[實(shí)用新型]高速車載式軌道圖像識別系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200620138977.0
• 申請日: 2006-09-25
• 公開（公告）號: CN200964120Y
• 公開（公告）日: 2007-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周之琪;曹亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京福斯達(dá)高科技公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;B61L23/04;G01C11/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 王晉琪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于鐵路線路檢測車，特別是涉及通過軌道圖像識別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)線路故障自動診斷的裝置，對于發(fā)現(xiàn)的重大故障系統(tǒng)可通過無線訊號傳輸裝置把情況及時通報有關(guān)線路維護(hù)管理部門。

背景技術(shù)

鐵路線路是行車最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，由于常年處于惡劣自然環(huán)境中和不斷地經(jīng)受列車荷載的作用，其表面狀態(tài)始終處于變化之中，不斷地發(fā)生著變形和傷損。為了確保列車高速、安全、正點(diǎn)、不間斷地運(yùn)行，保持線路的完好狀態(tài)，堅(jiān)持對線路進(jìn)行日常和定期檢查，及時采取措施整治病害、消除隱患是保證鐵路運(yùn)輸安全的必要手段。

傳統(tǒng)的線路檢查方式主要有人工定期目視察看和軌檢車定期檢測兩種。

人工察看主要由巡道工完成，其檢測效率低(每小時約3公里左右)，而且易受天氣狀況、責(zé)任心、作業(yè)經(jīng)驗(yàn)等各種因素影響，由于提速列車高速、重載、大密度的運(yùn)行，巡道工作業(yè)過程中極易引發(fā)人身傷害事故，目前在高速路段已中止巡道工的上道檢查；此外在一些比較特殊的線路，如青藏鐵路上，受高原氣候限制，不具備進(jìn)行人工巡道作業(yè)的條件。

軌檢車作為一種高科技的自動化檢測設(shè)備，能夠在運(yùn)行中對各項(xiàng)軌道參數(shù)進(jìn)行檢測，但受其作業(yè)能力限制，檢測間隔長，且沒有對軌道表面狀況進(jìn)行視頻檢測的功能。上述問題都給中國鐵路線路管理部門的日常安全檢查工作提出了新的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是：提供一種高速車載式軌道圖像識別系統(tǒng)，通過圖像識別技術(shù)對線路故障自動診斷，提高巡道作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性，實(shí)現(xiàn)檢測結(jié)果的科學(xué)化管理。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：高速車載式軌道圖像識別系統(tǒng)，其特征在于：它包括測速定位系統(tǒng)和圖像采集系統(tǒng)，所述的測速定位系統(tǒng)包括傳感器、定位裝置、信號轉(zhuǎn)換電路和采集控制卡，所述的圖像采集系統(tǒng)包括高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、圖像采集卡和圖像采集機(jī)。

本實(shí)用新型將給鐵路工務(wù)巡道作業(yè)帶來如下變化：實(shí)現(xiàn)了人工檢測向自動檢測的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)了體力勞動向腦力勞動的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)了室外作業(yè)向室內(nèi)作業(yè)的轉(zhuǎn)變；實(shí)現(xiàn)了低速檢測向高速檢測的轉(zhuǎn)變；滿足了列車提速后巡道檢查的需要；大幅度縮短檢查時間、提高了作業(yè)效率；形成的數(shù)字化圖像檔案有利于故障原因分析和責(zé)任追究；有助于識別和掌握各種軌道故障發(fā)生的內(nèi)在規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了檢測結(jié)果的科學(xué)化管理。

該系統(tǒng)將有效填補(bǔ)青藏鐵路和其他內(nèi)地列車提速后工務(wù)巡道作業(yè)方面的技術(shù)空白。它以高效率的自動化作業(yè)代替了傳統(tǒng)的人工勞動，并可通過圖像識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)線路故障自動診斷，極大地提高了巡道作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性。它采用實(shí)用、可靠的實(shí)施手段，使工務(wù)巡道作業(yè)的技術(shù)含量躍上一個新臺階。該系統(tǒng)的研制和應(yīng)用，對于提高我國鐵路工務(wù)巡道作業(yè)技術(shù)水平、保證行車安全具有重要和現(xiàn)實(shí)的意義。

高速攝像機(jī)可滿足時速160公里以上的拍攝要求，拍攝速度達(dá)到每秒200張以上，可在鐵路車輛最高速度行駛情況下對扣件螺栓進(jìn)行逐個拍攝，而不受任何氣象條件和晝夜的影響。

高速攝像系統(tǒng)與GPS、車速傳感器及相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件共同構(gòu)成高精度地理定位系統(tǒng)，可指示照片中每一個故障扣件螺栓所在的精確里程位置，為線路維護(hù)部門施行故障維修提供及時準(zhǔn)確的信息，從而實(shí)現(xiàn)鐵路巡道的全自動化作業(yè)。

其拍攝的照片被送入車載計(jì)算機(jī)，通過圖像識別軟件進(jìn)行在線診斷識別，對各種軌道故障實(shí)時判斷，起到以自動化設(shè)備代替鐵路巡道工上道檢查的作用。

通過布置不同數(shù)量和拍攝角度的攝像機(jī)，除對普通線路的軌道圖像進(jìn)行監(jiān)測外，還可應(yīng)用于高速鐵路客運(yùn)專線無碴軌道道床裂縫和線路兩側(cè)狀況的監(jiān)測，并通過計(jì)算機(jī)圖像識別技術(shù)對各類線路故障和安全隱患進(jìn)行實(shí)時判斷。

完成一個監(jiān)測巡回后，全部圖像數(shù)據(jù)可以以移動硬盤和無線傳輸方式傳輸?shù)骄徒木S修管理部門，以建立線路圖像檔案數(shù)據(jù)庫。

隨系統(tǒng)配備的無線發(fā)射裝置可以隨時將監(jiān)測到的重大故障概況以短信方式發(fā)送至有關(guān)線路維護(hù)部門，在第一時間通知其對線路故障進(jìn)行排除。

本實(shí)用新型可以與軌道車上搭載的修理工具相結(jié)合，即構(gòu)成檢測—搶修一體化的線路故障搶修車系統(tǒng)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施例。

高速車載式軌道圖像識別系統(tǒng)由如下子系統(tǒng)構(gòu)成：

1、測速定位系統(tǒng)

測速定位系統(tǒng)包括：1套光電速度傳感器1、2套激光定位傳感器2、1臺GPS定位裝置3、1套信號轉(zhuǎn)換電路4、2塊定位信號采集卡5、1塊I/O采集控制卡6和1臺綜合采集機(jī)7。