详情

原文传递一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统及方法

专利名称：	一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统及方法
摘要：	本发明的一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统及方法，涉及一种地铁轨道用测量系统和方法，目的是为了克服现有设备只能对钢轨内部检测进而测量数据出现巨大偏差的问题，其中系统，包括：里程定位同步模块，用于对工程车进行定位；工控机，用于生成投光开启信号和图像采集开启信号，以及生成投光结束信号和图像采集结束信号；3D光源模块，用于开始投射光源或结束投射光源；3D图像采集模块，用于连续采集钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息；数据采集与分析模块，用于接收钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息，得到钢轨断面图像和钢轨断面图像对应的空间坐标值，并通过钢轨断面图像对应的空间坐标值计算得到轨距值和轨底坡值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	黑龙江;23
申请人：	哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司
发明人：	杨德凯;秦昌;马凌宇
专利状态：	有效
申请日期：	2022-10-17T00:00:00+0800
发布日期：	2023-01-13T00:00:00+0800
申请号：	CN202211267030.X
公开号：	CN115593462A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：	张月航
分类号：	B61K9/08;B61L25/02;G06V10/10;G06V10/22;B;G;B61;G06;B61K;B61L;G06V;B61K9;B61L25;G06V10;B61K9/08;B61L25/02;G06V10/10;G06V10/22
申请人地址：	150060 黑龙江省哈尔滨市经开区哈平路集中区潍坊路2号
主权项：	1.一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统，其特征在于，包括：里程定位同步模块(1)，用于对工程车进行定位，并在工程车行驶到检测区域时，生成第一触发信号，并发送至工控机(2)；以及在工程车驶离检测区域时，生成第二触发信号，并发送至工控机(2)；工控机(2)，用于在接收第一触发信号后，生成投光开启信号和图像采集开启信号分别发送至3D光源模块(3)和3D图像采集模块；以及在接收第二触发信号后，生成投光结束信号和图像采集结束信号分别发送至3D光源模块(3)和3D图像采集模块； 3D光源模块(3)，用于在接收到投光开启信号后，开始投射光源；以及在接收到投光结束信号后，结束投射光源； 3D图像采集模块(4)，用于在接收到图像采集开启信号后，连续采集钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息，并将钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息发送通过所述工控机(2)发送至数据采集与分析模块(5)；以及在接收到图像采集结束信号后，停止采集钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息；数据采集与分析模块(5)，用于接收钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息，得到钢轨断面图像和钢轨断面图像对应的空间坐标值，并通过钢轨断面图像对应的空间坐标值计算得到轨距值和轨底坡值。 2.根据权利要求1所述的一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统，其特征在于，里程定位同步模块(1)包括射频标签阅读器、轴头光电编码器和定位控制模块；射频标签阅读器，用于在工程车行驶过程中感应多个里程标生成多个里程信息，并发送至定位控制模块；轴头光电编码器，用于在工程车行驶过程中测量工程车位移量，并发送至定位控制模块；定位控制模块，用于接收里程信息和工程车位移量，并通过两个相邻的里程信息对所述两个相邻的里程标之间的工程车位移量进行校准，得到工程车的定位信息。 3.根据权利要求2所述的一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统，其特征在于，数据采集与分析模块(5)包括间距计算模块；间距计算模块，用于根据空间坐标值，获取钢轨轨面以下16mm处两个测量点的空间坐标值，并根据两个测量点的空间坐标值计算两个测量点的水平距离得到轨距值；所述两个测量点分别位于两个钢轨的内侧。 4.根据权利要求2所述的一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统，其特征在于，数据采集与分析模块(5)包括轨底坡计算模块；轨底坡计算模块，用于根据空间坐标值，获取钢轨底部两侧的空间坐标值，并根据钢轨底部两侧的空间坐标值计算得到轨底坡值。 5.根据权利要求1～4其中一项所述的一种地铁轨道几何形位参数动态检测系统，其特征在于，还包括比较报警模块；数据采集与分析模块(5)，用于将轨距值和轨底坡值通过工控机(2)发送至比较告警模块；比较报警模块，用于将轨距值和轨底坡值分别与预存储的标准轨距值和标准轨底坡值进行比较得到轨距差值和轨底坡差值，并在轨距差值或轨底坡差值大于阈值时报警。 6.一种地铁轨道几何形位参数动态检测方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、对工程车进行定位，并在工程车行驶到检测区域时，开始投射光源并连续采集钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息；在工程车驶离检测区域时，结束投射光源并停止采集钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息；步骤二、根据钢轨轨内侧和轨外侧的3D图像信息，得到钢轨断面图像和钢轨断面图像对应的空间坐标值，并通过钢轨断面图像对应的空间坐标值计算得到轨距值和轨底坡值。 7.根据权利要求6所述一种地铁轨道几何形位参数动态检测方法，其特征在于，步骤一中，对工程车进行定位具体方法如下：步骤一、在工程车行驶过程中感应多个里程标生成多个里程信息；步骤二、在工程车行驶过程中测量工程车位移量；步骤三、通过两个相邻的里程信息对所述两个相邻的里程标之间的工程车位移量进行校准，得到工程车的定位信息。 8.根据权利要求7所述一种地铁轨道几何形位参数动态检测方法，其特征在于，步骤二中，计算得到轨距值的具体方法如下：根据空间坐标值，获取钢轨轨面以下16mm处两个测量点的空间坐标值，并根据两个测量点的空间坐标值计算两个测量点的水平距离得到轨距值；所述两个测量点分别位于两个钢轨的内侧。 9.根据权利要求7所述一种地铁轨道几何形位参数动态检测方法，其特征在于，步骤二中，计算得到轨底坡值的具体方法如下：：根据空间坐标值，获取钢轨底部两侧的空间坐标值，并根据钢轨底部两侧的空间坐标值计算得到轨底坡值。 10.根据权利要求6～9其中一项所述一种地铁轨道几何形位参数动态检测方法，其特征在于，还包括：步骤三、将轨距值和轨底坡值分别与预存储的标准轨距值和标准轨底坡值进行比较得到轨距差值和轨底坡差值，并在轨距差值或轨底坡差值大于阈值时报警。