[发明专利]一种用于轨道检测的多传感器同步采集系统

说明书

本发明公开了一种用于轨道检测的多传感器同步采集系统，在检测车上安装检测轨道的轨距激光位移传感器、检测轨道形变的激光雷达、发送计数脉冲的编码器，并采用同步控制模块接收编码器发送的计数脉冲，通过外部时钟进行定时，由控制总线控制多路信号采集模块对各传感器数据进行同步采集，并把所采集的信息传输给外部分析设备，便于对采集数据进行融合及分析。

技术领域

本发明属于轨道检测的设计领域，尤其涉及一种用于轨道检测的多传感器同步采集系统。

背景技术

近年来我国城市轨道交通行业发展迅速，但是地铁建成之后出现的轨道不平顺等问题严重影响了列车运行的平稳以及乘客的舒适度，隧道病害等问题严重影响了列车运行的安全性，必须加强地铁轨道及隧道的检测维护工作以保证列车的平稳运行及行车的安全性。

目前地铁的运营维护工作面临着诸多困难：(1)地铁运营时间较长，线路繁忙，供检测维护的时间有限；(2)地铁隧道的检测，往往在夜间且地下通风系统关闭的情况下进行，作业环境恶劣；(3)现有检测方法以人工作业及小型检测仪为主，检测需要花费的时间较长，智能化程度低，功能单一，作业效率低下。(4)市面上出现的大型轨检车虽然检测速度快且检测项目全面，但是由于其设备庞大、造价较高的缺点没在市场上广泛推广。

近年来，多传感器检测在各个领域得到了广泛使用，但是由于其采集数据的不同步带来的误差导致后期数据融合会出现问题，且常见的利用GPS模块进行时间同步的方法在隧道中无法使用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于轨道检测的多传感器同步采集系统，可检测地铁轨道及隧道的形变，无需GPS模块就可实现多传感器数据的同步采集，便于对采集数据进行融合及分析。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种用于轨道检测的多传感器同步采集系统，其特征在于，包括：

检测车；

编码器，设于所述检测车的车轮的轮毂处，用于发送计数脉冲；

激光位移传感器，设于所述检测车的侧梁上，用于测量所述轨道的轨距；

激光雷达，设于所述检测车的顶梁上，用于检测所述轨道的形变；

同步采集器，设于所述检测车上；所述同步采集器包括多路信号采集模块、同步控制模块，所述多路信号采集模块与所述同步控制模块通过控制总线连接；

所述多路信号采集模块用于采集所述激光位移传感器的所述轨距、采集所述激光雷达的所述轨道的形变信息；所述同步控制模块接收所述编码器发送的所述计数脉冲，通过外部时钟进行定时，由所述控制总线控制进行同步采集，并把所采集的信息传输给外部分析设备；

供电模块，设于所述检测车内，为所述检测车、所述编码器、所述激光位移传感器、所述激光雷达、所述同步采集器供电。

根据本发明一实施例，所述同步采集器采用PXIe机箱，所述编码器通过I/O总线与所述多路信号采集模块相连，所述激光位移传感器通过CAN总线与所述多路信号采集模块相连，所述激光雷达通过以太网与所述多路信号采集模块相连。

根据本发明一实施例，所述多传感器同步采集系统还包括惯性导航模块，所述检测车的前端靠近前轮设有惯导平台，所述惯性导航模块设于所述惯导平台上；

所述惯性导航模块用于检测所述轨道的不平顺信息，所述惯性导航模块通过RS422与所述多路信号采集模块相连。

根据本发明一实施例，所述惯导平台包括第一惯导平台、第二惯导平台，所述惯性导航模块包括第一惯性导航模块、第二惯性导航模块；所述第一惯性导航模块设于所述第一惯导平台上，所述第二惯性导航模块设于所述第二惯导平台上。

根据本发明一实施例，所述编码器为可编程增量编码器。