[发明专利]一种轨道交通扣件检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种轨道交通扣件检测系统，其特征在于，包括：

数据库模块，用于分类存储轨道交通扣件检测系统工作过程中需要使用的各类标准数据，为数据采集后的比对判定提供依据；所述数据库模块内存储的内容包括数据库单元和各扣件标准状态下的初始点云灰度图像；所述数据库单元设置为多个，各数据库单元分别对应一种扣件系统类型，且各所述数据库单元中分别存储有对应该扣件系统的标准数据；

数据采集模块，其包括行程单元和采集单元；所述行程单元用于确定实时检测位置相对于初始检测位置所经过的行程；所述采集单元用于采集轨道延伸方向上钢轨及扣件系统的完整轮廓点云数据，并将各点云数据与所述行程单元所确定的行程数据相结合，提供与标准数据参照比对的数据对象；所述采集单元包括多个传感器和控制器，并对应各传感器分别设置有定时器，以及对应设置有数据缓冲区；所述控制器与各所述传感器通信连接，用于控制各传感器工作，并将各传感器采集到的数据传递到数据缓冲区中；所述定时器与所述传感器一对一设置，用于定时将对应传感器采集的数据从数据缓冲区刷新至数据存储单元；所述采集单元中还设置有编号采集机构，用于依次采集轨道沿线的轨枕编号和CPIII点编号信息；

数据处理模块，用于对采集到的点云数据进行处理，提取出与各扣件对应的点云数据，计算相应零件特征尺寸，并根据各扣件点云数据生成相应的扣件深度图像；

扣件比对识别模块，用于从各扣件区域的点云数据中获取水平方向点云数据和竖直方向点云数据，分别识别提取轨距相关特征参数和高程相关参数，得到扣件系统的轨距调整件尺寸特征值和高度调整值，进而确定各轨距调整件的型号和各调高调整件的型号将提取出的扣件点云数据与各位置处的扣件标准数据进行比对，判定各扣件中相应调整件的型号及状态，并基于采集单元采集得到的轨枕编号和CPIII点编号信息建立扣件与轨枕对应的索引文件；

数据分析模块，用于对扣件比对识别模块判定的结果进行分析，以此为基础确定各扣件的轨距调整量和/或高程调整量，结合数据库模块中预存的钢轨标准几何形位参数，建立整个轨道沿线的扣件检修台账，继而综合分析生成相应的扣件精调方案。

2.根据权利要求1所述的轨道交通扣件检测系统，其中，所述标准数据包括调整件的外形参数、尺寸特征值、弹条初始紧固参数、系统轨距调节方案和系统高度调节方案。

3.根据权利要求1所述的轨道交通扣件检测系统，其中，所述调整件包括弹条、螺旋道钉、轨距挡板、轨距块、轨下微调垫板、铁垫板、铁垫板下调高垫板和调高垫板。

4.根据权利要求1所述的轨道交通扣件检测系统，其中，该轨道交通扣件检测系统搭载于轨检小车，且所述行程单元为与所述轨检小车走行轮同轴设置的编码器。

5.一种轨道交通扣件检测方法，其利用权利要求1～4中任一项所述的轨道交通扣件检测系统来实现，其特征在于，包括如下步骤：

(1)控制数据采集模块沿轨道延伸方向采集点云数据和里程数据，并依次记录起止点之间的轨枕编号以及CPIII点编号信息；

(2)将点云数据与里程数据耦合，然后将点云数据按里程方向展开，生成检测点云灰度图像，以其与该轨道系统的初始点云灰度图像进行对比，识别各扣件的位置，并反向提取扣件区域的点云数据；

(3)分别从各扣件区域的点云数据中获取水平方向点云数据，识别提取轨距相关特征参数，得到各轨距调整件尺寸特征值，再以其与所述数据库模块中的标准数据比对，识别、确定各轨距调整件的型号；

(4)分别从各扣件区域的点云数据中获取竖直方向点云数据，识别提取高程相关参数，得到扣件系统的高度调整值，再以其与所述数据库模块中的调高方案进行比对分析，识别、确定各调高调整件的型号；

(5)综合识别出的轨距调整件型号和调高调整件型号，结合起止点之间的轨枕编号以及CPIII点编号信息，建立扣件与轨枕对应的索引文件；

(6)根据各扣件区域的点云数据生成各扣件的点云灰度图像，以其与初始点云灰度图像中对应位置的扣件灰度图像进行对比，识别、判断各扣件是否存在病害；

(7)根据上述检测所得扣件调整件型号、扣件病害信息，结合钢轨标准几何形位参数，建立扣件检修台账，综合分析、处理，确定轨道沿线上的扣件精调方案。

6.根据权利要求5所述的轨道交通扣件检测方法，其中，在进行步骤(1)前，还进行有如下步骤：

根据确定的待检测轨道，提前将该轨道线路上使用的扣件类型输入扣件比对识别模块中。