一种分布式轨道检测小车

本发明涉及智能轨道交通维护，尤其是涉及一种分布式轨道检测小车。

背景技术：

1、随着我国经济的飞速发展，作为国民经济支柱产业之一的轨道交通建设也发展的如火如荼。轨道的关键作用在于给列车提供一个平稳舒适的运行环境，其直接关系到列车的行驶安全，因此轨道不安全问题将严重影响铁路运输，危及国民人身安全，给国家和社会造成不可估量的损失，因而及时对铁路轨道进行维护是保证轨道平稳的一个重要前提。随着科学技术的发展，智能化水平不断提高，物联网与人工智能技术成为轨道交通行业智能化发展的趋势，如何将其应用在轨道巡检上，探索一个安全、智能、高效的轨道智能巡检方案显得至关重要。

2、典型的轨道不安全因素有异物侵限、轨道板裂缝、变形、表面缺损等。异物侵限容易妨碍铁路系统正常运行，阻断列车运行线路；由于长期的昼夜温差大，混凝土热胀冷缩形成裂缝，雨水侵蚀后会加剧裂缝程度，从而改变轨道板受力，严重威胁轨道运行安全，因此，定期进行铁路维护是必要的。

3、目前，巡检车已广泛运用在铁路维护方面，基本取代了人工巡检，但现有大部分巡检车都是需要依靠人工操作半自动化，仍有巡检费时费力且效率不高的问题，同时天窗阶段时间有限，在车站等多轨道线路区间，单车单轨检测耗时耗力，无法高效完成检测任务。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在大部分巡检车都是需要依靠人工操作半自动化，仍有巡检费时费力且效率不高的问题的缺陷而提供一种分布式轨道检测小车。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种分布式轨道检测小车，包括控制中心、支撑车架、底盘车架、支撑板、仓体、电源、轮毂、摄像部件和调角器；

4、所述支撑车架和底盘车架的数量为多个，各个支撑车架的一端可转动固定在支撑板的下方，相邻两支撑支架通过底盘支架连接，所述底盘车架为伸缩杆，所述轮毂固定在支撑车架的下端，所述轮毂的形状与轨道相配合，所述轮毂连接有轮毂电机，所述轮毂电机连接控制中心；

5、所述仓体固定在支撑板的上方，所述控制中心和电源位于仓体内，所述摄像部件通过调角器可转动固定在支撑板的下方，所述调角器上设有角度传感器，所述摄像部件和角度传感器连接控制中心，所述仓体内还设有定位部件。

6、优选的，所述摄像部件的上设有光照传感器和探照灯，所述探照灯连接电源，所述光照传感器和探照灯连接控制中心。

7、优选的，所述轮毂的位置设有速度传感器，所述速度传感器连接控制中心。

8、优选的，所述底盘车架还包括连接块，所述连接块通过伸缩杆连接各个支撑车架，所述连接块与每个支撑车架的距离相同，所述伸缩杆的一端连接支撑车架，另一端可转动固定在连接块上。

9、优选的，所述伸缩杆包括第一内杆、第二内杆、外杆和连接件；所述外杆为中空柱状结构，所述第一内杆和第二内杆分别可拆卸固定在外杆的两端，所述外杆的一侧设有多个通孔，所述第一内杆和第二内杆上设有与通孔对应的螺纹孔，所述连接件穿过通孔连接螺纹孔。

10、优选的，其特征在于，所述仓体的外侧固定有太阳能充电板，所述太阳能充电板连接电源，所述太阳能充电板的数量为多个。

11、优选的，其特征在于，所述仓体的上方设有显示屏，所述显示屏连接控制中心。

12、优选的，所述调角器包括上连杆、下连杆、转动件和按钮；所述上连杆的一端连接支撑板，另一端连接转动件，所述下连杆的一端连接摄像部件，另一端连接转动件，所述按钮连接转动件。

13、优选的，所述支撑车架通过u型架可转动固定在支撑板上，所述u型架的底端固定在支撑板上，所述u型架的两端设有通孔，所述通孔内设有转轴，所述支撑车架可转动连接转轴。

14、优选的，所述仓体内还设有zigbee模块、通信模块和天线，所述天线连接zigbee模块，所述zigbee模块和通信模块连接控制中心；

15、多车多轨道运行时，所述检测小车分为母车和子车，所述母车zigbee模块包括终端节点、路由器和协调器，所述子车zigbee模块包括终端节点和路由器；当母车与子车进行无线通信时，子车各传感器数值分别传输到其对应的终端节点，再统一传输到路由器，由传感器采集的数字信号经过路由器处理后，通过天线21发送出去，由母车路由器接收子车路由器发送的数据，传输到母车协调器，对数据进行存储处理后传输给控制中心，最后由母车将多车采集的数据统一通过通信模块上传至云服务器。。

16、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

17、(1)本方案通过调节底盘车架的伸缩长度，进而调节支撑车架与支撑板之间的夹角，调整了装置的整体高度，也使轮毂能够配合固定在轨道上，将装置放置在轨道上，再将摄像部件和调角器从支撑板的下方取出，并通过调角器调整摄像部件与轨道的相对位置，同时调角器上角度传感器将调节的角度传输至控制中心，使摄像部件位于轨道的上方，之后控制中心通过轮毂电机控制装置前进与停止，在装置运行的过程中，通过摄像部件采集轨道的图像，并将采集到的信息传输至控制中心，并通过定位部件对装置的位置进行实时监测，结合实时位置和图像信息对轨道进行巡检。通过全自动化的设置，避免了小车巡检过程中的人工参与，节省了人力物力的消耗，更具实用性和经济性；同时全自动化的装置，对轨道的巡检效率更高，检测的准确性也因为避免人为因素的干扰，提高了检测的准确性。

18、(2)本方案在摄像部件上设置光照传感器和探照灯，本实施例中光照传感器固定在摄像部件的左右两侧，探照灯固定在摄像部件的上下两侧，通过光照传感器对摄像部件工作环境的光线强弱，控制中心通过探照灯对摄像部件的工作环境的光线进行调节，使摄像部件拍摄到清晰的轨道图像，提高了装置的适用范围。

技术特征：

1.一种分布式轨道检测小车，其特征在于，包括控制中心、支撑车架(1)、底盘车架(2)、支撑板(3)、仓体(4)、电源、轮毂(5)、摄像部件(6)和调角器(7)；

2.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述摄像部件(6)的上设有光照传感器和探照灯，所述探照灯连接电源，所述光照传感器和探照灯连接控制中心。

3.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述轮毂(5)的位置设有速度传感器，所述速度传感器连接控制中心。

4.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述底盘车架(2)还包括连接块(8)，所述连接块(8)通过伸缩杆连接各个支撑车架(1)，所述连接块(8)与每个支撑车架(1)的距离相同，所述伸缩杆的一端连接支撑车架(1)，另一端可转动固定在连接块(8)上。

5.根据权利要求4所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述伸缩杆包括第一内杆(9)、第二内杆(10)、外杆(11)和连接件(12)；所述外杆(11)为中空柱状结构，所述第一内杆(9)和第二内杆(10)分别可拆卸固定在外杆(11)的两端，所述外杆(11)的一侧设有多个通孔，所述第一内杆(9)和第二内杆(10)上设有与通孔对应的螺纹孔，所述连接件(12)穿过通孔连接螺纹孔。

6.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述仓体(4)的外侧固定有太阳能充电板(13)，所述太阳能充电板(13)连接电源，所述太阳能充电板(13)的数量为多个。

7.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述仓体(4)的上方设有显示屏(14)，所述显示屏(14)连接控制中心。

8.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述调角器(7)包括上连杆(15)、下连杆(16)、转动件(17)和按钮(18)；所述上连杆(15)的一端连接支撑板(3)，另一端连接转动件(17)，所述下连杆(16)的一端连接摄像部件(6)，另一端连接转动件(17)，所述按钮(18)连接转动件(17)。

9.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述支撑车架(1)通过u型架(19)可转动固定在支撑板(3)上，所述u型架(19)的底端固定在支撑板(3)上，所述u型架(19)的两端设有通孔，所述通孔内设有转轴(20)，所述支撑车架(1)可转动连接转轴(20)。

10.根据权利要求1所述的一种分布式轨道检测小车，其特征在于，所述仓体(4)内还设有zigbee模块、通信模块和天线(21)，所述天线(21)连接zigbee模块，所述zigbee模块和通信模块连接控制中心；

技术总结
本发明涉及一种分布式轨道检测小车，包括控制中心、支撑车架、底盘车架、支撑板、仓体、电源、轮毂、摄像部件和调角器；所述支撑车架和底盘车架的数量为多个，各个支撑车架的一端可转动固定在支撑板的下方，相邻两支撑支架通过底盘支架连接，所述底盘车架为伸缩杆，所述轮毂固定在支撑车架的下端，所述轮毂连接有轮毂电机，所述轮毂电机连接控制中心；所述仓体固定在支撑板的上方，所述控制中心和电源位于仓体内，所述摄像部件通过调角器可转动固定在支撑板的下方，所述调角器上设有角度传感器，所述摄像部件和角度传感器连接控制中心，所述仓体内还设有定位部件。与现有技术相比，本发明具有效率高、能耗低等优点。

技术研发人员：张瑞心,李培刚,高红兵,杜俊,陈一帆,孙宏杰,杨杰,苏宋,赵泽旭
受保护的技术使用者：上海应用技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13