[發明專利]一種基于NFC技術和機器視覺相結合的軌道檢測定位系統

在審

• 申請號: 201811494537.2
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109583407A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李立明;孫睿;柴曉冬;陳興杰;鄭樹彬
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;H04W4/80
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

本發明涉及一種基于NFC技術和機器視覺相結合的軌道檢測定位系統，該系統包括：NFC定位子系統：包括相互連接的軌道信標模塊和NFC傳感器采集模塊；機器視覺定位子系統：包括圖像采集模塊和圖像處理模塊，所述的圖像處理模塊分別與圖像采集模塊和NFC傳感器采集模塊連接；定位校正子系統：包括誤差校正模塊和數據處理模塊，所述的數據處理模塊分別與圖像處理模塊和誤差校正模塊連接；數據傳輸子系統：包括與數據處理模塊連接的通信模塊，所述的通信模塊與遠程數據管理中心通信；遠程數據管理中心：通過通信網絡與通信模塊通信。與現有技術相比，本發明具有提高讀取處理效率、節省運營和管理成本等優點。

技術領域

本發明涉及軌道檢測定位技術領域，尤其是涉及一種基于NFC技術和機器視覺相結合的軌道檢測定位系統。

背景技術

鐵路線路設備是鐵路運輸業的基礎設備，由于它常年裸露在大自然中，經受著風雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產生變形，鋼軌、聯結零件及軌枕不斷磨損，而使線路設備技術狀態不斷地發生變化，因此，我們需要掌握線路設備的變化規律，及時檢測線路狀態，加強線路檢測管理成為確保線路質量、保證運輸安全的重要的基礎性工作。

軌道檢查車是檢查軌道線路、評價軌道質量、指導維修作業和保障運輸安全的重要工具，主要通過以動態檢查為主靜態檢查為輔的檢測方式，對軌道的幾何狀態和不平順狀況進行檢測。在軌道檢測過程中，我們需要通過獲取軌道檢查車在工作過程中的精確位置來對相關的鐵路軌道線路的狀態進行檢測與評價，在相應的軌道檢查車定位技術領域多使用GPS(Global Positioning System)技術、車載列車定位技術、信標定位技術等方式進行軌道檢查車的定位工作。

然而在現有技術范疇內，上述的技術方法都存在其局限性：GPS技術在一些特定地理因素或氣候因素(如地下、隧道或高海拔地區等)的區域內無法對軌道檢查車進行定位；利用車載列車定位技術在進行實際的軌道線路檢測和故障判斷的過程中，由于軌道檢查車的實際行駛速度和加速度都相對較小，所以通過車載列車定位技術測得的軌道檢查車位移數據會產生較大誤差，從而無法獲取精確的定位信息；信標定位技術具有生產和維護成本高、信息采集成功率有限等缺點，往往不能在全段軌道上進行連續部署安裝，這就導致了軌道檢查車在非信標定位位置時無法獲取其絕對位置信息，無法實現軌道檢查車的精準定位。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種基于NFC技術和機器視覺相結合的軌道檢測定位系統。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種基于NFC技術和機器視覺相結合的軌道檢測定位系統，該系統包括：

NFC定位子系統：包括相互連接的軌道信標模塊和NFC傳感器采集模塊；

機器視覺定位子系統：包括圖像采集模塊和圖像處理模塊，所述的圖像處理模塊分別與圖像采集模塊和NFC傳感器采集模塊連接；

定位校正子系統：包括誤差校正模塊和數據處理模塊，所述的數據處理模塊分別與圖像處理模塊和誤差校正模塊連接；

數據傳輸子系統：包括與數據處理模塊連接的通信模塊，所述的通信模塊與遠程數據管理中心通信；

遠程數據管理中心：通過通信網絡與通信模塊通信。

所述的軌道信標模塊包括多個NFC信標芯片，多個NFC信標芯片按定位區間設定間距布設在軌道中間的枕木或軌道扣件上，用以對該枕木或軌道扣件進行唯一標識，并存儲軌道定位區間信息，所述的NFC傳感器采集模塊為一安裝在軌道檢查車車底上的傳感器終端，用以與NFC信標芯片進行點對點的單向或雙向通信，獲取NFC信標芯片存儲的數據。