CN220391232U - 一种铁路基础设施维护综合智能平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及用于铁路轨道巡检的装置，具体涉及一种铁路基础设施维护综合智能平台，包括运载平台和信息采集监测系统，运载平台包括车体和行走机构，行走机构安装在车体上并带动车体沿铁轨行走；信息采集监测系统包括信息采集器、监测模块、信息监测机和终端机，监测模块包括轨道信息采集模块、轨道里程测量模块、限界检测模块、定位模块、监控模块，信息采集器具有多个供监测模块连接的模块接口，信息采集器与信息监测机数据连通，信息采集器可将监测模块采集的信息上传给信息监测机并可接收信息监测机的指令，信息监测机与终端机数据连通，用以实现上传数据和接收远程指令。

Description

一种铁路基础设施维护综合智能平台

技术领域

本实用新型涉及用于铁路轨道巡检的装置，具体涉及一种铁路基础设施维护综合智能平台。

背景技术

铁路上线作业的职工需携带大量检修仪器仪表、工机具、照明灯具、执法记录仪等，由作业门到作业点的距离较远，需要上线作业的职员负载多种工具的情况下步行到达作业地点，尤其是高铁线路，由作业门到达作业地点需步行几公里，上线作业职工的劳动强度大，而且由于步行速度所限，职员到达作业点也需要很长时间，影响铁路检修维护的效率。

上线作业的职员需要携带大量检修仪器仪表，到达作业点的途中还需要对铁轨进行测量，到达作业点后还要针对不同的检修要求使用不同的检修仪表，测量、检修后还需要记录数据，过程十分繁琐。

目前国内外具有一些铁路作业用的平台车，但是大多结构复杂、体积大、重量大，使用性能单一，不能满足现场快速施工、检修、测量、运输、安装等综合性作业需求。同时鉴于如今行业市场及技术发展趋势水平的提升，更加需要先进的设备来配合施工。

现针对上述技术问题，提出一种铁路基础设施维护综合智能平台。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种铁路基础设施维护综合智能平台，具有运载功能和铁路基础设施维护过程中常用的一些信息采集功能，降低铁路上线作业职工的工作强度，方便铁路基础设施维护工作。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种铁路基础设施维护综合智能平台，包括运载平台和信息采集监测系统，所述运载平台包括车体和行走机构，行走机构安装在车体上并带动车体沿铁轨行走，行走机构的非绝缘轨道轮与信息采集监测系统的轨道信息采集模块电连接，

信息采集监测系统包括信息采集器、监测模块、信息监测机和终端机，信息采集器和终端机都与信息监测机数据连通，信息采集器和信息监测机均可拆卸地安装在车体上，信息采集器具有若干个供监测模块可拆卸式连接的模块接口，所述监测模块包括轨道信息采集模块、轨道里程测量模块、限界检测模块、定位模块、监控模块。

运载平台能实现运输功能、载人功能，信息采集监测系统用于配合运载平台在行进过程中多种信息进行采集并上传。

进一步的，所述车体上设置有信息采集器安装位、信息监测机安装位、照明安装位、监控安装位以及座椅安装位，信息采集器可拆卸地安装在信息采集器安装位，信息监测机可拆卸地安装在信息监测机安装位，所述照明安装位设置有照明灯，车体上预装有用于照明灯与信息采集器连接的照明接线，所述监控模块安装在监控安装位，车体上预装有用于监控模块与信息采集器连接的监控接线，所述座椅安装位可拆卸地安装有座椅。

进一步的，所述信息采集器包括设备箱和工业主板，工业主板设置在设备箱内并且工业主板上设置有若干个模块接口，所述模块接口为模块总线扩展槽，设备箱上设置有若干个供监测模块连接的插接口，各插接口与各模块总线扩展槽连接，

所述信息采集器安装位和座椅安装位为同一个，设备箱可拆卸地安装在信息采集器安装位并作为座椅使用。

信息采集器的工业主板具有多个适用性强的模块接口，便于与多种不同功能的监测模块连接，信息采集器可拆卸的安装并且其箱体可作为座椅使用，精简了设备的结构，有利于降低设备整体重量。

进一步的，车体上可拆卸地安装有操作架，信息监测机安装位、照明安装位和监控安装位均设置在操作架上。信息监测机、照明灯和监控模块均设置在操作架上，不仅利于照明灯和监控模块充分发挥作用，还有利于职员查看信息监测机上的信息。

进一步的，所述信息监测机与信息采集器通过数据线或者无线通信方式数据连通，信息监测机与终端机通过专网或者数据转储的方式数据连通。

进一步的，所述限界检测模块安装在车体上，车体上预装有用于限界检测模块与信息采集器连接的检测接线。限界检测模块预装在车体上，使用时在信息采集器安装后与限界检测模块的检测接线连接即可实现数据连通。

进一步的，所述行走机构包括主动轮对、从动轮对和行走驱动件，主动轮对包括绝缘轨道轮，行走驱动件的动力输出端与各绝缘轨道轮连接并带动绝缘轨道轮转动，从动轮对包括非绝缘轨道轮；

轨道里程测量模块和轨道信息采集模块均具有用于与信息采集器连接的连接端头，连接端头设置在车体上，所述轨道里程测量模块包括与绝缘轨道轮配合的计米轮。

轨道信息采集模块预装在车体上并与行走机构的非绝缘轨道轮电连接，轨道里程测量模块预装在车体上并与行走机构的绝缘轨道轮配合，轨道里程测量模块和轨道信息采集模块的连接端头均设置在车体上，信息采集器装到车体上时可快速与快速方便的与轨道里程测量模块和轨道信息采集模块连接，便于对轨道数据和里程信息采集。

进一步的，所述行走机构还包括机械刹车，机械刹车与主动轮对的各绝缘轨道轮对应配合。

进一步的，所述车体的台面为下凹式结构。车体设置成下沉式结构，可降低车体和车让乘坐人员的重心，提高运行的安全性。

进一步的，所述车体的前端和/或后端设置有牵引连接位，车体至少为1个，相邻车体的牵引连接位可拆卸式连接。依据实际情况车体可设置为多个并拖挂使用。

与现有技术相比本实用新型具有的有益效果有：

1、本申请的智能平台可实现在铁路线上快速运输人员和材料机具，大大减轻了作业人员劳动强度，实现了人员、物的远距离轻便快速运输；

2、运载平台的车体采用全铝框架式焊接，重量较轻且结构强，方便上线作业职员携带，车体还可设置下凹式结构，降低车体重心，降低乘坐的上线作业职员的重心，提高设备运行的安全性和稳定性；

3、运载平台上预装有轨道信息采集模块、限界模块、轨道里程测量模块，运载平台行走过程中可对轨道信息和轨道里程进行检测，还对铁轨进行限界监测，轨道信息采集模块、限界模块、轨道里程测量模块在运载平台上均预留有用于连接信息采集器的连接结构，信息采集器安装在运载平台后可与轨道信息采集模块、限界模块、轨道里程测量模块快速实现数据连通；

4、本申请的智能平台可实现作业照明、视频录像、定位等功能，可实现指挥中心的远程监控分析等功能；

5、本申请的智能平台将运输、测试、照明、视频、数据测试采集集中于一体，具有工装意义，通过运载平台快速到达作业地点，实现音视频录制和传递，直接分析作业行为，在行进过程中可完成轨道电路调整、分路电压、电流信息采集、上传，提高了劳动效率，很受电务作业现场欢迎；

6、本申请的智能平台适于高铁、普铁现场作业，根据人员数量、作业形成、管辖设备多少及远近，每个工点均可配备1台或多台，根据实际使用需求可单独使用或者拖挂使用；

7、信息采集器具有若干个适应性强的模块接口，可根据需要安装对应功能的监测模块，这使得智能平台具备很大的预留开发空间，根据不同作业性质可以在平台拓展适用于各系统的作业工机具现场的作业，提高了效率，降低了人员管理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为运载平台前端视角的立体结构示意图；

图2为运载平台后端视角的立体结构示意图；

图3为下凹式结构的车体的结构示意图；

图4为信息采集监测系统的原理示意图；

图5为信息采集器的工业主板的结构示意图；

图中：1、车体，11、操作架，12、信息监测机安装位，21、绝缘轨道轮，22、非绝缘轨道轮，23、机械刹车，3、信息采集器，31、设备箱，32、工业主板，33、模块接口，4、信息监测机，5、终端机，6、监测模块。

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例

一种铁路基础设施维护综合智能平台，包括运载平台和信息采集监测系统，运载平台起到行走和运输的作用，信息采集监测系统用于配合运载平台对铁路的多种数据进行采集和分析。

运载平台的结构如图1-3所示，运载平台包括车体1和行走机构，行走机构安装在车体1上并带动车体1沿铁轨行走。行走结构包括主动轮对、从动轮对和行走驱动件，主动轮对包括绝缘轨道轮21，绝缘轨道轮21为高强度耐磨材质，从动轮对包括非绝缘轨道轮22，非绝缘轨道轮22为导电材质并且优选为钢制，绝缘轨道轮21和非绝缘轨道轮22均为偶数个，运载平台使用时，主动轮对的各绝缘轨道轮21分别在铁轨的两个轨道上行走，从动轮对的各非绝缘轨道轮22分别在铁轨的两个轨道上行走，为了降低运载平台的整体质量，方便设备的搬运转移，绝缘轨道轮21和非绝缘轨道轮22均设置为两个，车体1的车身采用全铝框架式焊接结构。

所述行走驱动件的动力输出端与各绝缘轨道轮21连接，行走驱动件通过驱动各绝缘轨道轮21转动带动车体1行走。行走驱动件优选为配备遥控器的免维护无刷电机，各绝缘轨道轮21内部镶嵌平衡结构轮毂，各免维护无刷电机通过驱动各绝缘轨道轮21的轮毂带动车体1可平稳运行，操作人员通过遥控器可控制车体1行进或后退。

为了满足铁路基础维护过程中遇到的多种突然状况，确保运载平台的运输能力，所述运载平台包括至少一个车体1，车体1的前端/后端设置有牵引连接位，车体1大于1个时相邻两个车体1的牵引连接位可拆卸式连接，相邻车体1牵引拖挂。多车体1牵引拖挂时，根据铁路坡度可启动位于后方车体1上的行走驱动件，各车体1均主动行走，也可关闭位于后方车体1的行走驱动件，使头部车体1带动后方各车体1行走。为了避免溜车，各车体1上的行走机构还包括机械刹车23，机械刹车23与主动轮对的各绝缘轨道轮21对应配合。

在一些实施例中，车体1的台面可设置为下凹式结构，如图3所示，人员和设备位于下凹式台面结构的车体1上，车体1及车体1上设备、人员的重心降低，从而提高了安全性。

为了方便信息采集监测系统的安装和一些常用功能的实现，车体1上设置有信息采集器安装位、信息监测机安装位12和监控安装位，车体1上预装有监控接线，监控接线的一端位于监控安装位，另一端位于信息采集器安装位一侧，信息采集监测系统的信息采集器3可拆卸地安装在信息采集器安装位，信息采集监测系统的信息监测机4可拆卸地安装在信息监测机安装位12，信息采集监测系统中的监控模块可拆卸地安装在监控安装位，并可通过车体1上预装的监控接线与信息采集器3连接。

车体1上还设置有照明安装位和座椅安装位，照明安装位设置有照明灯，车体1上预装有照明接线，照明接线的一端位于照明安装位，另一端位于信息采集器安装位一侧，照明灯通过照明接线与信息采集器3连接以实现供电，车体1上还设置有座椅安装位，座椅安装位用于安装座椅。

进一步的，车体1上可拆卸地安装有操作架11，信息监测机安装位12、照明安装位和监控安装位均设置在操作架11上。操作架11竖置在车体1的前端位置，照明安装位设置在操作架11上便于照明灯对前方照明，监控安装位设置在操作架11上并优选在操作架11的顶端，便于提高监控模块的拍摄效果，信息监测机安装位12设置在操作架11上，方便人员乘坐在车体1上时观看信息监测机4的信息。

所述信息采集监测系统的原理示意图如图4所示，信息采集监测系统包括信息采集器3、监测模块6、信息监测机4和终端机5。

所述信息采集器3具有若干个供监测模块6可拆卸式连接的模块接口33，监测模块6包括用于监测铁轨信息的多个功能检测模块，监测模块6的各功能模块可拆卸式安装在信息采集器3上，监测模块6采集的信息可传递给信息采集器3上，信息采集器3也可对监测模块6的例如轨道信息采集模块等功能模块发出采集信息的指令。

信息采集器3和终端机5都与信息监测机4数据连通，信息采集器3接收到的信息可传递给信息监测机4。在使用时信息采集器3和信息监测机4均安装在运载平台上，信息采集器3与信息监测机4之间通过数据线、WIFI或者其他形式的无线通信方式实现数据连通，信息监测机4还可向信息采集器3发出控制指令，使信息采集器3对监测模块6的对应功能模块进行检测动作。

信息监测机4配备有显示屏，通过内置硬件和软件的处理可将信息采集器3发送的数据显示，信息监测机4也配备有键盘或其它外部输入设备，便于人员操作，所述信息监测机4可采用内置有特定软件的电脑、平板电脑等。信息监测机4与终端机5之间通过专网或者数据转储的方式实现数据连通，信息监测机4可将信息采集器3发出的信息处理后发送到终端机5，终端机5可对数据进行存储。

所述监测模块6包括但不限于轨道信息采集模块、轨道里程测量模块、限界检测模块、定位模块、监控模块，具体的：

轨道信息采集模块用于采集轨25Hz、2000Hz信号的频率和电压幅值，预处理并上传给信息采集器3。轨道信息采集模块包括前端探头和后端信号预处理电路结构两部分，采集信号时两个前端探头分别与位于两轨道上的非绝缘轨道轮22配合将两条轨道短路，后端信号预处理电路结构将电流信号转换处理为电压值并将电压值信号传递给信息采集器3；轨道信息采集模块预装在运载平台的车体1上，轨道信息采集模块的前端探头与两个非绝缘轨道轮22电连接，后端信号预处理电路结构的连接端头设置在车体1上并位于信息采集器安装位一侧，信息采集器3安装在信息采集器安装位后可与后端信号预处理电路结构的连接端头通过插接等方式快速连接。

轨道里程测量模块包括计米轮，计米轮预装在车体1上并与绝缘轨道轮21配合，计米轮的连接端头也设置在车体1上信息采集器安装位的一侧，信息采集器3安装在信息采集器安装位后可与计米轮的连接端头通过插接或其它方式快速的实现电连接。

限界检测模块用于对运载平台所在的铁轨进行限界检测，限界检测模块包括激光雷达装置，激光雷达装置安装在车体1上，激光雷达的接线端设置在车体1上信息采集器安装位的一侧，信息采集器3安装在信息采集器安装位后可与激光雷达装置的接线端通过插接或其它方式快速的实现电连接。

所述定位模块为GPS定位模块和/或北斗定位模块，定位模块为与信息采集器3可拆卸式安装的外置安装式，或者为集成在信息采集器3上的集成式。

监控模块为360°云台监控系统，监控模块拍摄的实时画面可显示到信息监测机4上，信息监测机4也可对信息采集器3发出指令，控制监控模块的拍摄方向，监控模块也可作为铁路上线职工的执法记录仪使用。

根据实际测量需要，监测模块6还可包括速度传感器等。

所述信息采集器3包括设备箱31和工业主板32，工业主板32设置在设备箱31内并且工业主板32上设置有若干个模块接口33，所述模块接口33为通用性强模块总线扩展槽，设备箱31上设置有若干个供监测模块6连接的插接口，各插接口与各模块总线扩展槽连接。工业主板32的结构如图5所示，工业主板32还具有数据输出通讯接口、调试通讯接口、电源模块及接口、处理器最小系统及外围电路，数据输出通讯接口与信息监测机4或其它设备通过物理方式进行数据连通，调试通讯接口用于外部计算机对工业主板32进行调试，工业主板32内置有24VDC电源模块，也可接入外部电源，处理器可采用STM32系列的单片机，用于对数据进行初步解析处理，然后按照内部数据通信协议封装后上传至数据监测机。

为了精简运载平台的结构，所述信息采集器安装位和座椅安装位为同一个，设备箱31可拆卸地安装在信息采集器安装位并作为座椅使用。

所述车体1上还设置有电源安装位，行走机构的电源安装在电源安装位，行走机构的电源可采用48V刀片式锂电池，循环使用寿命长，充电速度快，续航里程长，安全防爆防火等级高。进一步的，行走机构的电源配套有电源箱，电源箱可拆卸地安装在电源安装位同时也作为座椅使用。

利用本实施例的铁路基础设施维护综合智能平台，职工上线作业时大量检修仪器仪表、工机具、照明灯、执法记录仪等必备工具可一次性到达现场，职工可乘坐设备快速到达作业地点，同时在行进过程中可对铁轨进行检测并上传数据；根据每次生产任务不同实现一车单用或多车连挂，实现了运输、检修、视频传递的多功能，减少劳动强度，提高了劳动效率。设备使用时在将信息采集器3、信息监测机4、照明灯、监控模块、电源等安装到运载平台的车体1上，并根据需要选取对应功能的监测模块6，设备不使用时，可将信息采集器3、信息监测机4、照明灯、监控模块、电源等拆下，分开放置。

本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，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，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：包括运载平台和信息采集监测系统，所述运载平台包括车体（1）和行走机构，行走机构安装在车体（1）上并带动车体（1）沿铁轨行走，行走机构的非绝缘轨道轮（22）与信息采集监测系统的轨道信息采集模块电连接，

信息采集监测系统包括信息采集器（3）、监测模块（6）、信息监测机（4）和终端机（5），信息采集器（3）和终端机（5）都与信息监测机（4）数据连通，信息采集器（3）和信息监测机（4）均可拆卸地安装在车体（1）上，信息采集器（3）具有若干个供监测模块（6）可拆卸式连接的模块接口（33），所述监测模块（6）包括轨道信息采集模块、轨道里程测量模块、限界检测模块、定位模块、监控模块。

2.根据权利要求1所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述车体（1）上设置有信息采集器安装位、信息监测机安装位（12）、照明安装位、监控安装位以及座椅安装位，信息采集器（3）可拆卸地安装在信息采集器安装位，信息监测机（4）可拆卸地安装在信息监测机安装位（12），所述照明安装位设置有照明灯，车体（1）上预装有用于照明灯与信息采集器（3）连接的照明接线，所述监控模块安装在监控安装位，车体（1）上预装有用于监控模块与信息采集器（3）连接的监控接线，所述座椅安装位可拆卸地安装有座椅。

3.根据权利要求2所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述信息采集器（3）包括设备箱（31）和工业主板（32），工业主板（32）设置在设备箱（31）内并且工业主板（32）上设置有若干个模块接口（33），所述模块接口（33）为模块总线扩展槽，设备箱（31）上设置有若干个供监测模块（6）连接的插接口，各插接口与各模块总线扩展槽连接，

所述信息采集器安装位和座椅安装位为同一个，设备箱（31）可拆卸地安装在信息采集器安装位并作为座椅使用。

4.根据权利要求3所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：车体（1）上可拆卸地安装有操作架（11），信息监测机安装位（12）、照明安装位和监控安装位均设置在操作架（11）上。

5.根据权利要求4所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述信息监测机（4）与信息采集器（3）通过数据线或者无线通信方式数据连通，信息监测机（4）与终端机（5）通过专网或者数据转储的方式数据连通。

6.根据权利要求2所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述限界检测模块安装在车体（1）上，车体（1）上预装有用于限界检测模块与信息采集器（3）连接的检测接线。

7.根据权利要求1所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述行走机构包括主动轮对、从动轮对和行走驱动件，主动轮对包括绝缘轨道轮（21），行走驱动件的动力输出端与各绝缘轨道轮（21）连接并带动绝缘轨道轮（21）转动，从动轮对包括非绝缘轨道轮（22）；

轨道里程测量模块和轨道信息采集模块均具有用于与信息采集器（3）连接的连接端头，连接端头设置在车体（1）上，所述轨道里程测量模块包括与绝缘轨道轮（21）配合的计米轮。

8.根据权利要求7所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述行走机构还包括机械刹车（23），机械刹车（23）与主动轮对的各绝缘轨道轮（21）对应配合。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述车体（1）的台面为下凹式结构。

10.根据权利要求9所述的一种铁路基础设施维护综合智能平台，其特征在于：所述车体（1）的前端和/或后端设置有牵引连接位，车体（1）至少为1个，相邻车体（1）的牵引连接位可拆卸式连接。