[实用新型]高速车载式轨道图像识别系统

说明书

技术领域

本实用新型属于铁路线路检测车，特别是涉及通过轨道图像识别系统实现线路故障自动诊断的装置，对于发现的重大故障系统可通过无线讯号传输装置把情况及时通报有关线路维护管理部门。

背景技术

铁路线路是行车最重要的基础设施，由于常年处于恶劣自然环境中和不断地经受列车荷载的作用，其表面状态始终处于变化之中，不断地发生着变形和伤损。为了确保列车高速、安全、正点、不间断地运行，保持线路的完好状态，坚持对线路进行日常和定期检查，及时采取措施整治病害、消除隐患是保证铁路运输安全的必要手段。

传统的线路检查方式主要有人工定期目视察看和轨检车定期检测两种。

人工察看主要由巡道工完成，其检测效率低(每小时约3公里左右)，而且易受天气状况、责任心、作业经验等各种因素影响，由于提速列车高速、重载、大密度的运行，巡道工作业过程中极易引发人身伤害事故，目前在高速路段已中止巡道工的上道检查；此外在一些比较特殊的线路，如青藏铁路上，受高原气候限制，不具备进行人工巡道作业的条件。

轨检车作为一种高科技的自动化检测设备，能够在运行中对各项轨道参数进行检测，但受其作业能力限制，检测间隔长，且没有对轨道表面状况进行视频检测的功能。上述问题都给中国铁路线路管理部门的日常安全检查工作提出了新的要求。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是：提供一种高速车载式轨道图像识别系统，通过图像识别技术对线路故障自动诊断，提高巡道作业的效率和准确性，实现检测结果的科学化管理。

本实用新型的技术解决方案是：高速车载式轨道图像识别系统，其特征在于：它包括测速定位系统和图像采集系统，所述的测速定位系统包括传感器、定位装置、信号转换电路和采集控制卡，所述的图像采集系统包括高速数字摄像机、图像采集卡和图像采集机。

本实用新型将给铁路工务巡道作业带来如下变化：实现了人工检测向自动检测的转变；实现了体力劳动向脑力劳动的转变；实现了室外作业向室内作业的转变；实现了低速检测向高速检测的转变；满足了列车提速后巡道检查的需要；大幅度缩短检查时间、提高了作业效率；形成的数字化图像档案有利于故障原因分析和责任追究；有助于识别和掌握各种轨道故障发生的内在规律，实现了检测结果的科学化管理。

该系统将有效填补青藏铁路和其他内地列车提速后工务巡道作业方面的技术空白。它以高效率的自动化作业代替了传统的人工劳动，并可通过图像识别技术实现线路故障自动诊断，极大地提高了巡道作业的效率和准确性。它采用实用、可靠的实施手段，使工务巡道作业的技术含量跃上一个新台阶。该系统的研制和应用，对于提高我国铁路工务巡道作业技术水平、保证行车安全具有重要和现实的意义。

高速摄像机可满足时速160公里以上的拍摄要求，拍摄速度达到每秒200张以上，可在铁路车辆最高速度行驶情况下对扣件螺栓进行逐个拍摄，而不受任何气象条件和昼夜的影响。

高速摄像系统与GPS、车速传感器及相关计算机软件共同构成高精度地理定位系统，可指示照片中每一个故障扣件螺栓所在的精确里程位置，为线路维护部门施行故障维修提供及时准确的信息，从而实现铁路巡道的全自动化作业。

其拍摄的照片被送入车载计算机，通过图像识别软件进行在线诊断识别，对各种轨道故障实时判断，起到以自动化设备代替铁路巡道工上道检查的作用。

通过布置不同数量和拍摄角度的摄像机，除对普通线路的轨道图像进行监测外，还可应用于高速铁路客运专线无碴轨道道床裂缝和线路两侧状况的监测，并通过计算机图像识别技术对各类线路故障和安全隐患进行实时判断。

完成一个监测巡回后，全部图像数据可以以移动硬盘和无线传输方式传输到就近的维修管理部门，以建立线路图像档案数据库。

随系统配备的无线发射装置可以随时将监测到的重大故障概况以短信方式发送至有关线路维护部门，在第一时间通知其对线路故障进行排除。

本实用新型可以与轨道车上搭载的修理工具相结合，即构成检测—抢修一体化的线路故障抢修车系统。

附图说明

图1为本实用新型系统组成结构框图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的实施例。

高速车载式轨道图像识别系统由如下子系统构成：

1、测速定位系统

测速定位系统包括：1套光电速度传感器1、2套激光定位传感器2、1台GPS定位装置3、1套信号转换电路4、2块定位信号采集卡5、1块I/O采集控制卡6和1台综合采集机7。