[发明专利]钢轨扣件紧固状态检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种钢轨扣件紧固状态检测方法及装置，该方法包括：采集待检测钢轨的三维点云数据，并利用三维点云数据获取待检测钢轨的三维轮廓图像；根据三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域；根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域；在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域；获取螺栓区域和轨头外侧非磨耗区域的高度数据；根据螺栓区域和轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定螺栓区域中的螺栓的紧固状态。本发明可快速、准确地确定出螺栓区域中的螺栓的紧固状态，工作效率高，无需耗费大量的人力资源。

技术领域

本发明涉及轨道检测技术领域，尤其涉及一种钢轨扣件紧固状态检测方法及装置。

背景技术

在铁路运输作业中，扣件系统是铁路钢轨的重要组成部分，它起到保持和调整轨距、轨向，提供纵向阻力，防止钢轨爬行的作用，因此，扣件系统对于铁路运行安全至关重要。然而，随着列车运行速度和密度的提升，扣件系统中螺栓松动和过紧的问题越来越多，尤其是重载铁路，由于列车的振动冲击较大，螺栓松动问题频发。螺栓松动和过紧问题如果不能得到及时解决，会造成相邻区域的扣件失效，改变轨道的几何参数，从而降低轨道的平顺性，危及行车安全。因此，提供一种钢轨扣件紧固状态检测方法是十分必要的。

现有技术一般以塞尺作为检测工具，通过抽样的方式对扣件螺栓的紧固状态进行人工检测，这样的方法不仅工作效率低，而且需要耗费大量的人力资源。

发明内容

本发明实施例提供一种钢轨扣件紧固状态检测方法，用以快速、准确地确定出螺栓区域中的螺栓的紧固状态，工作效率高，无需耗费大量的人力资源，该方法包括：

采集待检测钢轨的三维点云数据，并利用所述三维点云数据获取待检测钢轨的三维轮廓图像；

根据所述三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域；

根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域；

在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用所述螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域；

获取所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据；

根据所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态。

可选的，根据所述三维轮廓图像确定待检测钢轨的轨头区域，包括：

提取三维轮廓图像中多个轮廓的高度数据；

基于待检测钢轨的轨头宽度，获取每个轮廓内预设区间的高度数据；

根据每个轮廓内预设区间的高度数据确定待检测钢轨的钢轨轨头的边界值，并利用所述边界值确定待检测钢轨的轨头区域。

可选的，根据待检测钢轨的轨头区域确定待检测钢轨的扣件区域，包括：

获取钢轨扣件边缘与所述钢轨轨头的边界值的距离；

根据钢轨扣件边缘与所述钢轨轨头的边界值的距离确定待检测钢轨的扣件区域。

可选的，在待检测钢轨的扣件区域中确定待检测钢轨的螺栓区域，并利用所述螺栓区域确定待检测钢轨的轨头外侧非磨耗区域，包括：

获取待检测钢轨的扣件区域内的最大高度数据；

根据所述最大高度数据，结合预设阈值，确定待检测钢轨的螺栓区域；

基于所述螺栓区域的中心点，建立具有预设长度和预设宽度的轨头外侧非磨耗区域。

可选的，根据所述螺栓区域和所述轨头外侧非磨耗区域的高度数据，结合动态阈值库，确定所述螺栓区域中的螺栓的紧固状态，包括：