基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统及其控制方法.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CN107290428A(43)申请公布日2017.10.24(21)申请号201710488158.1(22)申请日2017.06.23(71)申请人上海新跃联汇电子科技有限公司地址200233上海市徐汇区宜山路710号(72)发明人陈斌易建军朱晓民李钊刘鹏飞胡金辉王征宇(74)专利代理机构上海信好专利代理事务所(普通合伙)31249代理人周荣芳(51)Int.Cl.G01N29/04(2006.01)G01N29/06(2006.01)G01N29/44(2006.01)B61D15/12(2006.01)B61K9/10(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统及其控制方法，该超声波铁轨探伤小车系统包括探伤系统、小车控制器和第一工控机；所述探伤系统包括第二工控机、喷淋机构、涂料机构和与第二工控机连接的超声波探轮；所述超声波探轮包括填充有耦合剂的胶轮，和设置在胶轮上的超声波换能器；所述小车控制器控制小车沿铁轨运动或对小车制动，还分别与第一工控机、第二工控机、喷淋机构和涂料机构连接。小车结构采用模块化的设计方法，能够实现小车重要部件的快速拆装；本发明同时将深度学习运用到铁轨探伤应用中，实现探伤数据实时、高效、高准确率的检测。CN107290428ACN107290428A权利要求书1/2页1.一种基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统，其特征在于，包括探伤系统、小车控制器和第一工控机；所述探伤系统包括第二工控机、喷淋机构、涂料机构和与第二工控机连接的超声波探轮；所述超声波探轮包括填充有耦合剂的胶轮，和设置在胶轮上的超声波换能器；所述小车控制器控制小车沿铁轨运动或对小车制动，还分别与第一工控机、第二工控机、喷淋机构和涂料机构连接；在任意一个循环的探伤作业中，所述喷淋机构根据所述小车控制器向其发送的启动信号，将耦合剂喷洒在铁轨表面；所述第二工控机将所述小车控制器发送的启动信号提供给超声波探轮，以驱使所述超声波探轮的超声波换能器向铁轨发出超声波信号并接收来自铁轨的反射信号；所述第二工控机还接收所述反射信号进行处理，得到超声波探伤图像信息；所述第一工控机包含有基于深度神经网络模型的深度学习模块，其根据超声波探伤图像信息进行判断，将铁轨是否存在缺陷的状态信息输出给所述小车控制器；所述小车控制器根据铁轨不存在缺陷的状态信息，发送执行下一循环的探伤作业的启动信号；或者，所述小车控制器根据铁轨存在缺陷的状态信息，驱使所述涂料机构将涂料喷涂在存在缺陷的铁轨上进行标记后，发送执行下一循环的探伤作业的启动信号。2.如权利要求1所述的基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统，其特征在于，所述超声波铁轨探伤小车系统还包括与小车控制器连接的驱动系统和与驱动系统连接的车轮，所述驱动系统包括与小车控制器连接的电机驱动器、与电机驱动器连接的电机和分别与电机和车轮连接的传动机构；在需要小车行驶时，小车控制器发送启动信号至电机驱动器，进而使与电机驱动器连接的电机通过传动机构带动车轮运动；在需要小车行驶时，小车控制器发送启动信号至驱动系统，进而驱动车轮前进。3.如权利要求2所述的基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统，其特征在于，所述超声波铁轨探伤小车系统还包括分别与小车控制器和车轮连接的制动系统，所述制动系统包括与小车控制器连接的制动器和分别与制动器和车轮连接的减速机；在需要小车制动时，小车控制器发送制动信号至制动器，进而通过与制动器连接的减速机对车轮进行制动；在需要小车制动时，小车控制器发送制动信号至制动系统，进而使车轮制动。4.如权利要求1所述的基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统，其特征在于，所述小车控制器包含有里程计，其用于计算小车所行驶的里程数；当所述小车控制器接收到铁轨存在缺陷的状态信息时，所述小车控制器通过里程计记录该缺陷的里程信息。5.如权利要求1所述的基于深度学习的超声波铁轨探伤小车系统，其特征在于，所述超声波铁轨探伤小车系统还包括用于给所述小车系统各部分供电的供电系统；所述喷淋机构包括耦合剂箱和分别与耦合剂箱和小车控制器连接的喷淋耦合剂泵；所述涂料机构包括涂料箱和分别与涂料箱和小车控制器连接的涂料喷头；所述超声波铁轨探伤小车系统设置在车体上；所述车体上部设置有用于放置耦合剂箱的耦合剂箱柜和用于放置供电系统的供电系统柜；所述耦合剂箱柜和供电系统柜内部的底面两侧设置有滑道；所述超声波铁轨探伤小车还包括底部设置有与所述滑道匹配的活动轨的耦合剂箱架和供电系统架，其用于将耦合剂箱和供电系统以可抽出的方式分别放置于耦合剂箱柜和供电系统柜内。6.如权利要求5