CN221316138U - 轨道缺陷检测车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道缺陷检测车辆,轨道缺陷检测车辆包括:车体，车体安装有电源；检测机构，检测机构包括照明模块、图像采集模块和识别模块，照明模块和图像采集模块均固定于车体底壁且均与轨道相对设置，图像采集模块用于采集轨道图像，识别模块用于根据图像采集模块采集的图像识别轨道的缺陷；控制器，控制器用于控制照明模块的光照强度。由此，通过控制器控制照明模块的光照强度，以使图像采集模块能够采集到清晰、比例正常的图像，在图像采集模块采集到的图像并且图像传递到识别模块时，识别模块能够立即对图像分析，提高了轨道缺陷检测车辆的检测效率，并且提高了轨道缺陷检测车辆检测轨道的精准度。

Description

轨道缺陷检测车辆

技术领域

本实用新型涉及检测设备领域，尤其是涉及一种轨道缺陷检测车辆。

背景技术

为保证列车、动车高铁等行车安全，需要对铁轨表面进行定期检查来确认铁轨表面是否有缺陷，例如裂痕，传统方法是使用人工目视检测或者使用超声波探伤。

人工目视检测效率低，并且当光照程度较差时，例如隧道内、雨天浓雾天气，会影响检测人员的判断，造成漏检；超声波探伤检测相对人工目视检测虽然相对人工目视检测可以提高效率，但是成本较高，

实用新型内容

为了提高检测效率，降低光照强度对轨道检测的影响，本申请提供一种基于视觉检测技术路线的轨道缺陷检测车辆。

本申请提供的一种轨道缺陷检测车辆采用如下的技术方案：

一种轨道缺陷检测车辆，包括：车体，所述车体适于沿轨道运动，所述车体安装有电源；检测机构，所述检测机构与所述电源电连接，所述检测机构包括照明模块、图像采集模块和识别模块，所述照明模块和所述图像采集模块均固定于所述车体底壁且均适于与所述轨道相对设置，所述图像采集模块用于采集所述轨道图像，所述照明模块用于为所述轨道提供照明，所述图像采集模块与所述识别模块通信连接，所述识别模块用于根据所述图像采集模块采集的图像识别所述轨道的缺陷；控制器，所述控制器与所述电源电连接且与所述检测机构通信连接，所述控制器用于控制所述照明模块的光照强度。

通过采用上述技术方案，通过控制器控制照明模块的光照强度，以使图像采集模块能够采集到清晰、比例正常的图像，在图像采集模块采集到的图像并且图像传递到识别模块时，识别模块能够立即对图像分析，提高了轨道缺陷检测车辆的检测效率，并且提高了轨道缺陷检测车辆检测轨道的精准度。

优选的，所述轨道包括平行设置的第一轨道和第二轨道，所述照明模块用于同时为所述第一轨道和所述第二轨道提供照明，所述图像采集模块用于同时采集所述第一轨道和所述第二轨道图像。

通过采用上述技术方案，通过照明模块同时为第一轨道和第二轨道提供照明，以使图像采集模块能够采集到第一轨道和第二轨道的清晰图像，从而提高轨道缺陷检测车辆检测轨道的准确性。

优选的，所述照明模块为多个，多个所述照明模块沿所述轨道缺陷检测车辆的长度方向间隔开设置，且每个所述照明模块均沿所述轨道缺陷检测车辆的宽度方向延伸，至少两个所述照明模块在所述轨道上形成的光照区域至少部分重合，所述图像采集模块的检测区域位于重合的所述光照区域内。

通过采用上述技术方案，在图像采集模块检测范围的光照强度不满足拍摄条件时，通过多个照明模块配合以提高图像采集模块的检测范围的光照强度，可以使图像采集模块能够采集清晰的图像。

优选的，沿所述轨道缺陷检测车辆的长度方向上，多个所述照明模块分别设置于所述图像采集模块的两侧，且至少两个所述照明模块相对所述图像采集模块对称设置，对称设置的两个所述照明模块形成的光照区域均与所述图像采集模块正对设置。

通过采用上述技术方案，通过在图像采集模块的两侧设置照明模块，可以使照明模块的光线照射方向与水平面形成夹角，通过调节照明模块的光线照射方向调节照明模块的光照范围大小，可以使照明模块的光照范围大于图像采集模块的检测范围，当图像采集模块一侧的照明模块被阻挡时，另一侧的照明模块能够继续为图像采集模块的检测范围提供光照，从而提高轨道缺陷检测车辆的检测稳定性。

优选的，多个所述照明模块的总光照强度为Lx，Lx满足关系式：20000lm＜Lx＜50000lm。

通过采用上述技术方案，当图像采集模块的检测范围的光照强度大于2万流明且小于5万流明时，图像采集模块能够采集清晰的图像，通过多个照明模块提高铁轨的光照强度，使图像采集模块能够拍摄清晰的图像，从而提高轨道缺陷检测车辆检测的准确性。

优选的，所述检测机构还包括光照强度检测模块，所述光照强度检测模块用于检测所述检测区域内的光照强度，所述控制器根据所述光照强度检测模块检测的光照强度信号控制所述照明模块的光照强度。

通过采用上述技术方案，当光照强度检测模块检测到图像采集模块的检测范围的光照强度低于2万流明时，光照强度检测模块将信号推送到控制器，控制器根据接的信号提高照明模块的光线强度，以提高图像采集模块的检测范围的光照强度，同样的，当光照强度检测模块检测到图像采集模块的检测范围的光照强度高于5万流明时，控制器根据光照强度检测模块推送的信号，降低图像采集模块的检测范围的光照强度，从而可以使图像采集模块能够拍摄清晰的图像。

优选的，沿所述轨道缺陷检测车辆的高度方向，所述图像采集模块与所述轨道之间的高度距离为L1，沿所述轨道缺陷检测车辆的第二方向，所述图像采集模块的横向视野距离为L2,L1和L2满足关系式：105mm≤L1≤115mm，1790mm≤L2≤1810mm。

通过采用上述技术方案，在轨道缺陷检测车辆检测轨道时，可以通过调节图像采集模块的横向视野距离和图像采集模块与轨道之间的高度距离以使图像采集模块能够采集宽度尺寸不同的轨道的图像。

优选的，所述检测机构还包括速度检测模块，所述速度检测模块用于检测所述轨道缺陷检测车辆的运动速度，所述控制器还被构造为根据所述速度检测模块检测的速度信号控制所述图像采集模块的采集帧率。

通过采用上述技术方案，当速度检测模块检测到轨道缺陷检测车辆的运动速度提高时，速度检测模块向控制器发出速度信号，控制器可以控制图像采集模块的采集帧率提高，当速度检测模块检测到轨道缺陷检测车辆的运动速度降低时，速度检测模块向控制器发出速度信号，控制器可以控制图像采集模块的采集帧率降低，从而可以使图像采集模块的采集帧率与车体的运动速度匹配，进而可以避免图像采集模块拍摄的图像拉伸或压缩等问题，有助于提高轨道缺陷检测车辆的检测准确性。

优选的，所述轨道缺陷检测车辆的运动速度为V1，V1满足关系式：1km/h≤V1≤20km/h。

通过采用上述技术方案，当轨道缺陷检测车辆的运动低于或等于20km/h，图像采集模块易于采集比例正常的图像，相反的，当轨道缺陷检测车辆的运动高于20km/h，图像采集模块采集到的图像会变形。

优选的，所述检测机构还包括：显示器，所述显示器与所述控制器通信连接，所述显示器用于发出轨道缺陷信息。

通过采用上述技术方案，当识别模块根据图像采集模块采集的图像识别出轨道的缺陷后，识别模块将铁轨的缺陷信息反馈到显示器，可以使维护人员了解铁轨的缺陷情况，进一步的，当维护人员了解铁轨的缺陷情况后，维护人员能够通过控制器使轨道缺陷检测车辆停止运动，从而使维护人员可以对铁轨进行维护。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过控制器控制照明模块的光照强度，以使图像采集模块能够采集到清晰、比例正常的图像，在图像采集模块采集到的图像并且图像传递到识别模块时，识别模块能够立即对图像分析，提高了轨道缺陷检测车辆的检测效率，并且提高了轨道缺陷检测车辆检测轨道的精准度；

2.当光照强度检测模块检测到图像采集模块的检测范围的光照强度低于2万流明时，光照强度检测模块将信号推送到控制器，控制器根据接的信号提高照明模块的光线强度，以提高图像采集模块的检测范围的光照强度，同样的，当光照强度检测模块检测到图像采集模块的检测范围的光照强度高于5万流明时，控制器根据光照强度检测模块推送的信号，降低图像采集模块的检测范围的光照强度，从而可以使图像采集模块能够拍摄清晰的图像。

附图说明

图1是根据本实施例所述的轨道缺陷检测车辆的示意图；

图2是根据本实施例所述的轨道缺陷检测车辆的另一角度的示意图；

图3是根据本实施例所述检测机构的检测机构的剖视图。

附图标记说明：

1000、轨道缺陷检测车辆；100、车体；101、电源；103、车轮；104、导向盘；

200、检测机构；201、照明模块；202、图像采集模块；

300、控制台；301、急停模块；302、显示器；303、指示灯。

具体实施方式

以下结合附图1-图3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种轨道缺陷检测车辆1000，轨道缺陷检测车辆1000用于在光照程度较差的情况下检测轨道，并且轨道缺陷检测车辆1000可以检测到轨道的微小缺陷，并且在轨道缺陷检测车辆1000检测到缺陷时立即向检测人员进行反馈。

参照图1-图3，轨道缺陷检测车辆1000包括：车体100、检测机构200和控制器，车体100能够沿轨道运动，车体100安装有电源101和车轮103，电源101可以构造为铅酸蓄电池，检测机构200与电源101电连接，其中，电源的输出电压可以为220V，并且电源101可以通过逆变器将电源的直流电转化为交流电，在轨道缺陷检测车辆1000检测轨道时，电源101为检测机构200提供电能以使检测机构200能够工作，检测机构200包括照明模块201、图像采集模块202和识别模块，照明模块201和图像采集模块202均固定于车体100底壁且均能够与轨道相对设置，图像采集模块202用于拍摄轨道，照明模块201用于为轨道提供光照，图像采集模块202与识别模块通信连接，识别模块用于根据图像采集模块202采集的图像识别轨道的缺陷，图像采集模块202的分辨率可以构造为大于2K，控制器与电源101电连接，并且控制器与检测机构200通信连接，控制器用于控制照明模块201的光照强度和图像采集模块202的工作参数。

图像采集模块202可以构造为鱼眼摄像头，照明模块201可以为图像采集模块202提供光照，当光照强度不满足图像采集模块202的拍摄条件时，照明模块201提高图像采集模块202检测范围的光照强度，以使图像采集模块202能够对轨道进行采集，并且，当图像采集模块202拍摄的图像传输到识别模块时，识别模块能够自动识别出轨道的缺陷。

进一步的，控制器可以控制照明模块201的光照强度，当图像采集模块202的检测范围的光照强度变弱时，控制器增加照明模块201的光照强度，以使图像采集模块202能够采集清晰图像，同样的，当图像采集模块202的检测范围的光照强度变强时，控制器降低照明模块201的光照强度，从而尽量防止图像采集模块202拍摄的图像过暗或过曝。

由此，通过控制器控制照明模块201的光照强度，以使图像采集模块202能够采集到清晰、比例正常图像，在图像采集模块202采集到图像并且图像传递到识别模块时，识别模块能够立即对图像分析，提高了轨道缺陷检测车辆1000的检测效率，并且提高了轨道缺陷检测车辆1000检测轨道的精准度。

在本申请的一些实施例中，轨道包括平行设置的第一轨道和第二轨道，照明模块201用于同时为第一轨道和第二轨道提供照明，图像采集模块202用于同时采集第一轨道和第二轨道，第一轨道和第二轨道配合可以对车体100进行导向，通过照明模块201同时为第一轨道和第二轨道提供照明，以使图像采集模块202能够采集到第一轨道和第二轨道的清晰图像，从而提高轨道缺陷检测车辆1000检测轨道的准确性。

轨道缺陷检测车辆1000设置有多个导向盘104，导向盘104与车轮103固定连接，多个导向盘104均设置于第一轨道和第二轨道之间，至少有一个导向盘104能够与第一轨道止抵接触，并且至少有一个导向盘104能够与第二轨道止抵接触，在轨道缺陷检测车辆1000沿铁轨运动时，通过至少两个导向盘104分别与第一轨道和第二轨道止抵接触，尽量防止轨道缺陷检测车辆1000脱离铁路。

进一步的，轨道缺陷检测车辆1000设置有急停按钮，当检测人员发现轨道缺陷检测车辆1000无法通过前方轨道时，检测人员按下急停按钮使轨道缺陷检测车辆1000立即停止运动，从而尽量防止检测人员发生危险。

参见图1-图3，在本申请的一些实施例中，轨道缺陷检测车辆1000设置有多个照明模块201，多个照明模块201沿轨道缺陷检测车辆1000的长度方向间隔开设置，需要说明的是，轨道缺陷检测车辆1000的长度方向可以指图1中的前后方向，每个照明模块201均沿轨道缺陷检测车辆1000的宽度方向延伸，需要说明的是，轨道缺陷检测车辆1000的宽度方向可以指图1中的左右方向，至少两个照明模块201在轨道上形成的光照区域至少部分重合，图像采集模块202的检测区域位于重合的光照区域内，并且重合的光照区域的面积大小大于图像采集模块202的检测区域的面积大小。在图像采集模块202检测范围的光照强度不满足拍摄条件时，通过多个照明模块201配合以提高图像采集模块202的检测范围的光照强度，可以使图像采集模块202能够采集清晰的图像。

参见图3，在本申请的一些实施例中，沿轨道缺陷检测车辆1000的长度方向上，多个照明模块201分别设置于图像采集模块202的两侧，且至少两个照明模块201相对图像采集模块202对称设置，对称设置的两个照明模块201形成的光照区域均与所述图像采集模块202正对设置，通过在图像采集模块202的两侧设置照明模块201，可以使照明模块201的光线照射方向与水平面形成夹角，通过调节照明模块201的光线照射方向调节照明模块201的光照范围大小，可以使照明模块201的光照范围大于图像采集模块202的检测范围。

并且，照明模块201具有透镜，透镜可以使照明模块201发出的光线汇聚，通过在图像采集模块202的两侧设置对称的照明模块201，当图像采集模块202一侧的照明模块201被阻挡时，另一侧的照明模块201能够继续为图像采集模块202的检测范围提供光照，从而提高轨道缺陷检测车辆1000的检测稳定性。

在本申请的一些实施例中，多个照明模块201的总光照强度为Lx，Lx满足关系式：20000lm＜Lx＜50000lm，也就是说，当图像采集模块202的检测范围的光照强度大于2万流明且小于5万流明时，图像采集模块202能够采集清晰的图像，通过多个照明模块201提高铁轨的光照强度，使图像采集模块202能够拍摄清晰的图像，从而提高轨道缺陷检测车辆1000检测的准确性。

在本申请的一些实施例中，检测机构200还包括光照强度检测模块，光照强度检测模块与控制器通信连接，光照强度检测模块用于检测图像采集模块202的检测范围的光照强度，当光照强度检测模块检测到图像采集模块202的检测范围的光照强度低于2万流明时，光照强度检测模块将信号推送到控制器，控制器根据接的信号提高照明模块201的光线强度，例如提高光源的输入功率，以提高图像采集模块202的检测范围的光照强度，同样的，当光照强度检测模块检测到图像采集模块202的检测范围的光照强度高于5万流明时，控制器根据光照强度检测模块推送的信号，降低图像采集模块202的检测范围的光照强度，从而可以使图像采集模块202能够采集清晰的图像。

参见图2，在本申请的一些实施例中，沿轨道缺陷检测车辆1000的高度方向，图像采集模块202与轨道之间的高度距离为L1，沿轨道缺陷检测车辆1000的第二方向，图像采集模块202的横向视野距离为L2,L1和L2满足关系式：105mm≤L1≤115mm，1790mm≤L2≤1810mm，需要说明的是，轨道缺陷检测车辆1000的高度方向可以指图2的上下方向，在轨道缺陷检测车辆1000检测轨道时，可以通过调节图像采集模块202的横向视野距离和图像采集模块202与轨道之间的高度距离以使图像采集模块202能够采集宽度尺寸不同的轨道的图像。

在本申请的一些实施例中，轨道检测机构200还包括速度检测模块，速度检测模块用于检测轨道缺陷检测车辆1000的运动速度，控制器还被构造为根据速度检测模块的速度信号控制图像采集模块202的拍摄频率，当速度检测模块检测到轨道缺陷检测车辆1000的运动速度提高时，速度检测模块向控制器发出速度信号，控制器可以控制图像采集模块202的采集帧率提高，当速度检测模块检测到轨道缺陷检测车辆1000的运动速度降低时，速度检测模块向控制器发出速度信号，控制器可以控制图像采集模块202的采集帧率降低，从而可以使图像采集模块202的采集帧率与车体100的运动速度匹配，进而可以避免图像采集模块202拍摄的图像拉伸或压缩等问题，有助于提高轨道缺陷检测车辆1000的检测准确性。

在本申请的一些实施例中，轨道缺陷检测车辆1000的运动速度为V1，V1满足关系式：1km/h≤V1≤20km/h，检测员可以通过控制器调整轨道缺陷检测车辆1000的运动速度，并且，当轨道缺陷检测车辆1000的运动低于或等于20km/h，图像采集模块202易于采集比例正常的图像，相反的，当轨道缺陷检测车辆1000的运动高于20km/h，图像采集模块202采集的图像会变形。

参见图1，在本申请的一些实施例中，轨道缺陷检测车辆1000设置有控制台300，检测机构200还包括显示器302，显示器302设置于控制台300上，显示器302与控制器通信连接，显示器302用于发出轨道缺陷信息，其中，显示器302发出的轨道缺陷信息为图像信息。当识别模块根据图像采集模块202采集的图像识别出轨道的缺陷后，识别模块将铁轨的缺陷信息反馈到显示器302，可以使维护人员了解铁轨的缺陷情况。进一步的，当维护人员了解铁轨的缺陷情况后，维护人员能够通过控制急停模块301使轨道缺陷检测车辆1000停止运动，从而使维护人员可以对铁轨进行维护。

控制台300还设置有指示灯303，当识别模块识别出铁轨存在缺陷时，指示灯303显示红色，当检测机构200无法正常工作时，指示灯303显示黄色，当检测机构200正常工作时，指示灯303显示绿色，通过设置指示灯303可以让维护人员了解轨道缺陷检测车辆1000的工作情况，控制台300还设置有开关键，可以通过控制开关键可以控制电源向轨道缺陷检测车辆1000的各个用电器供电或断电。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，包括：

车体(100)，所述车体(100)适于沿轨道运动，所述车体(100)安装有电源(101)；

检测机构(200)，所述检测机构(200)与所述电源(101)电连接，所述检测机构(200)包括照明模块(201)、图像采集模块(202)和识别模块，所述照明模块(201)和所述图像采集模块(202)均固定于所述车体(100)底壁且均适于与所述轨道相对设置，所述图像采集模块(202)用于采集所述轨道，所述照明模块(201)用于为所述轨道提供照明，所述图像采集模块(202)与所述识别模块通信连接，所述识别模块用于根据所述图像采集模块(202)采集的图像识别所述轨道的缺陷；

控制器，所述控制器与所述电源(101)电连接且与所述检测机构(200)通信连接，所述控制器用于控制所述照明模块(201)的光照强度。

2.根据权利要求1所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，所述轨道包括平行设置的第一轨道和第二轨道，所述照明模块(201)用于同时为所述第一轨道和所述第二轨道提供照明，所述图像采集模块(202)用于同时采集所述第一轨道和所述第二轨道图像。

3.根据权利要求2所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，所述照明模块(201)为多个，多个所述照明模块(201)沿所述轨道缺陷检测车辆(1000)的长度方向间隔开设置，且每个所述照明模块(201)均沿所述轨道缺陷检测车辆(1000)的宽度方向延伸，至少两个所述照明模块(201)在所述轨道上形成的光照区域至少部分重合，所述图像采集模块(202)的检测区域位于重合的所述光照区域内。

4.根据权利要求3所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，沿所述轨道缺陷检测车辆(1000)的长度方向上，多个所述照明模块(201)分别设置于所述图像采集模块(202)的两侧，且至少两个所述照明模块(201)相对所述图像采集模块(202)对称设置，对称设置的两个所述照明模块(201)形成的光照区域均与所述图像采集模块(202)正对设置。

5.根据权利要求3或4所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，多个所述照明模块(201)的总光照强度为Lx，Lx满足关系式：20000lm＜Lx＜50000lm。

6.根据权利要求3或4所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，所述检测机构(200)还包括光照强度检测模块，所述光照强度检测模块用于检测所述检测区域内的光照强度，所述控制器根据所述光照强度检测模块检测的光照强度信号控制所述照明模块(201)的光照强度。

7.根据权利要求2所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，沿所述轨道缺陷检测车辆(1000)的高度方向，所述图像采集模块(202)与所述轨道之间的高度距离为L1，沿所述轨道缺陷检测车辆(1000)的第二方向，所述图像采集模块(202)的横向视野距离为L2,L1和L2满足关系式：105mm≤L1≤115mm，1790mm≤L2≤1810mm。

8.根据权利要求1所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，所述检测机构(200)还包括速度检测模块，所述速度检测模块用于检测所述轨道缺陷检测车辆(1000)的运动速度，所述控制器还被构造为根据所述速度检测模块检测的速度信号控制所述图像采集模块(202)的采集帧率。

9.根据权利要求8所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，所述轨道缺陷检测车辆(1000)的运动速度为V1，V1满足关系式：1km/h≤V1≤20km/h。

10.根据权利要求9所述的一种轨道缺陷检测车辆，其特征在于，还包括：显示器(302)，所述显示器(302)与所述控制器通信连接，所述显示器(302)用于发出轨道缺陷信息。