡检机构(200)上具有至少一种检测功能的检测组件，该检测组件设置于单轨交通轨道梁(400)两侧的接触轨上；

该巡检机构(200)包括间距设置的外貌臂架(201)和形位臂架(202)，在外貌臂架(201)与形位臂架(202)之间还固定有固定架(207)，所述外貌臂架(201)、形位臂架(202)整体安装于行走机构(100)的顶端面上，在外貌臂架(201)与形位臂架(202)相背的侧边均安装有导向轮(203)；所述形位臂架(202)的底端通过螺栓固定检测臂(204)，该检测臂(204)的底部通过弯折形成有与单轨交通轨道梁(400)侧边的接触轨贴合的倒L型板，该倒L型板具有水平部和竖直部，所述检测组件包括安装于水平部上的振动传感器(205)、激光测距传感器(206)，以及还安装于竖直部上的激光测距传感器(206)，所述振动传感器(205)与激光测距传感器(206)的检测区域在倒L型板的内侧区域重合，并构成形位检测区(200b)；

所述巡检装置还包括：

驱动机构(300)，设置在行走机构(100)的顶部，并与行走机构(100)可拆式固定；所述驱动机构(300)与行走机构(100)电传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述行走机构(100)包括置于车架(101)，该车架(101)的底部搭接在所述固定架(207)上，在所述行走机构(100)的两端拐角处均设置有锁紧组件(105)，处于两端位置的锁紧组件(105)分别抱紧在外貌臂架(201)和形位臂架(202)的顶部，所述车架(101)的两端分别安装有驱动轮(103)和从动轮(104)，在所述行走机构(100)的内部安装有与驱动轮(103)传动连接的电机(102)在电机(102)前段装有谐波减速机。

3.根据权利要求2所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述外貌臂架(201)、形位臂架(202)的顶端面上均开设有条形槽(200a)；所述车架(101)的端面形成有向外凸出的柱状体，所述锁紧组件(105)包括设置在柱状体端面的锁紧套(105a)，以及旋转设置在锁紧组件(105)端面顶部的连接板(105b)，所述锁紧套(105a)套设在连接板(105b)上；所述柱状体的顶端面上固定有插柱，该插柱插入至所述条形槽(200a)内。

4.根据权利要求2所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述外貌臂架(201)的顶端内部安装有摄像头(201a)，该摄像头(201a)的摄像端朝向外貌臂架(201)的底部方向设置，所述外貌臂架(201)上预留有供摄像头(201a)摄像端贯穿的孔，在巡检中。

5.根据权利要求4所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述外貌臂架(201)、形位臂架(202)的两端均延伸至单轨交通轨道梁(400)的外部，所述摄像头(201a)摄像端同样处于单轨交通轨道梁(400)的外部。

6.根据权利要求4所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述驱动机构(300)包括车厢(301)，以及安装在车厢(301)内部的电池(302)、主控计算机(303)、伺服控制器(304)；所述电池(302)与电机(102)电连接。

7.根据权利要求6所述的一种单轨交通轨道梁巡检装置，其特征在于：所述主控计算机(303)通过232串口和i/o口与伺服控制器(304)相连，且主控计算机(303)通过232串口与振动传感器(205)、激光测距传感器(206)相连；所述主控计算机(303)通过网口与摄像头(201a)相连。