一種鐵路線路巡檢方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鐵路工程領(lǐng)域，尤其是涉及一種應(yīng)用于鐵路線路的智能化巡檢方法。
【背景技術(shù)】
[0002]截至2015年，國內(nèi)鐵路總里程突破12萬公里，全球鐵路運(yùn)營線路達(dá)160萬公里，同時(shí)高速電氣化鐵路的運(yùn)營里程占比日益提高，因此如何保障鐵路高效安全運(yùn)營是個(gè)非常突出的問題。巡道工是鐵路工務(wù)系統(tǒng)保障鐵路安全運(yùn)營最基層的工種之一，承擔(dān)著鐵路巡護(hù)任務(wù)。長期以來，傳統(tǒng)鐵路線路巡檢完全依靠人力，線路檢查主要采用目視檢查方法來斷定軌道是否存在缺陷，這種方式需要人員多、勞動(dòng)強(qiáng)度大、巡道時(shí)間長、效率低，其檢查效果與巡查人員的經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心直接相關(guān)，不能滿足高速鐵路運(yùn)營安全的要求。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，還提出了另外三種鐵路線路巡檢裝置。其中，現(xiàn)有技術(shù)I為四川西南交大鐵路發(fā)展有限公司于2012年02月27日申請，并于2012年09月26日公告，公告號為CN202453300U的中國實(shí)用新型專利《一種高速鐵路軌道檢測裝置》。該實(shí)用新型專利公開的高速鐵路軌道檢測裝置主要由移動(dòng)載體及設(shè)置在移動(dòng)載體上的電源、照明裝置、圖像采集裝置及與圖像采集裝置連接的圖像處理系統(tǒng)構(gòu)成?，F(xiàn)有技術(shù)2為上海鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所于2013年01月30日申請，并于2013年08月28日公告，公告號為CN203165044U的中國實(shí)用新型專利《一種車載智能軌道巡檢系統(tǒng)》。該實(shí)用新型專利公開的車載智能軌道巡檢系統(tǒng)包括感知模塊、數(shù)據(jù)采集和存儲模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和電源模塊，數(shù)據(jù)采集和存儲模塊連接并控制感知模塊采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)分析模塊連接并接收數(shù)據(jù)采集和儲存模塊內(nèi)的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術(shù)3為昆明鐵路局、鄭州鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所、西南交通大學(xué)于2012年10月12日申請，并于2013年04月03日公告，公告號為CN202854908U的中國實(shí)用新型專利《一種鐵路線路智能巡檢系統(tǒng)》。該實(shí)用新型專利公開的鐵路線路智能巡檢系統(tǒng)包括設(shè)置于車輛內(nèi)部的計(jì)算機(jī)控制處理中心和車輛定位系統(tǒng)，以及設(shè)置于車輛端部和下部的η個(gè)攝像裝置、輔助光源。
[0004]以上三種現(xiàn)有技術(shù)中都提出在車輛下面安裝攝像裝置獲取軌道圖像，并通過設(shè)置在車輛內(nèi)部的計(jì)算機(jī)對圖像進(jìn)行處理，完成對軌道巡檢。但是，三種專利所提出的技術(shù)方案都具有如下明顯的缺陷:
[0005](I)現(xiàn)有技術(shù)以軌道車或者鐵路運(yùn)轉(zhuǎn)車輛為載體，在運(yùn)營線上進(jìn)行檢測，會嚴(yán)重影響正常行車。同時(shí)，上下道手續(xù)繁雜，不方便，當(dāng)遇到線路兩邊塌方，超限障礙物，路基塌陷等情況時(shí)，軌道車輛為載體巡檢系統(tǒng)就無法進(jìn)行工作。而且系統(tǒng)本身的成本非常高，檢測成本也很高。
[0006](2)現(xiàn)有技術(shù)檢測手段單一，依靠單一的視覺檢測手段，可靠性不高，且視覺檢測受環(huán)境影響較大。同時(shí)，檢測項(xiàng)目少，對于超限障礙物、塌方、道釘脫落、軌道彎曲、軌道扣件脫落、歪斜;鋼軌表面?zhèn)麚p;鋼軌表面光帶分布異常;道床翻漿冒泥以及軌道板上的遺留物；軌道板裂紋;接觸網(wǎng)安全檢測及接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測;鐵路橋梁、涵洞安全隱患等情況均不能進(jìn)彳T巡檢。
[0007]綜上，隨著人力成本、鐵路總里程，以及鐵路運(yùn)營速度的不斷提高，研發(fā)一種全智能化的無人巡檢設(shè)備替代傳統(tǒng)人力巡道顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種鐵路線路巡檢方法，能夠解決現(xiàn)有鐵路線路巡檢方式手段單一、可靠性低、影響正常行車，不能滿足高速鐵路運(yùn)營安全要求的技術(shù)問題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明具體提供了一種鐵路線路巡檢方法的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案，一種鐵路線路巡檢方法，包括以下步驟:
[0009]來往列車信息獲取子系統(tǒng)確定鐵路線路上的來往列車信息，并將所述來往列車信息發(fā)送至數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)；
[0010]飛行控制子系統(tǒng)根據(jù)所述來往列車信息控制無人機(jī)做出避讓來往列車動(dòng)作，同時(shí)對所述無人機(jī)的飛行軌跡、飛行姿態(tài)進(jìn)行控制；
[0011]設(shè)置在所述無人機(jī)上的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集所述鐵路線路的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并將所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)進(jìn)行處理，所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)包括所述鐵路線路的雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)；
[0012]所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)接收并分析所述鐵路線路的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，確定故障的類型及發(fā)生位置。
[0013]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和計(jì)算機(jī)，由所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集的所述鐵路線路的現(xiàn)場數(shù)據(jù)通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸至所述計(jì)算機(jī)，由所述計(jì)算機(jī)對采集的所述鐵路線路的現(xiàn)場數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，找出所述鐵路線路上的故障類型及發(fā)生位置。
[0014]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)還包括手持式故障接收終端，所述計(jì)算機(jī)處理所述鐵路線路的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，分析并找出所述鐵路線路上的故障類型及發(fā)生位置，將故障的發(fā)生位置和現(xiàn)場圖片發(fā)送至所述手持式故障接收終端上，由工作人員攜帶手持式故障接收終端上道進(jìn)行維修。
[0015]優(yōu)選的，將所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和計(jì)算機(jī)設(shè)置在包括線路車間或移動(dòng)巡檢車或軌道車或沿所述鐵路線路行駛的移動(dòng)式車輛在內(nèi)的載體上。
[0016]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括雷達(dá)，所述雷達(dá)對所述鐵路線路的軌道進(jìn)行掃描，判斷所述軌道的地基是否存在下沉、超限侵入、坍塌，以及對軌道板上的遺留物進(jìn)行檢測。所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的存儲器對所述雷達(dá)的掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并通過無線通信模塊將掃描數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)。
[0017]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括相機(jī)，所述相機(jī)連續(xù)獲取所述鐵路線路的現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)，完成對包括軌道扣件脫落、軌道扣件歪斜、鋼軌表面?zhèn)麚p、鋼軌表面光帶分布異常、道床翻漿冒泥、軌道板上的遺留物、軌道板裂紋、軌道形變、接觸網(wǎng)安全狀態(tài)、接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)、鐵路橋梁、涵洞安全隱患在內(nèi)的故障進(jìn)行檢測。所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的存儲器對所述相機(jī)獲取的現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，并通過無線通信模塊將現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)傳輸至所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)。
[0018]優(yōu)選的，將所述來往列車信息獲取子系統(tǒng)設(shè)置在線路車間，并在所述鐵路線路上設(shè)置振動(dòng)傳感器，所述來往列車信息獲取子系統(tǒng)通過所述振動(dòng)傳感器獲取來往列車信息，并將來往列車信息發(fā)送至所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)或所述飛行控制子系統(tǒng)進(jìn)行處理，由所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)通過所述飛行控制子系統(tǒng)，或直接通過所述飛行控制子系統(tǒng)控制所述無人機(jī)避讓來往列車。
[0019]優(yōu)選的，所述飛行控制子系統(tǒng)通過設(shè)置在所述無人機(jī)上包括激光測距傳感器、陀螺儀、GPS導(dǎo)航儀在內(nèi)的設(shè)備獲取無人機(jī)飛行數(shù)據(jù)，并完成對所述無人機(jī)的飛行軌跡、飛行姿態(tài)及飛行高度的控制。
[0020]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)對接收到的雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲以實(shí)現(xiàn)所述雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)的回放。所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)對接收到的雷達(dá)掃描數(shù)據(jù)和現(xiàn)場圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行人工識別或計(jì)算機(jī)自動(dòng)識別處理，對所述鐵路線路的故障類型進(jìn)行分類，以指導(dǎo)工作人員作業(yè)。
[0021 ]優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)將無人機(jī)上下道或列車避讓動(dòng)作指令傳輸至所述飛行控制子系統(tǒng)，由工作人員通過所述飛行控制子系統(tǒng)，或直接由所述飛行控制子系統(tǒng)控制所述無人機(jī)執(zhí)行上下道或列車避讓動(dòng)作。
[0022]通過實(shí)施上述本發(fā)明提供的鐵路線路巡檢方法的技術(shù)方案，具有如下有益效果:
[0023](I)本發(fā)明以無人機(jī)為平臺，成本低、靈活性大，檢測時(shí)間不受限制，上道檢測方便，能夠及時(shí)自主避讓或者以遙控方式避讓來往列車，同時(shí)不影響正常行車；
[0024](2)本發(fā)明在采用相機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場圖像采集的基礎(chǔ)上，增加雷達(dá)設(shè)備對路面信息進(jìn)行掃描，大幅提高了檢測的可靠性，同時(shí)還可以增加對軌道地基下沉、超限侵入，坍塌等線路故障進(jìn)彳丁檢測的功能；
[0025](3)本發(fā)明檢測范圍廣，不但增加了對軌道地基下沉、超限侵入、坍塌等線路故障進(jìn)行檢測的能力，還能對接觸網(wǎng)安全檢測，以及接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)及參數(shù)進(jìn)行檢測，甚至還可以對鐵路橋梁、涵洞安全隱患進(jìn)行檢測。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的實(shí)施例。
[0027]圖1是本發(fā)明鐵路線路巡檢方法一種【具體實(shí)施方式】的過程示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明方法所應(yīng)用的鐵路線路巡檢系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的結(jié)構(gòu)組成框圖；
[0029]圖3是本發(fā)明鐵路線路巡檢方法一種【具體實(shí)施方式】的數(shù)據(jù)采集過程示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明方法中數(shù)據(jù)及故障處理子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明方法所應(yīng)用的鐵路線路巡檢系統(tǒng)一種【具體實(shí)施方式】的功能組成示意圖