本发明涉及隧道工程建设领域，尤其是一种隧道用轨道、机车、相应系统及系统的变轨控制方法。
背景技术
交通网络的不断扩张与丰富，为人们的出现带来了极大的便利。而其中隧道、桥梁的建设，又进一步地缩短了道路距离，提高人们出行的效率。
而对于隧道，因其建设于庞大建筑体内部，基于通行的要求，会在隧道内检索照明灯、信号灯、通风系统等电力设施。同时因隧道承载的建筑体原因，需要良好地掌握隧道内的安全隐患。
现对于隧道内的检修，均采用人工的检修方式，对于该方式，在一方面，效率较低，无法及时掌握个隧道的整体情况；再有，隧道数量太庞大，人工检修的成本太高，且对于高速、铁路等隧道的检修，安全系数也很低。
因此，有必要提供一种自动化的隧道检修系统。而对于隧道进行自动化检修的基础，需要提供一套可供检修设备在隧道内全域运行的基础设施。
技术实现要素：
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种隧道用轨道、机车、相应系统及系统的变轨控制方法。以解决隧道内的检修设备在隧道内全域运行的基础建设保证性问题，提供一种在隧道内全域运行的无人化设施。
本发明采用的技术方案如下：
一种隧道用轨道，轨道沿隧道长度方向架设于隧道内；轨道的截面为‘g’形；轨道用于承载在隧道中运行的机车；轨道包括成环形设置的第一轨道和架设于隧道中部的第二轨道；第一轨道由第一分轨、第二分轨和第三分轨组成，第二分轨包括第二分轨一和第二分轨二，第二分轨一和第二分轨二分别设置于第一分轨和第三分轨之间，第二分轨一和第二分轨二分别铰接于第一分轨的两端；第二轨道两端与相邻第一分轨端部的距离与对应第一分轨端部所铰接的第二分轨的长度相同。
进一步的，轨道还包括第三轨道，第三轨道的一端连接到第一轨道上，另一端空载。
进一步的，在第二分轨一中，设置有第一标签，在第二分轨二中，设置有第二标签。
进一步的，轨道内部底面为下凹的弧形。
一种运行于上述隧道用轨道的机车，机车包括动力机构，动力机构设置于‘g’形轨道中，用于在轨道中行走，进而带动机车沿轨道架设方向行走。
进一步的，动力机构包括第一滚动轮和第二滚动轮，第一滚动轮用于带动动力机构在轨道中行走；第二滚动轮设置于动力机构上，对应于‘g’形轨道的缺口处的位置。
进一步的，机车还包括用于识别第一标签和第二标签的标签识别器。
一种用于隧道的轨道系统，轨道系统包括mcu、上述隧道用轨道和上述机车；mcu分别连接轨道的第二分轨一、第二分轨二、机车的动力机构和标签识别器；机车运行于隧道用轨道上。
一种轨道系统的变轨控制方法，包括以下步骤：
s1：mcu控制机车的动力机构在第一轨道中行走，并在接收机车的标签识别器首次发送的第一位置信号时，执行s2；第一位置信号为标签识别器识别到第一标签时发出；
s2：mcu首先控制动力机构停止运行，再控制第二分轨一和第二分轨二转动到与第二轨道连接；再控制动力机构恢复运行；mcu在接收到机车的标签识别器发送的第二位置信号时，执行s3；第二位置信号为标签识别器识别到第二标签时发出；
s3：mcu控制动力机构停止运行，再控制第二分轨二转动到与第三分轨连接；再控制动力机构在第一轨道中行走。
进一步的，在s3中，mcu控制第二分轨二转动到与第三分轨连接的同时或之后，mcu还控制第二分轨一转动到与第三分轨连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、通过本设计的轨道，可实现对隧道机车的承载，‘g’形轨道可将机车快速安装到轨道中，具有使用便捷的效果；设计第二轨道，可实现机车从隧道一侧快速到达另一侧，进而提高机车运行调度的灵活性和相应的及时性。
2、设计第三轨道可便于对机车的统一投放和回收，便于对机车的管理。
3、通过在轨道相应部分设计标签，可便捷、准确地对机车进行定位，适用于运行在轨道中的任何规格、数量的机车的系统。将轨道内部的底面设计为内凹弧形，可对机车地动力机构（第一滚动轮）进行很好地限制，进而避免其与内壁间发生摩擦，造成轨道和机车的磨损。
4、设计第二滚动轮，可防止机车与轨道缺口处的滑动摩擦，进而有效防止对轨道和机车的磨损。
5、本设计的系统根据机车的位置对轨道系统进行统一调度，进而可对系统进行统一的管理，精简系统结构，提高系统稳定性。同时，基于对轨道和机车的配合调度，实现对机车变轨的准确控制，进而对变轨过程进行准确掌握，以应对对多机车系统的有序管理。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是轨道的结构示意图。
图2是轨道的截面图。
图3是轨道变轨前的结构图。
图4是轨道变轨后的结构图。
图5是机车的一个实施例。
图中，10为轨道，110为第一轨道，120为第二轨道，130为第三轨道，111为第一分轨，112为第二分轨一，113为第三分轨，20为机车，201为第一滚动轮，202为第二滚动轮。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1-4所示，本实施例公开了一种隧道用轨道，主要用于承载隧道内机车的运行，以保证对机车运行的引导；轨道10成环形，沿隧道长度方向架设于隧道内，轨道10截面为‘g’形，机车在该导轨中运行。
优选的，为解决机车能从隧道一侧快速到达隧道另一侧的问题，轨道10包括成环形设置的第一轨道110和架设于隧道中部的第二轨道120；所述第一轨道110由第一分轨111、第二分轨和第三分轨113组成，第二分轨包括第二分轨一112和第二分轨二（未示出，其与第二分轨一112的机构沿隧道中轴成对称状），第二分轨一112和第二分轨二分别设置于第一分轨111和第三分轨113之间，第二分轨一112和第二分轨二分别铰接于第一分轨111的两端；第二轨道120两端与相邻第一分轨111端部的距离与对应第一分轨111端部所铰接的第二分轨的长度相同。即第二轨道120与相临近的第一分轨111端部的距离，与该第一分轨111端部上铰接的第二分轨的长度相同，以保证第二分轨绕铰接点旋转后，第二分轨的另一端能与第二轨道120连接。
优选的，为将机车安装到轨道10中或者将机车从轨道10中取出的问题，轨道10还包括第三轨道130，所述第三轨道130的一端连接到第一轨道110上，另一端空载。所谓空载指第三轨道130的另一端悬空，通过该空载端将机车安装到轨道10上或者从轨道10中取出。在一个实施例中，第三轨道130的空载端设计有锁闭机构，以防止机车被盗窃。
优选的，为准确掌握机车的位置，以便于对其行走轨迹进行控制，在第二分轨一112中，设置有第一标签（未示出），在第二分轨二中，设置有第二标签（未示出）。
优选的，轨道10内部底面为下凹的弧形。以对机车在轨道10中的行驶起到进一步限制作用，防止机车在轨道10中偏离轨道中心而与轨道10内壁产生摩擦，造成轨道10或机车的磨损。
如图5所示，本实施例公开了一种运行于上述轨道的机车，该机车20包括动力机构，所述动力机构设置于所述‘g’形轨道10中，用于在轨道10中行走，进而带动机车20沿轨道10架设方向行走。
优选的，机车20的动力机构包括第一滚动轮201，用于带动动力机构在所述轨道10中行走。通过驱动该第一滚动轮201，进而实现动力机构在轨道10中行走。
优选的，在动力机构对应于轨道10缺口处，设置有第二滚动轮202，该第二滚动轮202可在动力机构与轨道缺口接触时，在轨道缺口上滚动，进而减小动力机构与轨道10间的摩擦，防止动力机构和轨道10的磨损。
优选的，机车20还包括用于识别第一标签和第二标签的标签识别器。在一个实施例中，该标签识别器设置于动力机构中。在标签识别器识别到第一标签或第二标签时，即表示机车20处于第二分轨一112或第二分轨二上。例如标签识别器识别到第一标签，则标签识别器的接收端即可判断出机车20处于第二分轨一112上。
一种用于隧道的轨道系统，包括mcu、上述隧道用轨道10和上述机车20；所述mcu分别连接轨道10的第二分轨一112、第二分轨二、机车20的动力机构和标签识别器；所述机车20运行于所述隧道用轨道10上。在一个具体实施例中，mcu通过无线信道，如gprs接收机接收远端的控制命令，如变轨命令。
上述用于隧道的轨道系统的变轨控制方法，该方法为使在第一轨道110中运行的机车20从隧道的一侧经第二轨道120快速到达隧道的另一侧，该变轨控制方法包括以下步骤：
s1：mcu控制机车20的动力机构在第一轨道110中行走，并在接收机车20的标签识别器首次发送的第一位置信号时，执行s2；所述第一位置信号为标签识别器识别到第一标签时发出；
s2：mcu首先控制动力机构停止运行，再控制第二分轨一112和第二分轨二转动到与第二轨道120连接；再控制动力机构恢复运行；mcu在接收到机车20的标签识别器发送的第二位置信号时，执行s3；所述第二位置信号为标签识别器识别到第二标签时发出；
s3：mcu控制动力机构停止运行，再控制第二分轨二转动到与第三分轨113连接；再控制动力机构在第一轨道110中行走。此处mcu控制动力机构在第一轨道110中行走，为控制动力机构沿原运动方向行走或沿原运动方向的反方向行走。
优选的，s1中，在mcu控制机车20的动力机构在第一轨道110中行走前，mcu先控制动力机构从第三轨道130的空载端运动到第一轨道110。
优选的，在s3中，mcu控制第二分轨二转动到与第三分轨113连接的同时或之后，mcu还控制第二分轨一112转动到与第三分轨113连接。在一个具体实施例中，mcu控制第二分轨二转动到与第三分轨113连接的同时控制第二分轨一112转动到与第三分轨113连接。该方案在变轨后即将第一轨道110恢复为完整环形，进而保证机车20在第一轨道110上的有序运行，同时针对多机车系统，可保证系统运行的有序性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。