一种可识别入轨的巡检装置及其巡检方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112319543A(43)申请公布日2021.02.05(21)申请号202011223678.8G06T5/00(2006.01)(22)申请日2020.11.05G06T5/20(2006.01)G06T7/00(2017.01)(71)申请人成都运达科技股份有限公司G01D21/02(2006.01)地址610000四川省成都市高新区新达路G06N3/04(2006.01)11号G06K9/62(2006.01)(72)发明人衡熙丹刘洋李振伟孙九龙柯倩霞刘东(74)专利代理机构成都行之专利代理事务所(普通合伙)51220代理人梁田(51)Int.Cl.B61K9/08(2006.01)B61L23/04(2006.01)B61D15/12(2006.01)G06T7/13(2017.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种可识别入轨的巡检装置及其巡检方法(57)摘要本发明公开了一种可识别入轨的巡检装置及其巡检方法，包括巡检车和位于铁轨两侧的支撑轴；支撑轴的底部为千斤顶固定脚，支撑轴顶部通过滑轮与悬臂活动连接，悬臂上固定安装齿条；齿条上安装限位块；巡检车顶部和外壳之间安装第一控制电机和第二控制电机，第一控制电机和第二控制电机的输出轴上均设置与齿条啮合连接的齿轮；巡检车边端安装位移传感器和巡检组件；巡检组件包括安装于巡检车上的支撑杆；支撑杆上安装旋转电机，旋转电机的输出轴与陀螺仪连接，陀螺仪下部安装四轴电机，四轴电机输出轴与摄像头连接；铁轨上安装压电传感器；巡检车底部安装扫描仪。CN112319543ACN112319543A权利要求书1/3页1.一种可识别入轨的巡检装置，其特征在于：包括巡检车和位于铁轨两侧的支撑轴；所述支撑轴的底部为千斤顶固定脚，支撑轴顶部通过滑轮与悬臂活动连接，悬臂上固定安装齿条；所述齿条上安装限位块；所述巡检车顶部和外壳之间安装第一控制电机和第二控制电机，第一控制电机和第二控制电机的输出轴上均设置与齿条啮合连接的齿轮；所述巡检车边端安装位移传感器和巡检组件；所述巡检组件包括安装于巡检车上的支撑杆；支撑杆上安装旋转电机，旋转电机的输出轴与陀螺仪连接，陀螺仪下部安装四轴电机，四轴电机输出轴与摄像头连接；铁轨上安装压电传感器；所述巡检车底部安装扫描仪；所述第一控制电机、第二控制电机、扫描仪、位移传感器、旋转电机、陀螺仪、四轴电机、摄像头和压电传感器与外部计算器连接。2.一种根据权利要求1所述的可识别入轨的巡检装置的巡检方法，其特征在于，包括：S1、推送巡检车至靠近铁轨位置处，并在铁轨一侧安装一个支撑轴；S2、将与支撑轴连接的悬臂从巡检车外壳和顶部之间穿过，且悬臂上的齿条与第一控制电机和第二控制电机上的齿轮啮合相连；S3、将另一个支撑轴安装于铁轨对侧，启动千斤顶固定脚，将悬臂和巡检小车升至预设高度；S4、控制开启第一控制电机和第二控制电机，驱动巡检车向铁轨方向移动；S5、当巡检车移动至限位块处时，且位移传感器检测到距离不再变化，控制关闭第一控制电机和第二控制电机；S6、启动千斤顶固定脚，将巡检车放置于铁轨上，并抽离悬臂；S7、巡检车沿目标铁轨运动，外部计算机实时接收摄像头和压电传感器采集的图片信息和压电信号；S8、外部计算机采用Laplacian变换进行图片的模糊检测，并设定方差阈值，若计算得到图片的方差小于方差阈值，则进入步骤S9；若图片的方差大于等于方差阈值，则进入步骤S10；S9、控制旋转电机、陀螺仪、四轴电机作业，调整摄像头与铁轨之间的焦距，并将拍摄的铁轨照片上传至计算机，并进入步骤上S8；S10、采用语义分割模型进行图片目标数据集标注；S11、将分割后的模型进行灰度处理；S12、采用局部自适应二值化计算灰度图像中像素点的阈值，若灰度图像中像素点灰度值大于阈值，则二值化结果为1，代表目标铁轨；若像素点灰度值小于阈值，则二值化结果为0，代表铁轨背景；S13、采用CARRY算子对图像进行边缘检测，计算每个像素点当前的梯度强度；S14、将像素点当前的梯度强度G测与正常铁轨对应像素点的梯度强度G常进行比较，若|G测-G常|的绝对值大于阈值，则判断像素点对应的铁轨存在缺陷，若|G测-G常|的绝对值小于等于阈值，则进入步骤S9；S15、将同一段铁轨采集的压电信号转化为数字信号，并将所述数字信号的时域波形转化为频域的功率谱密度分布图，将所述功率谱密度分布图与正常铁轨的功率谱密度分布图进行比较，判断对应铁轨健康状况。3.根据权利要求2所述的可识别入轨的巡检装置的巡检方法，其特征在于，所述S8中采2CN112319543A权利要求书2/3页用Laplacian变换进行图片的模糊检测，包括：采用Laplacian算子衡量图片