[发明专利]用于检测轨道扣件松脱的大型养路设备及相应的检测方法

说明书

本发明提供一种用于检测轨道扣件松脱的大型养路设备，其包括扣件松脱检测装置，其特征在于：该扣件松脱检测装置包含激光测距仪、振动补偿装置、微机控制系统、视频识别系统、定位同步系统，激光测距仪连接所述微机控制系统，该微机控制系统还连接视频识别系统和定位同步系统和振动补偿装置。本发明采用激光测量，同时有振动补偿系统，振动补偿装置通过测量梁中的惯性包测量出检测梁的垂直加速度，除去重力分量等不利因素，对加速度进行二次积分可得位移值。振动补偿装置可以补偿列车自身振动位移的影响，不受列车振动的影响，结果更准确。

技术领域

本发明涉及一种针对铁路及地铁钢轨进行扣件松脱识别的大型养路设备，属于工程设备技术领域。

背景技术

随着我国铁路事业的高速发展，轨道交通已经成为人们出行最重要的工具，因此保证列车安全、稳定、不间断运行已成为中国铁路人的重要使命。合理养护铁路线路设备并及时有效的分析、预防和整治线路设备病害是保障铁路安全运输的关键。而在线路养护中，扣件的日常巡检是必检项目之一，铁路钢轨扣件如松动、缺损，而一个扣件的松脱往往很容易诱发周围扣件的松脱，加剧轨道结构破坏，铁路钢轨得不到完全固定，会导致列车运行不平稳，甚至引发列车行驶事故。因此，实现自动化扣件松动检测就成为一个非常重要的任务。

目前，扣件松脱检测主要有三种方法:1)基于人工巡检的方法，该方法效率低、成本高、容易漏检；2)基于计算机视觉的方法，该方法能够有效识别扣件是否缺失，但不能识别扣件的松脱程度，并且列车振动对图像质量有很大的影响；3)基于振动信号的方法，采用自功率谱密度的方法识别扣件松脱，该方法的灵敏度低，容易受输入激励的影响，扣件松脱识别结果不好。

例如公开号为CN 105699381 B的中国发明专利公开一种基于机器视觉的铁轨扣件检测装置该方法能够有效识别扣件是否缺失，但不能识别扣件的松脱程度，并且列车振动对图像质量有很大的影响。

公开号为CN 208476808 U的中国实用新型专利公开了一种轨道扣件异常检测系统，其由红外相机采集红外敏感标记图像信息来判断扣件是否异常，列车振动对图像质量有很大的影响而且红外敏感标记不持久。

发明内容

本发明提供了一种有砟轨道检测扣件松脱的大型养路设备，能够有效的对轨道扣件进行松脱检测。

本发明所描述车辆具有动力，能够在线路上自运行。

本发明第一方面所述用于检测轨道扣件松脱的大型养路设备包括扣件松脱检测装置，该扣件松脱检测装置包含激光测距仪、振动补偿装置、微机控制系统、视频识别系统、定位同步系统，激光测距仪连接所述微机控制系统，该微机控制系统还连接视频识别系统和定位同步系统和振动补偿装置。

优选的是，所述微机控制系统还连接伺服驱动器，该伺服驱动器连接驱动装置。

所述用于检测轨道扣件松脱的大型养路设备还包括司机室、走行机构、车架、动力系统、辅助发电机、制动系统。

所述激光测距仪轨检梁刚性的安装于转向架端部位置，轨检梁设置有横向滑道，滑道上共设置4个激光测距仪，分成两组，每组激光测距仪各由一个驱动电机控制，可以横向移动，4个激光测距仪的发射点位于同一水平面上。

两侧激光测距仪各安装一个激光对中传感器。该传感器能够感应钢轨相对激光测距仪的位置，并将信号传递给微机控制系统，微机系统控制伺服驱动器，伺服驱动器通过驱动左右两侧作动器对激光测距仪位置加以矫正，可自动保持激光测距仪在钢轨顶面中点的位置。

伺服驱动器可将激光头的相对距离L₁,L₂和L₃值传递给微机控制系统。