全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法与流程

文档序号:12945561阅读:280来源:国知局
全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法与流程

本发明涉及一种全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法。



背景技术:

轨道检测是保障轨道交通安全运行的重要组成部分,由于轨道机车的运行密度大时间间隔短乘客密度大的特点所以轨道的磨损比较严重,长时间运行容易出现各种隐患,所以地铁和城铁轨道的检测也成为轨道交通运输安全环节的重中之重。

目前采用的检测方式是夜间结束运营后由检测人员推着轨道检测车上轨道进行检测,仪器使用的还是比较老的模拟机,由检测人员根据实时报警情况进行现场判读,其缺点明显:1)能不能检测出缺陷与检测人员推轨道检测车的姿势状态等经验有关,2)不能对检测数据进行对比,3)缺陷的判断与检测人员的经验有关,4)使用大量的检测人员。

北京2015年的地铁运行总里程666公里,到2020年将达到1036公里,每天夜间地铁停运用于检测的时间不足4小时,两人一台轨道检测车,步行检测速度约3公里/小时,检测完所有轨道线路将需要大量的人员设备及时间。

另外,目前检测的数据都是模拟机采集的闸门信号,保存的图片格式,不具备同一位置多次对比,不能位置信号横向比较的价值,也就起不到智能化自动化数据管理与检测周期安排的智能化,同样不能预判轨道的寿命及更换日期,每1毫米每个超声探头采集一条数据,共有9只探头,也就是每1mm需要采集9条数据,检测一遍的数据量非常巨大,没有合适的数据处理系统,将无法达到预期效果。



技术实现要素:

为了克服现有技术的上述缺陷,本发明提供了一种全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法,这种方法基本实现了轨道检测自动化和无人化,检测效率高,速度快,数据的可靠性高,且不需要大量的检测人员。

本发明所采用的技术方案:一种全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法,全自动控制系统通过通信网络与各车站的全自动无人化轨道检测车收发系统通信,控制所述全自动无人化轨道检测车收发系统工作;

所述全自动无人化轨道检测车收发系统依据所述全自动控制系统的指令释放经检测合格的轨道检测车及救援车组到运行轨道上;

释放到运行轨道上的所述轨道检测车及救援车组根据全自动控制系统和/或所述全自动无人化轨道检测车收发系统发出的指令,以一定的速度进行对双轨同时检测,如发现可疑迹象,将可疑迹象数据上传至其所属的或邻近的全自动无人化轨道检测车收发系统,再由所述全自动无人化轨道检测车收发系统发送到所述全自动控制系统;

所述轨道检测车及救援车组依据指令完成检测返回后,由所述全轨道检测车收发系统将其从运行轨道上收起,离开运行轨道;

所述全自动无人化轨道检测车收发系统在收起轨道检测车及救援车组后,将对轨道检测车进行检测、充电和补充耦合剂,为下次检测做准备。

本发明的有益效果:由于使用行驶在运行轨道上的轨道检测车对轨道进行多方面的自动检测和自动报警,缩短了检测时间,提高了检测效率,节省了人力,避免了人工判断时产生的失误;

由于采用了全网的全自动控制系统控制各站的全自动无人化轨道检测车收发系统工作,实现了全网自动控制,极大地提高了自动化程度;

由于设置了能够对轨道检测车及救援车组进行收发的全自动无人化轨道检测车收发系统,可以根据地铁或城铁的运行时间进行轨道检测车及救援车组的收发,并实现各站间的分段检测,极大地提高了检测效率,节省了检测时间,不影响轨道交通的正常运行;

由于采用了轨道检测车及救援车组,在轨道检测车出现运行故障时,可以通过救援车将轨道检测车拖回,避免因检测车故障导致妨碍轨道交通运行。

本发明适应于地铁轨道、城铁轨道及其他相似的轨道运行轨道的自动检测。

附图说明

图1是本发明的系统构造示意图;

图2是本发明轨道检测车及救援车组的主视方向示意图;

图3是本发明轨道检测车及救援车组的侧视方向示意图;

图4是本发明快速对接与自动脱离装置的示意图;

图5是本发明快速对接与自动脱离装置的剖面示意图。

具体实施方式

参见图1-图5,本发明依据现代物联网技术、通信技术和自动检测技术,提供了一种全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法,包括下列步骤:

所述全自动控制系统通过通信网络与各车站的全自动无人化轨道检测车收发系统通信,控制所述全自动无人化轨道检测车收发系统工作;

所述全自动无人化轨道检测车收发系统依据所述全自动控制系统的指令释放经检测合格的轨道检测车及救援车组到运行轨道上;

释放到运行轨道上的所述轨道检测车及救援车组根据全自动控制系统和/或所述全自动无人化轨道检测车收发系统发出的指令,以一定的速度进行对双轨同时检测;

所述轨道检测车及救援车组依据指令完成检测返回后,由所述全自动无人化轨道检测车收发系统将其从运行轨道上收起,离开运行轨道;

所述全自动无人化轨道检测车收发系统在收起轨道检测车及救援车组后,将对轨道检测车进行检测、充电和补充耦合剂,为下次检测做准备。

所述轨道检测车及救援车组在检测时,如发现可疑迹象,优选将可疑迹象数据上传至其所属的或邻近的全自动无人化轨道检测车收发系统,再由所述全自动无人化轨道检测车收发系统发送到所述全自动控制系统。

所述全自动控制系统可以作为软件装载到计算机网络或网络服务器中,利用计算机网络的通信能力,实现与各站的所述全自动无人化轨道检测车收发系统和各轨道检测车、救援车的通信,控制整个系统的运行。

所述全自动控制系统可以设置专家库或人工智能进行智能深度学习、全自动检测数据检索和全自动预警等,形成智能深度学习系统、全自动检测数据检索和全自动预警系统,可以采用云计算和云存储等适宜技术实现这些功能,在某些情形下,也可以将本发明涉及的系统作为独立与公共网络的独立系统,或者在本系统与外部网络系统之间设置物料隔离等,以便在必要时保证系统运行的安全性。

所述轨道检测车采用下列任意一种方式上传检测数据,也可以将这两种方式组合使用:

在检测过程中上传检测数据,所述全自动无人化轨道检测车收发系统再将检测数据上传至全自动控制系统,所述全自动无人化轨道检测车收发系统可以在接收到检测数据后实时上传,也可以在完成本次检测后一次性上传等;

在检测过程中不上传检测数据,但可疑迹象信息除外,在被所述全自动无人化轨道检测车收发系统收回后,与所述全自动无人化轨道检测车收发系统进行相应的数据接口对接,将检测数据上传至所述全自动无人化轨道检测车收发系统,所述全自动无人化轨道检测车收发系统再将检测数据上传至全自动控制系统。

所述全自动无人化轨道检测车收发系统在收到所述轨道检测车及救援车组上传的检测数据(包括可疑迹象数据)后,可以对所述检测数据进行数据分析对比,符合预警条件时向站内人员预警,向所属轨道交通控制中心预警,发出相应的预警信号,站内人员预警可以通过站内预警设施(例如监视屏、语言报警器和站内人员随时携带的移动通信设备等)。

所述全自动控制系统在接收到检测数据后,可以对所有数据进行人工智能分析,根据分析结果,预警重点关注轨道路段。

所述全自动控制系统可以自动类比每条轨道线同一位置的每次检测数据,当有新的检测数据上传后,在存储并生成检索目录后,对新的检测数据依据检测时的位置信息进行分解,并与已有的检测数据进行每个位置的一一对比,生成轨道磨损趋势变化曲线,依据磨损曲线自动预算每段轨道的下一次检测周期及使用寿命。

所述轨道检测车及救援车组可以包括轨道检测车和救援车,所述轨道检测车和救援车通过快速对接与自动脱离装置相互连接在一起,所述轨道检测车承载轨道检测、数据记录和数据上传功能,接受来自所述全自动控制系统的指令及信息反馈,例如状态信息和位置信息等,当轨道检测车出现故障无法正常行驶时,上传故障信息,所述救援车根据全自动控制系统和/或所述全自动无人化轨道检测车收发系统发出的指令启动,作为牵引车将轨道检测车拖回发出位置,由所述全自动无人化轨道检测车收发系统将该轨道检测车及救援车组收回,使其离开运行轨道。

所述轨道检测车及救援车组中的轨道检测车和救援车均可以设有能够与所述全自动无人化轨道检测车收发系统和全自动控制系统通信的通信控制系统,在不能正常执行所述全自动控制系统或全自动无人化轨道检测车收发系统发出的指令时进行故障报警,上传故障信息。

所述全自动无人化轨道检测车收发系统包括用于数据处理和通信的电子系统和机械系统两部分,其中的机械系统部分可以设置于地铁或城铁站的一端,电子系统可以依据现有技术设置,机械系统在电子系统的控制下,实现轨道检测车及救援车组的投放、回收以及对检测车、救援车的检测、维护、检测装置的标定、充电、补充耦合液等功能,通过投放,使检测维护轨道上的轨道检测车及救援车组进入运行轨道,对运行轨道进行检测,通过回收,使运行轨道上的轨道检测车及救援车组返回检测维护轨道,可以在检测维护轨道和运行轨道之间设置闸口和/或能够探测轨道检测车及救援车组通过的探测器等,对轨道检测车及救援车组驶出和驶入检测维护轨道进行记录和控制等。

可以根据地铁或城铁运行情况,在运行结束时间释放轨道检测车和救援车组到轨道上进行轨道检测,在地铁或城铁下一次运行时间前自动收起轨道检测车和救援车组,使之离开运行轨道。

被收起的轨道检测车及救援车组进入检测维护轨道,所述轨道检测车及救援车组中的轨道检测车和救援车相互分离,所述全自动无人化轨道检测车收发系统在收起轨道检测车后对轨道检测车进行安全检测、磨损维护评估、充电和补充耦合水。

所述全自动无人化轨道检测车收发系统可以包括:

全自动安全检测装置,设置在地铁或城铁站内,用于对检测车和救援车进行安全检查、对检测车和救援车的供电系统进行充电、耦合水补给;

全自动超声标定装置,设置在地铁或城铁站内,用于记录标定数据和校验数据,并根据标定数据和校验数据验证检测数据的有效性;

全自动投放和回收装置,设置在地铁或城铁站内,用于将轨道检测车和救援车顺序投放到被检测轨道上的释放位置,检测完毕后再将轨道检测车和救援车回收到存放位置;

全自动控制装置,设置在地铁或城铁站内,用于控制所述全自动安全检测装置、所述全自动超声标定装置以及所述全自动投放和回收装置的运行,接收轨道检测车发送的检测数据和位置数据并上传到全自动控制系统,并向轨道检测车和救援车下发指令,指令可以是继续检测、返回、原地待命等信息接收轨道检测车或救援车发送的故障信号,并发送到所在地铁或城铁站管理人员,在遇有需要预警的情形时进行相应的预警。

优选地,所述全自动安全检测装置包括一套智能化的多轴机器人,所述多轴机器人设有单个或多个工作头,当所述多轴机器人设有单个工作头时,至少包括三个多轴机器人,分别安装有安全检查工作头、充电工作头和耦合水补给工作头,当所述多轴机器人设有多个工作头时,至少包括安全检查工作头、充电工作头和耦合水补给工作头,各所述工作头能够依次或同时执行安全检查工作、充电工作和耦合水补给工作,属于对检测车和救援车的日常养护。

优选地,所述充电工作头设有ups不间断供电装置,保证供电的可靠性,削弱异常断电对检测车和救援车造成的干扰。

优选地,所述全自动超声标定装置包括两条与运行轨道同规格的标定试块及其他辅助标定设备,对超声探头磨损情况进行评估并完成探头的校准工作。

优选地,所述检测维护轨道贯穿所述全自动安全检测装置、所述全自动超声标定装置以及所述存放位置的各个轨道检测车工位,由此将上述各装置连接起来,使得轨道检测车和救援车能够自动沿检测维护轨道移动/行驶到各相关装置的工作位置,不需要其他辅助移动设备且定位准确。

优选地,所述全自动投放和回收装置包括底座和与底座固定或转动连接的悬臂梁,所述悬臂梁设有滑移轨道和沿轨道移动并吊取检测车或救援车的滑移装置,所述释放位置和所述存放位置位于所述悬臂梁的工作范围之内。

这只是一种优选方案,当然还有其他能够将检测车和救援车从所述存放位置转移到所述释放位置的方案,例如直接在所述存放位置与所述释放位置之间设置固定的或活动的连接轨道。

优选地,所述轨道检测车的存放位置和所述救援车的存放位置彼此隔开,这样就不需要有专门的设备对检测车和救援车进行区分和识别。

优选地,所述全自动投放和回收装置顺序执行吊取检测车、释放检测车、吊取救援车和释放救援车完成轨道检测车和救援车的释放,所述全自动控制装置发送指令控制先后释放的检测车和救援车完成自动对接。

参见图2和图3,所述救援车至少包括设有行走机构的救援车体、安装在所述救援车体上的本车控制中心1和安装在所述救援车体上的供电系统,所述检测车和所述救援车通过快速对接与自动脱离装置11连接在一起,还包括轨道除尘装置10,所述轨道除尘装置10安装在所述检测车的前方。

检测车体/救援车体3承载所有的其它系统,所述行走机构的驱动轮8安装在所述检测车体/救援车体3上,优选前轮为所述超声波检测系统的轮式探头,负责轨道超声波无损探伤检测,后轮为驱动轮8,负责驱动所述检测车/救援车运动。

驱动电机7通过电磁离合器连接到所述驱动轮8上,当所述检测车/救援车处于轨道上并且无故障时,所述电磁离合器始终处于连接状态,所述驱动电机7带电,所述检测车/救援车能够稳定停止于任意坡度上的位置,当所述检测车发生故障时所述电磁离合器断开连接,由救援车提供动力。

所述检测车和所述救援车都自带动力,锂电池组6能够提供系统所用的48vdc直流,使所述检测车/救援车能够连续匀速行走140公里,每次检测60公里,然后返回站点,或者检测100公里,然后到达最近的一个站点,可由远程控制中心进行统一调度。

速度由车的控制中心1统一控制,相互对接的所述检测车和所述救援车以相同的速度移动;所述水箱5能够自动供水,检测车处于非检测状态时停止供水,其供水通过水路设置的控制阀门控制,所述控制阀门优选电磁阀,检测时所述电磁阀打开,延迟3s后检测车开始行走进行检测记录数据,检测完毕后所述电磁阀关闭。

所述检测车回到站点进行水源补给时,所述水箱通过设置在内部的水位传感器发送的信号停止供水,当所述水箱内的水位传感器故障时,设置在供水管路内的水位传感器可以起到第二层保障,感应到有液体时停止供水;所述本车控制中心1控制所述电机的启停和调速、所述电磁离合器的连接脱开、所述检测车和所述救援车的连接与自动脱离,以及通讯,实时向远程控制中心发送本机位置状态等信息。

所述超声波检测系统、所述视频检测系统和所述轨道截面轮廓测量系统的相应数据采集电路4负责相关检测数据的采集及预处理,所述检测车控制中心2负责相关检测数据的分析,预警可疑迹象,其结果通过所述通信装置1上传。

所述轨道检测车可以包括设有行走机构的轨道检测车体,所述轨道检测车体上安装有超声波检测系统、视频检测系统和轨道截面轮廓测量系统,以所述超声波检测系统对轨道进行超声无损探伤,获得超声探伤检测信息,以所述视频检测系统对轨道表面进行视频拍摄,获得表面状况视频检测信息,以所述轨道截面轮廓测量系统测量轨道的截面轮廓,获得截面轮廓检测信息,对所述超声探伤检测信息、表面状况视频检测信息和表面轮廓检测信息进行处理分析,获得相应的超声探伤检测数据、表面状况视频检测数据和表面磨损检测数据,当任一所述检测数据达到报警条件时,进行相应的报警和/或超限提示。

优选的,所述超声波检测系统包括轮式探头、超声数据采集电路、超声数据处理单元和耦合水供水系统,所述轮式探头的输出经所述超声数据采集电路接入所述超声数据处理单元,所述超声数据采集电路对来自轮式探头的探测信号进行预处理,形成能够为所述超声数据处理单元处理的数据形式,由超声数据处理单元进行相应的处理,经所述超声数据处理单元处理后,接入轨道检测车控制中心,可以根据需要确定所述超声数据处理单元和所述轨道检测车控制中心在超声检测相关数据处理过程中的分工,所述超声探伤检测数据由所述超声数据处理单元生成后发送至所述轨道检测车控制中心或者所述轨道检测车控制中心对来自所述超声数据处理单元的数据进一步处理生成所述超声探伤检测数据。

所述轮式探头可以包括滚轮和安装在所述滚轮上的探头靴,所述探头靴上设置有多个不同安装角度的探头晶片,所述轮式探头左右对称分布,分别用于对相应侧的轨道进行超声探伤检测,并同时用作所述轨道检测车的行走轮,所述耦合水供水系统主要由水箱、供水管路、水泵以及控制阀门构成,水箱的水经过供水管路向轮式探头提供超声探测的耦合水。

所述水箱内可以设有水位传感器。

所述视频检测系统主要由高清摄像头、视频数据采集电路和视频数据处理单元,所述高清摄像头的输出经所述视频数据采集电路接入所述视频数据处理单元,所述视频数据采集电路对来自高清摄像头的视频信号进行预处理,形成能够为所述视频数据处理单元处理的数据形式,由视频数据处理单元进行相应的处理,经所述视频数据处理单元处理后,接入轨道检测车控制中心,可以根据需要确定所述视频数据处理单元和所述车辆数据处理中心在视频检测相关数据处理过程中的分工,所述表面状况视频检测数据由所述视频数据处理单元生成后发送至所述轨道检测车控制中心或者所述轨道检测车控制中心对来自所述视频数据处理单元的数据进一步处理生成所述表面状况视频检测数据,所述高清摄像头的数量为一个或多个,安装在所述轨道检测车的车体前面且处于能够拍摄轨道表面状况的位置和姿态,所述高清摄像头在所述轨道检测车的车体上的安装方式优选允许对所述高清摄像头的姿态进行调节的安装方式,例如,设有定位锁紧装置的铰接,或者安装在电控云台上。

优选的,所述轨道截面轮廓测量系统包括阵列激光器、激光数据采集电路和激光数据处理单元,所述阵列激光器的输出经所述激光数据采集电路接入所述激光数据处理单元,所述激光数据采集电路对来自阵列激光器的激光探测信号进行预处理,形成能够为所述激光数据处理单元处理的数据形式,由激光数据处理单元进行相应的处理,经所述激光数据处理单元处理后,接入轨道检测车控制中心,可以根据需要确定所述视频数据处理单元和所述车辆数据处理中心在激光检测相关数据处理过程中的分工,所述表面磨损检测数据由所述激光数据处理单元生成后发送至所述轨道检测车控制中心或者所述轨道检测车控制中心对来自所述激光数据处理单元的数据进一步处理生成所述表面磨损检测数据,所述阵列激光器的数量为一个或多个,安装在所述轨道检测车的车体下面且处于能够对轨道的各部位进行表面测量的位置和姿态。

所述轨道检测车控制中心对所述超声探伤检测数据、表面状况视频检测数据和表面磨损检测数据的数值与各自对应的可疑迹象阈值(上限阈值和/或下限阈值,视探测结果的具体情况而定)进行比较,当达到或超过报警限度时,生成可疑迹象数据并上传。

当设有超声数据处理单元时,所述超声数据处理单元设有超声系统储存器。

当设有激光数据处理单元时,所述超声数据处理单元设有轮廓测量系统储存。

当设有视频数据处理单元时,所述视频数据处理单元设有视频系统系统储存器。

当设有轨道检测车控制中心,所述轨道检测车控制中心设有轨道检测车中心存储器,用于相关实测数据、基础/标准数据、历史数据和程序数据等的存储。

所述轨道检测车连接有救援车,形成轨道检测车及救援车组,当轨道检测车正常工作时,由轨道检测车牵引救援车,当轨道检测车出现故障时,由救援车牵引轨道检测车返回,所述救援车至少包括设有行走机构的救援车体,所述救援车体上安装有能够控制其行驶的救援车控制中心,所述救援车控制中心和所述轨道检测车控制中心均设有能够能够接入通信网络的通信装置。

所述轨道检测车体和所述救援车体通过快速对接与自动脱离装置连接,所述快速对接与自动脱离装置11包括第一连接件21和第二连接件24,所述第一连接件21和所述第二连接件24包括用于连接检测车或救援车的连接端和用于相互对接的挂接端,所述第二连接件24的挂接端设有伞状挂钩25,所述伞状挂钩25整个周向上具有相同的结构,任何位置都可以实现准确挂接,省去了对接时的周向限位,所述第一连接件21的挂接端设有若干与所述伞状挂钩25配套的外挂钩23,所述外挂钩23与所述第一连接件21的挂接端铰接并设有使其前端向内移动至与所述伞状挂钩25挂接的挂接弹力机构,所述外挂钩23的数量为多个,沿圆周分布。

所述外挂钩23可以绕铰接位置22转动,使所述外挂钩23向内侧收拢或外侧撑开,所述伞状挂钩25伸入所述外挂钩23内侧并在所述挂接弹力机构的作用下与所述外挂钩23实现对接,当所述伞状挂钩25沿轴向移动与所述外挂钩23对接时,所述外挂钩23向外侧撑开使所述伞状挂钩25能够自由穿过,当所述外挂钩23与所述伞状挂钩25对接完成之后,所述外挂钩23向内侧收拢实现锁紧,避免工作过程中意外脱离。

优选地,所述外挂钩23为设有挂钩的长杆,所述外挂钩23的铰接位置22位于所述长杆的中部或未设挂钩的一端,当所述外挂钩的铰接位置22位于所述长杆的中部时,所述挂接弹力机构为设置在所述长杆未设挂钩一端的预压缩弹簧27,所述预压缩弹簧27的弹力方向与所述预压缩弹簧27在所述长杆上的接触点的运动方向一致,通过弹簧的弹力将所述外挂钩23的挂钩端压紧在所述伞状挂钩25上,当所述外挂钩的铰接位置22位于所述长杆未设挂钩的一端时,所述挂接弹力机构为设置在所述长杆的中部的预拉伸弹簧,所述预拉伸弹簧的弹力方向与所述预拉伸弹簧在所述长杆上的连接点的运动方向一致,通过弹簧的拉力将所述外挂钩的挂钩端压紧在所述伞状挂钩25上,结构简单便于控制且连接可靠。

优选地,所述第一连接件21设有容纳所述外挂钩的长条形凹槽26,形成对所述外挂钩23的限位,避免所述外挂钩23的左右摆动。

优选地,所述第一连接件21设有使各所述外挂钩23同时向外撑开的推动装置。

优选地,所述推动装置位于所述第一连接件21的内部空腔,包括锥形件29,所述锥形件29可轴向移动且小端向外,可以将所述锥形件29的截面设为带有棱角的多边形或圆形,所述空腔与所述锥形件29的最大截面轮廓一致,或者将所述锥形件29的截面设为圆形,所所述锥形件29的最大截面处设有若干条形的导向凸起或导向槽,所述空腔与所述锥形件29的最大截面轮廓一致并对应地设有导向槽或导向凸起,还可以采用其他类似的方式使所述锥形件29只能沿轴向运动而不能转动,所述锥形件29沿轴向向外移动时,所述外挂钩上设有径向向内延伸的支撑杆28,所述支撑杆穿过所述第一连接件上的径向支撑杆孔,其外端与对应的外挂钩连接,里端延伸至所述轴向空腔内,所述外挂钩连接所述支撑杆的部位位于所述外挂钩与第一连接件的铰接部位22的前面,所述支撑杆28向外移动,推动所述外挂钩23向外运动。所述外挂钩的里端延伸至所述锥形件的小端的行程范围内,可以合理设置支撑杆及其配套结构的位置和尺寸,使其恰好能够将各外挂钩同步顶起,各所述外挂钩的支撑杆位于同一横截面上,由此,在所述锥形件向前移动的过程中,其锥形面与各所述支撑件的里端接触并向外推,进而带动各所述外挂钩克服各自挂接弹簧机构的弹力同步向外翻转,使各外挂钩的前端挂钩同步脱离第二连接件的伞状挂钩,实现轨道检测车和救援车的脱钩,将第二连接件的挂接端和第一连接件的挂接端对接,则第一连接件上的外挂钩的钩部恰好钩在所述第二连接件的伞状挂钩上。

优选地,所述通孔为外大内小的阶梯通孔,相应的所述支撑28杆为外大内小的阶梯轴,当所述支撑杆28的轴肩接触到所述通孔的台肩之后就不能再继续向内侧移动,形成对所述支撑杆的限位。

优选地,所述空腔内还设有输出端带有丝杠30的电机31,所述锥形件29的中央设有连接所述丝杠30的螺纹孔,这种丝杠螺母的结构将所述电机轴的回转运动转换为所述锥形件28的轴向移动,还可以采用其他任何现有的能够实现所述锥形件29直线运动的结构,例如齿轮齿条、连杆滑块或采用液压缸等。

优选地,所述伞状挂钩25的凸面朝外,所述第一连接件21的挂接端的顶端设有对所述伞状挂钩25形成限位的限位孔,所述限位孔为与所述伞状挂钩5的凸面轮廓相贴合的锥形孔,当所述伞状挂钩25接触到所述锥形孔时能保证所述伞状挂钩与所述外挂钩完成对接,所述伞状挂钩25的凸面中央设有导向段,所述限位孔的顶端设有与所述导向段相配合的导向孔,所述锥形孔与所述导向孔相配合形成对所述伞状挂钩的定心和导向作用,使所述第一连接件21与所述第二连接件24位于同一条轴线上,防止对接时的偏斜。

优选地,所述第一连接件21的连接端和所述第二连接件24的连接端设有连接法兰,方便加工和拆装。

优选地,所述第一连接件21的外轮廓为方形,所述第二连接件24的外轮廓为圆形,且所述第一连接件21和所述第二连接件24内部为中空结构。

当检测车与救援车从站点设置的轨道车收发装置释放到轨道上后,所述轨道车与所述救援车开始对接,需要脱离时,由所述第一连接件的电机推动内部锥形件通过所述支撑杆将所述外挂钩撑开,所述轨道车或救援车任意一个移动即可脱离,对接完成后根据远程控制中心的指令去检测点待命。

优选的,所述轨道检测车体和所述救援车体的结构相同,且优选采用能够横跨双轨的铝合金框架。

优选的,所述轨道检测车和救援车的行走机构包括驱动电机、电磁离合器和驱动轮,还可以包括a-gps定位装置,所述驱动电机的输出通过电磁离合器连接相应各驱动轮,所述a-gps定位装置用于实时记录所述轨道检测车的位置,并将位置信号传入所述本车控制中心,所述轨道检测车的前面安装有轨道除尘装置,所述轨道检测车体和所述救援车体的结构相同,采用能够横跨双轨的铝合金框架。

优选的,所述视频探测系统的探测区域位于所述轨道截面轮廓测量系统的探测区域(即测量区域)的前面,所述轨道截面轮廓测量系统的探测区域位于所述超声探伤检测系统的探测区域的前面,由此,轨道上的同一部位先后经过所述视频探测系统、所述轨道截面轮廓测量系统和所述超声探伤检测系统的探测区域,当所述视频探测系统的检测数据是表面状况正常和所述轨道轮廓测量系统的检测数据是轨道磨损程度正常时,对相应轨道区域进行常规超声探伤,当所述视频探测系统的检测数据是表面状况不正常或所述轨道轮廓测量系统的检测数据是轨道磨损程度不正常时,对相应轨道区域进行常规超声探伤或强化超声探伤,当所述视频探测系统的检测数据是表面状况不正常和所述轨道轮廓测量系统的检测数据是轨道磨损程度不正常时,进行强化超声探伤,所述强化超声探伤是指使用的探头晶片组数比常规超声探伤多的超声探伤,能够获得更高的探伤精度和准确性。由于采用的是轮式探头,同一探头晶片或者说同一组探头晶片对轨道的扫描是间歇式或周期性的,即使扫描区域能够覆盖轨道的全部区域,对不同部位的探伤精度和准确性也是不同的,而所述视频探测系统和所述轨道轮廓测量系统的探测/测量是连续的、精度一致的,因此,将所述视频探测系统和所述轨道轮廓测量系统的探测区域前置且只有在至少其中一个系统提示表面状况不正常或轨道磨损程度不正常的情况下,才启动更多组探头晶片进行强化超声探伤,必要时还可以在强化超声探伤时相应地降低探测车的行驶速度,由于轨道内部的原始缺陷通常在轨道投入运行之前就能够被发现,而使用后的缺陷主要早发于过度磨损的区域或者受到外部损害因素影响的区域,而外部损害因素的影响往往首先在轨道表面的视频中有所体现,因此,通过上述探测顺序和方式,能够在保证检测数据精确、可靠的情形下,明显减小超声探伤的数据处理量,提高探测速度,不同组的所述探头晶片可以设置在不同的探头靴内或设置在相同的探头靴内,可以有不同的分布方式和/或不同的探测角度,也可以采用相同的分布方式和/或相同的探测角度,不同组的探头晶片可以交替分布在滚轮上,每一组探头晶片都能够独立实施常规超声探伤,当需要进行强化探伤时,可以启动多组(例如优选两组或3组)进行探测。

本发明具有下列特点:

1)检测数据的采集由轨道检测车自动完成,可有效控制轨道各个部位的检测角度在检测过程中保持一致,可靠性大大提高;

2)可以节约大量的资源,以北京为例,预计到2020年有1036公里的轨道,如果使用目前的检测手段,在投入100台手推式轨道检测车和200名现场操作人员的情况下,所有车所有人不停的工作下,需要约7小时才能完成一个检测周期,这些人力消耗还没有包含进行数据分析等后期投入的人员,而采用该发明的检测方法,只需1-2人监测预警,目前申请人设计的轨道检测车的检测速度可达32公里/小时,每车的行走距离可达60公里,双轨同时检测,在投入20套轨道检测车的情况下,只需不到2个小时就能完成一个检测周期,后期的数据分析则可以完全由系统自动完成。

3)提前预警,使用本发明的自动检测方法,可以每天进行一次检测,每1mm采集一次数据,形成大量的数据量,系统可以利用现有人工智能技术学习对数据的分析,对比轨道上同一位置的检测数据获得轨道状态的发展趋势,达到提前预警的效果,降低事故发生几率。

4)能够使整个城市的地铁和城铁轨道检测实现无人化自动检测管理;

5)能够基于检测数据积累极其巨大的数据量,每一次检测都有超过上亿条的数据,能够非常容易的获得正常信号,各类缺陷信号,磨损量的评估计算;

6)通过对检测数据的分析对比可以有效的获得轨道的使用状态及使用寿命,最终实现电控自动化,降低人员的长期投入,从全国来看可以节约大量的资源;

7)能够实现全自动检测数据检索对比功能,具有整个城市地铁或城铁的线路运行比例图,并能精确定位到1厘米内;

8)全自动检测数据检索对比功能能够将对每次轨道检测获得的数据与轨道进行一一对应,前后数据形成对比;

9)全自动检测数据检索对比功能可随时供人调阅,调阅位置包含轨道检测车、各个地铁或城铁站的全轨道检测车收发系统、全自动控制系统以及远程客户端的任何一个接口;

10)可以设置智能深度学习系统其特征在于将每个轨道位置采集的数据进行存储多次对比,将所有轨道采集的数据进行对比,根据对采集数据的对比获得各种缺陷分类等级,能够基于采集的大数据的分析形成人工智能,代替专用人员做数据分析;

11)全自动预警系统其特征在于轨道检测车及救援车能够自动将故障状态及位置等信息发给全轨道检测车收发系统并上传至全自动控制系统,同时发送到所归属的地铁或城铁站管理人员;

12)能够在检测到轨道有可疑信号时向所在地铁或城铁站发出预警信息进行人工复查;

本发明所称运行轨道包括地铁轨道、城铁轨道及其他任意适宜形式的用于轨道交通的轨道或其他类似轨道,所称地铁站、城铁站泛指各种轨道交通的车站,本发明所称全自动无人化地铁或城铁轨道检测方法,不用于限定轨道形式仅包括地铁轨道和/或城铁轨道。

本发明公开的各优选和可选的技术手段,除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外,均可以任意组合,形成若干不同的技术方案。

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