CN210270170U - 一种轨道扣件检测维修配套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种轨道扣件检测维修配套装置，该装置包括轨检小车本体，轨检小车本体通过传动轴设置有车轮，轨检小车本体内部内置有彼此相互连接的用于整体终端控制的控制模块、用于存储最终拍摄整合文件的存储器和用于检测过程实时定位的GPS模块，轨检小车本体上还设置有彼此相互连接的驱动电机和电源，控制模块、存储器和GPS模块均还与电源连接，轨检小车本体上还设有相机安置平台，相机安置平台上还设置有多个用于拍摄轨道左右两边扣件图片的第一相机组件，轨检小车本体上还单独设置有用于拍摄轨道板编号的第二相机组件，所有第一相机组件和第二相机组件均与控制模块相连接。与现有技术相比，本实用新型具有操作简便，检测准确度高等优点。

Description

一种轨道扣件检测维修配套装置

技术领域

本实用新型涉及轨道扣件检测及维修技术领域，尤其是涉及一种轨道扣件检测维修配套装置。

背景技术

随着铁路运输队运输的高速化和重载化发展，对铁路的安全监测也提到了新的高度。

扣件作为铁路轨道系统的重要组成部分，在服役过程中将承受多次往复性及周期性的横向、纵向弯曲等变应力作用，这将不可避免的造成其断裂，丢失等损害，当扣件连续有三个及以上产生损害时，列车将有大概率脱轨的危险发生。

按照我国铁路建造标准，每公里铁路中大约有7200个扣件，这对于人工巡检来说无疑是一个巨大的工作量，此外，依赖人工巡检一是会给轨道工人带来一定危险，其次利用“天窗点”巡检，夜视情况下难免会有漏检，而且人工巡检还会占用大量的劳动力资源。

近年来，随着大数据及图像处理技术的火热发展以及智能交通理念在铁路上的应用，基于计算机视觉技术的检测方法，通过对采集到的轨道图像的自动识别和判别，可快速发现各种设备工作状态的缺陷，检测的准确率有了显著提高，将检测结果记录下来为铁路维修提供可靠数据，也将逐渐成为铁路线路检测的新趋势。

目前基于图像检测扣件状态的轨检车有步巡式及车载式两种，其中步巡式轨检车通过工作人员沿着轨道线路推动轨检车来拍摄扣件图像，同时进行扣件状态的识别，这虽然提高了准确度，但在速度上还无法满足检测条件；而车载式轨检设备受震动和高速的影响，在扣件的检测环节受原图像的采集精度影响，将导致检测的精度降低。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种轨道扣件检测维修配套装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种轨道扣件检测维修配套装置，该装置包括轨检小车本体，所述轨检小车本体通过传动轴设置有车轮，所述轨检小车本体内部内置有彼此相互连接的用于整体终端控制的控制模块、用于存储最终拍摄整合文件的存储器和用于检测过程实时定位的GPS模块，所述轨检小车本体上还设置有彼此相互连接的驱动电机和电源，所述控制模块、所述存储器和所述GPS模块均还与所述电源连接，所述轨检小车本体上还设有相机安置平台，所述相机安置平台上还设置有多个用于拍摄轨道左右两边扣件图片的第一相机组件，所述轨检小车本体上还单独设置有用于拍摄轨道板编号的第二相机组件，所有所述第一相机组件和所述第二相机组件均与所述控制模块相连接，所述控制模块可控制相机组件的曝光时间进行扣件图片和轨道板编号的拍摄。

进一步地，所述第一相机组件和所述第二相机组件均为自带辅助光源的CMOS相机组件，所有所述辅助光源均与对应相机组件成一定角度摆放，实现对拍摄目标区域的补光。

进一步地，所述第二相机组件通过连接块与设置于所述轨检小车本体上的液压升降柱相连接。

进一步地，所述轨检小车本体上设置有固定底座，所述相机安置平台通过插销与设置于所述相机安置平台自身和所述固定底座对应位置上的插孔相配合以固定于所述轨检小车本体上。

进一步地，所述车轮为内置有光电编码器的车轮，所述光电编码器与所述控制模块相连接。

进一步地，所述相机安置平台的截面形状为L字形。

进一步地，所述控制模块采用的芯片为STM32系列芯片。

进一步地，所述GPS模块采用的型号为EG10-U7。

本实用新型装置后续配套通过服务器连接至个人电脑处理终端，预处理阶段通过灰度增强提高扣件与拍摄背景的对比度，通过自适应中值滤波算法在保证扣件特征保留的同时去除图像噪声，之后的特征提取及检测阶段采用HOG+NPE+LBP+SVM的算法进行扣件的特征混合提取和扣件状态的识别分类。

本实用新型装置后续配套进一步采用阿里云服务，维修人员个人移动终端与阿里云服务形成通讯连接，并采用密码登录软件，软件具备告知需要维修的扣件所在路段的功能，并通过维修工人的回馈，具备实时更新扣件状态的功能。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型中的自走式轨检小车在列车行驶安全的前提下投放之后，可实现扣件图像的自动精确采集和存储，而自带的GPS定位系统可以完成轨检小车到站的回收。

2.本实用新型装置后续配套通过服务器连接至个人电脑处理终端，并对数据库图像进行训练之后，可以对自走式轨检小车采集到的图像进行检测和识别并进行分类，针对轨道扣件的检测精度高。

3.本实用新型中后续配套个人电脑处理终端针对存储器整合的所有获取的信息组成的文件后可以将所检测路段扣件的状态结果上传至云服务器，而轨道维修工人通过手机等移动设备就可以接收到维修任务，在完成维修之后可将数据上传至云服务器的数据管理，实现扣件状态的更新，通过本实用新型的装置，将可以实现扣件状态的监测和对损坏扣件高效的维修。

附图说明

为了进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其他优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。并且，附图中示出的各个部分的相对位置和大小是示例性的，而不应当被理解成各个部分之间唯一确定的位置或尺寸关系。

图1为本实用新型的综合原理示意图；

图2为本实用新型的图像采集与故障检测的流程图；

图3为本实用新型的维修过程的流程图；

图4为本实用新型的整体结构示意图；

图5为本实用新型的结构主视图；

图中，1为插销，2为液压升降柱，3为第二相机组件，4为控制模块，5为电源，6为GPS模块，7为驱动电机，8为存储器，9为第一相机组件，10为车轮，11为相机安置平台，12为轨检小车本体，13为连接块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

实施例

如图1所示为本实用新型的综合原理图，其中5个相机与存储器连接，之后将存储器中的图片传输至服务器并通过个人监管电脑终端进行故障检测，最后上传至云服务器通过wifi等与其他移动设备通讯连接。

如图2所示为本实用新型中图像采集与故障检测的流程图，其中，针对本实用新型装置后续配套通过服务器连接至个人电脑处理终端后，其具体分为图像训练部分和图像检测部分，首先在预处理阶段通过灰度增强提高扣件与拍摄背景的对比度，继而通过自适应中值滤波算法在保证扣件特征保留的同时去除图像噪声，之后的特征提取及检测阶段采用HOG+NPE+LBP+SVM的算法进行扣件的特征混合并提取扣件特征最后，通过图像数据库对SVM分类器的训练，对检测的扣件状态的进行识别与分类。

如图3所示为本实用新型维修过程的流程图，其中，与本实用新型装置配套的后续数据服务系统为阿里云服务，维修人员采用密码登录软件，软件具备告知需要维修的扣件所在路段的功能，并通过维修工人的回馈，具备实时更新扣件状态的功能。

如图4和图5所示为本实用新型轨道扣件检测维修配套装置的整体以及主视角的对应结构示意图，该装置包括轨检小车本体12，轨检小车本体12通过传动轴设置有车轮10，轨检小车本体12内部内置有彼此相互连接的用于整体终端控制的控制模块4、用于存储最终拍摄整合文件的存储器8和用于检测过程实时定位的GPS模块6，轨检小车本体12上还设置有彼此相互连接的驱动电机7和电源5，控制模块4、存储器8和GPS模块6均还与电源5连接，轨检小车本体12上还设有相机安置平台11，其截面形状为L字形，相机安置平台11上还设置有多个用于拍摄轨道左右两边扣件图片的第一相机组件9，轨检小车本体12上还单独设置有用于拍摄轨道板编号的第二相机组件3，所有第一相机组件9和第二相机组件3均与控制模块4相连接，第二相机组件3通过连接块13与设置于轨检小车本体12上的液压升降柱2相连接，轨检小车本体12上设置有固定底座，相机安置平台11通过插销1与设置于相机安置平台11自身和固定底座对应位置上的插孔相配合以固定于轨检小车本体12上。

本实施例中，第一相机组件9和第二相机组件3均为自带辅助光源的CMOS相机组件，车轮10为内置有光电编码器的车轮，光电编码器与控制模块4相连接，控制模块4采用的芯片为STM32系列芯片，控制模块4自带通讯模块，可与服务器相互通信并传输数据，GPS模块6采用的型号为EG10-U7。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，该装置包括轨检小车本体(12)，所述轨检小车本体(12)通过传动轴设置有车轮(10)，所述轨检小车本体(12)内部内置有彼此相互连接的用于整体终端控制的控制模块(4)、用于存储最终拍摄整合文件的存储器(8)和用于检测过程实时定位的GPS模块(6)，所述轨检小车本体(12)上还设置有彼此相互连接的驱动电机(7)和电源(5)，所述控制模块(4)、所述存储器(8)和所述GPS模块(6)均还与所述电源(5)连接，所述轨检小车本体(12)上还设有相机安置平台(11)，所述相机安置平台(11)上还设置有多个用于拍摄轨道左右两边扣件图片的第一相机组件(9)，所述轨检小车本体(12)上还单独设置有用于拍摄轨道板编号的第二相机组件(3)，所有所述第一相机组件(9)和所述第二相机组件(3)均与所述控制模块(4)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述第一相机组件(9)和所述第二相机组件(3)均为自带辅助光源的CMOS相机组件。

3.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述第二相机组件(3)通过连接块(13)与设置于所述轨检小车本体(12)上的液压升降柱(2)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述轨检小车本体(12)上设置有固定底座，所述相机安置平台(11)通过插销(1)与设置于所述相机安置平台(11)自身和所述固定底座对应位置上的插孔相配合以固定于所述轨检小车本体(12)上。

5.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述车轮(10)为内置有光电编码器的车轮，所述光电编码器与所述控制模块(4)相连接。

6.根据权利要求1或4所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述相机安置平台(11)的截面形状为L字形。

7.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述控制模块(4)采用的芯片为STM32系列芯片。

8.根据权利要求1所述的一种轨道扣件检测维修配套装置，其特征在于，所述GPS模块(6)采用的型号为EG10-U7。

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