[发明专利]路轨障碍物移动巡道检测设备

说明书

本发明公开的一种路轨障碍物移动巡道检测设备，旨在提供一种能够精密控制水平与高度方向巡道检测面的巡道检测设备。本发明通过下述技术方案予以实现：三根Y轴向滑轨分别通过两个轴承和一个球轴承活动链接在Z轴竖板上，其中，两根上下相对平行的二根Y轴向滑轨通过其上连接的滑块和固联在上方滑块的球轴承与下方滑块轴承，经竖向连杆连接组成垂直面平行四边形框架，两根水平共面的二根Y轴向滑轨通过固联于竖向连杆的横杆和相连横杆另一端的滑块组成水平面平行四边形框架，位于水平面平行四边形框架上方的Y轴向滑轨，通过固定端相连的X轴向滑轨及其上滑块固联的轴承连接一个向下垂直的滑轨，连接块连接Y轴螺纹自锁丝杆机构杆竖面丝母移动套。

技术领域

本发明涉及路轨障碍物检测领域，尤其是涉及一种精密控制铁路路轨线路水平与高度方向巡道检测面的运动平台机构。

背景技术

轨道是列车运行的基础，作为机车运行的直接承载者，它承受乘车辆运动时产生的动态冲击和振动，并将其传递给轨枕。随着铁路运营速度的提高，客货运量的不断增加，铁路的覆盖率与日俱增，列车的间隔时间也越来越短，列车运输任务的繁重也达到是前所未有的程度，铁路运营的安全性和可靠性维护工作提出了更高的要求。目前，虽然有轨检车的检查结果作为评价铁轨损毁的标准，但铁轨是否可能发生故障仍依赖于大量有经验的巡道工的目视检查，而这难免会受到巡道工的经验、责任心等因素的影响。此外，排除可以察觉的大的事故，轨道上不易察觉的障碍物也可能造成列车经过时对铁轨的挫伤或损毁。如果不及时定位可能损毁点，长期运行，会给整个铁路带来潜在的安全隐患。而且，在列车运营速度提高和铁路客货运量不断增加的情况下，巡道工的人身安全也成为需要关注的问题。传统的靠人工视觉和常规检测方法对异常情况的识别以及最后的确认都必须由人工操作来完成。难以对铁路路轨进行有效检测和维护。铁路路轨自动检测系统是列车提速的大环境下迫切需求的一套自动安检系统。该系统用计算机代替人眼对可能引起火车轮轨或路轨损毁的障碍物进行自动识别检测，分析路轨、提供检修轨道、排除障碍物及列车异常情况必要的线索，可以克服传统的停车静态人工检测中作业点多、保证区段短的局限性，并实现了列车安全保障模式从人工模式向人机结合模式的转变并最终实现完全机器检测。据国外相关网站报道，目前国外的路轨检测系统的研究虽然已经有了比较成熟的产品，但大多是向待检测方位发出某种形式的信号，通过传感器检测反射回来的信号，由此来识别障碍物。如利用激光、雷达、磁感应，超声RAIL波技术进行识别。但在目前的机器视觉应用领域中，其人工智能的程度还远远未达完美。在图像的拍摄过程中，因为拍摄角度的原因造成的图像非规则畸变对图像质量造成的损坏，以及由于图片背景不断变化，采集环境的复杂性、天气原因所引起的噪声性影响，都会增加图像理解和图像分析的复杂度。一些典型的方法在运用到实际中时都会出现这样那样的问题。也就是说，目前尚没有万能的机器视觉体系来满足所有的视觉辨识功能的要求。由于激光和雷达检测的空间覆盖率有限及分辨率不高，很难检测出深度信息以及路轨两侧信息。由于远处路轨信息在图片中模糊不清，尤其对于较小的障碍物，在路轨远端很容易发生漏检。信号灯、路边反光垃圾等都有可能使得背景中出现运行环境复杂的背景，沿线环境复杂，视频图像的背景时刻发生变化，从复杂的背景中识别出相对较小的路轨障碍物非常困难，只能对较大体积、有一定高度的障碍物进行检测。严重的高低偏差将引起列车局部剧烈的阶跃式跳动俗称点头现象和沉浮振动，车轮与轨道间的作用力将大幅度降低，严重时列车将会与轨道分离，呈现悬浮状态，此时列车如果在不规则区段运行，路轨道上的障碍物检测往往只能实现三个方向的平移或只能进行粗糙的水平方向调节，而不能进行水平方向的精密调节。三角坑是一项间接测量指标，不同里程点的左右两轨顶面相对于轨道平面的差值一般不同，会造成一定的扭曲，它有可能造成列车某个固定轮轴前后四个车轮产生振动，可能造成其中一个瞬间减载或悬空，严重会与钢轨接触。严重的局部三角坑会使列车处于侧向滚动和剧烈的侧摆振动状态，大大增加了脱轨系数。轨道本身是各向异性等导致的轨向 偏差会引起很大的侧向力，降低线路的稳定性。产生轨向偏差的原因有很多，由于铁路背景复杂灰度变化较多，障碍物目标不能确定不能指定为前方车辆、人、动物或其他障碍物，不仅仅局限于某一种简单形状，不能完全借鉴智能车辆系统的检测方法。历史数据表明，线路几何尺寸是表征轨道交通安全状态最为重要的参数。随着轨道交通向高速、高密度方向发展，车载式动态检测技术已成为线路几何参数的主要检测手段，轨检车检测的线路左高低、右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平、三角坑、车体垂向振动加速度、车体水平振动加速度、以及线路平纵断面参数、路基病害数据和安全生产有关数据，更多的高铁建设，铁轨线路的铺设角度和高度有精确的数据，掌握这些轨道基础数据后，需要精密的水平方向调节，因此只有三个方向的平移或者粗糙的方向调节不能满足产品的使用要求。精密测量是建立在空间坐标系的观念上，基本元素为点、线、圆三种。