本實用新型涉及交通運輸技術領域，尤其涉及一種高精度列車全方位檢測系統(tǒng)。

背景技術：

列車是以電能作為牽引力的一種現(xiàn)代化交通運輸工具，具有運輸能力強、安全、快速以及能源消耗低的特點，因而成為人們遠行的主要交通工具之一。隨著現(xiàn)代化的快速發(fā)展，列車運行速度不斷提高，如果列車在高速運行中發(fā)生設備故障，則會嚴重影響列車的行駛安全，因而，為保障列車安全運行，需要檢測列車的各部件是否發(fā)生異常。

現(xiàn)有列車檢測裝置主要有車底檢測裝置、碳滑板檢測裝置以及踏面檢測裝置等，上述檢測裝置主要包括相機或攝像機等圖像采集設備。在列車運行檢測過程中，上述檢測裝置通過圖像采集設備采集車底、碳滑板以及踏面等的圖像信息，進而通過分析所采集的圖像信息判斷各部件是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象。

為降低部件異常現(xiàn)象的誤判率，上述圖像采集設備通常都以保證拍攝精度為前提。然而，列車部分部件外表面為曲面，尤其車側(cè)走行部轉(zhuǎn)向架、底部軌外側(cè)構造比較復雜，它們均為由多個曲面構成，在采用現(xiàn)有圖像采集設備采集具有曲面的部位的圖像信息時，若要保證足夠的拍攝精度，則圖像采集設備采集的曲面圖像不完整，即存在檢測盲區(qū)；若要采集完整地曲面圖像，拍攝精度又達不到要求。因此，現(xiàn)有列車檢測裝置在檢測列車時，尤其在檢測列車具有曲面的部位時，存在誤判的問題。另外，現(xiàn)有列車檢測裝置通過圖像采集設備僅檢測列車的關鍵部件，而不能全方位檢測列車的各部件，即現(xiàn)有列車檢測裝置不能檢測列車頂部、底部、兩側(cè)的所有部件。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種高精度列車全方位檢測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有列車檢測裝置存在部件漏檢的問題。

本實用新型提供一種高精度列車全方位檢測系統(tǒng)，至少包括：分別與數(shù)據(jù)處理器相連接的車頂檢測裝置、車底軌間檢測裝置、車底軌外側(cè)檢測裝置以及車側(cè)部檢測裝置；

所述車頂檢測裝置設置在軌道的上方，且所述車頂檢測裝置與所述軌道之間的間距不小于列車高度；

所述車底軌間檢測裝置設置在所述軌道中間；

所述軌道的兩側(cè)均設置有所述車底軌外側(cè)檢測裝置和所述車側(cè)部檢測裝置，且所述車底軌外側(cè)檢測裝置位于所述車側(cè)部檢測裝置的下方；

所述車底軌外側(cè)檢測裝置包括第一高精度三維檢測組件。

優(yōu)選地，所述第一高精度三維檢測組件包括一個結(jié)構光源和兩個面陣圖像信息采集器；

所述結(jié)構光源位于兩個所述面陣圖像信息采集器之間；

所述結(jié)構光源的中心軸與兩個所述面陣圖像信息采集器的中心軸之間分別存在夾角；

兩個所述面陣圖像信息采集器均與所述數(shù)據(jù)處理器相連接。

優(yōu)選地，所述車底軌間檢測裝置包括第二高精度三維檢測組件。

優(yōu)選地，所述第二高精度三維檢測組件包括一個結(jié)構光源和一個面陣圖像信息采集器；

所述面陣圖像信息采集器的中心軸與所述結(jié)構光源之間存在夾角；

所述面陣圖像信息采集器與所述數(shù)據(jù)處理器相連接。

優(yōu)選地，所述車側(cè)部檢測裝置至少包括裙板子檢測裝置和走行部子檢測裝置；所述走行部子檢測裝置包括所述第一高精度三維檢測組件；所述裙板子檢測裝置包括所述第二高精度三維檢測組件。

優(yōu)選地，所述車頂檢測裝置至少包括碳滑板子檢測裝置和車頂結(jié)構子檢測裝置；所述碳滑板子檢測裝置包括第一高精度三維檢測組件或第二高精度三維檢測組件；所述車頂結(jié)構子檢測裝置包括第一高精度三維檢測組件。

優(yōu)選地，所述檢測系統(tǒng)還包括車號識別裝置，所述車號識別裝置與所述數(shù)據(jù)處理器相連接。

優(yōu)選地，所述檢測系統(tǒng)還包括幀率控制器和測速組件；

所述幀率控制器以及所述測速組件均與所述面陣圖像信息采集器相連接；

所述幀率控制器和所述測速組件分別與所述數(shù)據(jù)處理器相連接。

優(yōu)選地，所述檢測系統(tǒng)還包括橫跨所述軌道的架梁，所述架梁的高度大于所述列車的高度；所述車頂檢測裝置設置在所述架梁的頂部內(nèi)側(cè)。

本實用新型的實施例提供的技術方案可以包括以下有益效果：

本實用新型提供的列車全方位檢測系統(tǒng)在車頂、車底軌間、車底軌外側(cè)以及車側(cè)部分別設置車頂檢測裝置、車底軌間檢測裝置、車底軌外側(cè)檢測裝置以及車側(cè)部檢測裝置，以分別檢測列車車頂、車底軌間、車底軌外側(cè)以及車側(cè)部的各部件，進而判別各部件是否發(fā)生異常故障。車底軌外側(cè)檢測裝置包括第一高精度三維檢測組件，第一高精度三維檢測組件能夠在保證檢測精度的基礎上全面檢測車底軌外側(cè)具有曲面的部件是否發(fā)生異常，進而提高檢測的準確率。車頂檢測裝置、車底軌間檢測裝置、車底軌外側(cè)檢測裝置以及車側(cè)部檢測裝置所檢測到的數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)處理器進行處理，以分析、識別出各部件中的異常部件，檢測效率高且漏檢率低，能夠起到替代人工檢測和輔助人工檢測的作用，進而減少入庫檢修時的人工檢測時間。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本實用新型。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分，示出了符合本實用新型的實施例，并與說明書一起用于解釋本實用新型的原理。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例提供的第一種高精度列車全方位檢測系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的第二種高精度列車全方位檢測系統(tǒng)的結(jié)構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的走行部子檢測裝置中第一高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的裙板子檢測裝置中第二高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的幀率控制器、測速組件以及面陣圖像信息采集器之間的連接關系圖；

符號表示：

1-軌道，2-架梁，3-車頂檢測裝置，4-碳滑板子檢測裝置，5-車底軌間檢測裝置，6-車底軌外側(cè)檢測裝置，7-裙板子檢測裝置，8-走行部子檢測裝置，9-車頂結(jié)構子檢測裝置，10-車號識別裝置，11-面陣圖像信息采集器，12-結(jié)構光源，13-幀率控制器，14-測速組件，15-碳滑板，16-電線，17-裙板，18-走行部，19-車側(cè)部檢測裝置。

具體實施方式

這里將詳細地對示例性實施例進行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實施例中所描述的實施方式并不代表與本實用新型相一致的所有實施方式。相反，它們僅是與如所附權利要求書中所詳述的、本實用新型的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

請參考附圖1，附圖1示出了本實用新型實施例提供的第一種列車全方位檢測系統(tǒng)的結(jié)構示意圖。

本實用新型實施例提供的列車全方位檢測系統(tǒng)包括車頂檢測裝置3、車底軌間檢測裝置5、車底軌外側(cè)檢測裝置6、以及車側(cè)部檢測裝置19。

具體地，車頂檢測裝置3位于軌道1的上方，且車頂檢測裝置3與軌道1之間的間距不小于列車的高度，以便于列車通過車頂檢測裝置3時，車頂檢測裝置3能夠檢測列車的頂部部件是否存在異常。在實際檢測過程中，可以在軌道1上方建立橫梁、支架、架梁2等輔助裝置，以便于設置車頂檢測裝置3。在本實用新型實施例中，優(yōu)選采用架梁2。架梁2在設置時，架梁2橫跨軌道1，且架梁2的高度高于列車的高度，以便于列車從架梁2的內(nèi)部穿過。為便于車頂檢測裝置3能夠檢測到列車頂部，車頂檢測裝置3設置在架梁2的頂部內(nèi)側(cè)。進一步，為便于車頂檢測裝置3能夠近距離的檢測頂部，車頂檢測裝置3設置在架梁2頂部的中心。

由于列車的車速較快，列車在經(jīng)過架梁2時容易產(chǎn)生較大的風力，若架梁2的兩側(cè)距離軌道1的距離不同，則架梁2兩側(cè)所受風力的大小不同，帶給架梁2兩側(cè)邊的損壞不同，嚴重影響架梁2的使用壽命。為延長架梁2的使用壽命，架梁2的中心線和軌道1的中心線位于同一水平面上，即架梁2的兩側(cè)距離軌道1的距離相同。架梁2可以為金屬或水泥制作，以增加架梁2的堅實、耐用性。電線16可以設置在架梁2上，也可以單獨架線。

軌道1的中間設置有車底軌間檢測裝置5，車底軌間檢測裝置5用于檢測位于軌道1內(nèi)側(cè)的車底各部件。軌道1的兩側(cè)都設置有車底軌外側(cè)檢測裝置6和車側(cè)部檢測裝置19，以使車底軌外側(cè)檢測裝置6和車側(cè)部檢測裝置19分別檢測軌道1兩側(cè)的車底各部件和列車側(cè)部部件。由于車側(cè)部的位置高于車底的位置，因而車底軌外側(cè)檢測裝置6位于車側(cè)部檢測裝置19的下方。為便于車底軌外側(cè)檢測裝置6能夠精確的檢測車底軌道外側(cè)的各部件，車底軌外側(cè)檢測裝置6在設置時距離軌道1越近越好，但車底軌外側(cè)檢測裝置6不能設置在軌道1上，以防止列車高速行駛所產(chǎn)生的振動震壞車底軌外側(cè)檢測裝置6。進一步，車底軌外側(cè)檢測裝置6位于軌道1的斜上方，以拉近車底軌外側(cè)檢測裝置6與列車之間的距離，提高檢測精度。

在本實用新型實施例提供的高精度列車全方位檢測系統(tǒng)中，車側(cè)部檢測裝置19至少包括裙板子檢測裝置7和走行部子檢測裝置8，具體請參考附圖2。裙板子檢測裝置7和走行部子檢測裝置8分別用于檢測列車裙板部位和走行部的各部件是否存在異常部件，因而裙板子檢測裝置7朝向裙板17的方向，走行部子檢測裝置8朝向走行部18的方向。為便于裙板子檢測裝置7和走行部子檢測裝置8的安裝，裙板子檢測裝置7和走行部子檢測裝置8可以設置在側(cè)箱、立柱或支撐架等部件上。由于裙板17的安裝位置要高于走行部18的安裝位置，因而裙板子檢測裝置7設置在走行部子檢測裝置8的上方。

進一步，車頂檢測裝置3至少包括碳滑板子檢測裝置4和車頂結(jié)構子檢測裝置9，碳滑板子檢測裝置4和車頂結(jié)構子檢測裝置9分別用于檢測列車的碳滑板15和車頂結(jié)構的相關部件是否存在異常。碳滑板子檢測裝置4和車頂結(jié)構子檢測裝置9可以平行于軌道1的方向或垂直于軌道1的方向設置，只要互不影響檢測即可。

本實用新型實施例提供的高精度列車全方位檢測系統(tǒng)通過車頂檢測裝置3、碳滑板子檢測裝置4、車底軌間檢測裝置5、車底軌外側(cè)檢測裝置6、裙板子檢測裝置7以及走行部子檢測裝置8分別與數(shù)據(jù)處理器相連接，以便于各檢測裝置將檢測到的數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理器。數(shù)據(jù)處理器與上述各裝置相連時可以是電連接，也可以是無線連接，具體的連接方式根據(jù)實際情況設定。數(shù)據(jù)處理器分析、判別所接收到的數(shù)據(jù)，并確認發(fā)生異常狀況的部件及部件所在位置等的故障信息，進而便于確認、下發(fā)、跟蹤及管理故障信息。上述各檢測裝置能夠在列車行駛中檢測列車相應位置的各部件是否存在異常，實現(xiàn)列車周向方向的全方位檢測，漏檢率低，檢測效率高。

更進一步，本實用新型實施例提供的高精度列車全方位檢測系統(tǒng)還包括與數(shù)據(jù)處理器相連接的車號識別裝置10。同樣的，數(shù)據(jù)處理器與車號識別裝置10可以為電連接或無線連接。車號識別裝置10可以設置在裙板子檢測裝置7的上部，并朝向列車的車號位置，以便于采集列車的車號信息。車號識別裝置10所采集到的車號信息發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器，以便于數(shù)據(jù)處理器對車頂檢測裝置3等檢測裝置所檢測到的信息標識列車號，便于識別出哪趟列車存在異常部件，進而便于列車停站時的異常部件修理或更換。

在本實用新型實施例提供的上述各檢測裝置中，走行部子檢測裝置8、車底軌外側(cè)檢測裝置6和車頂結(jié)構子檢測裝置9均包括第一高精度三維檢測組件，具體請參考附圖3，附圖3示出了本實用新型實施例提供的走行部子檢測裝置8中第一高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖，車底軌外側(cè)檢測裝置6和車頂結(jié)構子檢測裝置9中的第一高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖類似于走行部子檢測裝置8中第一高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖，僅是光照方向不同。

第一高精度三維檢測組件包括兩個面陣圖像信息采集器11和一個結(jié)構光源12。結(jié)構光源12用于產(chǎn)生投射于列車上的結(jié)構光，結(jié)構光源12的照射區(qū)域全部覆蓋待檢測區(qū)域。面陣圖像信息采集器11用于采集投射于列車待檢測區(qū)域內(nèi)結(jié)構光的圖像信息，主要采集深度信息。面陣圖像信息采集器11的檢測區(qū)域全部覆蓋或部分覆蓋待檢測區(qū)域，且兩個面陣圖像信息采集器11重疊后的檢測區(qū)域全部覆蓋待檢測區(qū)域，以使面陣圖像信息采集器11能夠采集到列車各部件反射出的圖像信息。

第一高精度三維檢測組件中各部件在設置時，結(jié)構光源12位于兩個面陣圖像信息采集器11之間，且結(jié)構光源12的中心軸與兩個面陣圖像信息采集器11的中心軸之間分別存在夾角，該夾角的大小需要根據(jù)實際情況確定。兩個面陣圖像信息采集器11還分別與數(shù)據(jù)處理器相連接，以便于由數(shù)據(jù)處理器處理兩個面陣圖像信息采集器11采集到的圖像信息數(shù)據(jù)。

第一高精度三維檢測組件對列車部件采集信息時，結(jié)構光源12發(fā)出照射在待檢測區(qū)域的結(jié)構光，結(jié)構光被列車反射，設置在結(jié)構光源12兩側(cè)的兩個面陣圖像信息采集器11采集列車反射出的結(jié)構光。兩個面陣圖像信息采集器11將所采集到的圖像信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理器處理，數(shù)據(jù)處理器處理后判斷出是否存在異常部件及異常部件所處的具體位置。在保證檢測精度的基礎上，兩個面陣圖像信息采集器11能夠采集到曲面部件的全部圖像信息，提高檢測范圍，進而降低漏檢率，提高檢測精度。

在本實用新型實施例提供的各檢測裝置中，碳滑板子檢測裝置4包括第一高精度三維檢測組件或第二高精度三維檢測組件；車底軌間檢測裝置5和裙板子檢測裝置7均包括第二高精度三維檢測組件，請參考附圖4，附圖4示出了本實用新型實施例提供的裙板子檢測裝置7中第二高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖，車底軌間檢測裝置5和碳滑板子檢測裝置4中第二高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖類似于裙板子檢測裝置7中第二高精度三維檢測組件的結(jié)構示意圖，僅是光照方向不同。

第二高精度三維檢測組件包括一個面陣圖像信息采集器11和一個結(jié)構光源12。結(jié)構光源12用于產(chǎn)生投射于列車上的結(jié)構光，結(jié)構光源12的照射區(qū)域全部覆蓋待檢測區(qū)域。面陣圖像信息采集器11用于采集投射于列車待檢測區(qū)域內(nèi)結(jié)構光的圖像信息，主要采集深度信息。面陣圖像信息采集器11的檢測區(qū)域覆蓋待檢測區(qū)域。

第二高精度三維檢測組件中各部件在設置時，結(jié)構光源12的中心軸與面陣圖像信息采集器11的中心軸之間存在夾角，該夾角的大小需要根據(jù)實際情況確定。面陣圖像信息采集器11還與數(shù)據(jù)處理器相連接，以便于由數(shù)據(jù)處理器處理面陣圖像信息采集器11采集到的圖像信息數(shù)據(jù)。

第二高精度三維檢測組件對列車部件采集信息時，結(jié)構光源12發(fā)出照射在待檢測區(qū)域的結(jié)構光，結(jié)構光被列車反射，設置在結(jié)構光源12一側(cè)的面陣圖像信息采集器11采集反射出的結(jié)構光。面陣圖像信息采集器11將所采集到的圖像信息發(fā)送至數(shù)據(jù)處理器處理，數(shù)據(jù)處理器處理后判斷出是否存在異常部件及異常部件所處的具體位置。

當列車的行駛速度過快而面陣圖像信息采集器11的采集幀率過低時，面陣圖像信息采集器11不能采集到足夠的圖像信息，因而數(shù)據(jù)處理器不能很好地分析、判斷列車的哪個部件發(fā)生異常。當列車的行駛速度過慢而面陣圖像信息采集器11的采集幀率過高時，面陣圖像信息采集器11采集同一部件的圖像信息過多，不便于數(shù)據(jù)處理器的篩選處理，同時還會占用數(shù)據(jù)處理器的存儲空間。為使面陣圖像信息采集器11采集適量又精確的圖像信息，需要調(diào)控列車的行駛速度和面陣圖像信息采集器11的采集幀率。

本實用新型實施例提供的列車全方位檢測系統(tǒng)還包括幀率控制器13和測速組件14，幀率控制器13和測速組件14分別與面陣圖像信息采集器11通過電連接或無線連接等連接方式相連接，具體請參考附圖5。幀率控制器13用于控制面陣圖像信息采集器11采集圖像信息的采集幀率；測速組件14用于測定列車的行駛速度，測速組件14包括測速雷達和/或測速磁鋼，以及本領域內(nèi)的其它測速裝置。幀率控制器13和測速組件14還分別與數(shù)據(jù)處理器相連接，以便于測速組件14所測得的行駛速度發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)處理器通過幀率控制器13調(diào)控面陣圖像信息采集器11的采集幀率。

幀率控制器13、測速組件14以及數(shù)據(jù)處理器調(diào)控面陣圖像信息采集器11采集幀率的過程為：測速組件14采集列車的行駛速度，并將所采集到的行駛速度發(fā)送給數(shù)據(jù)處理器；數(shù)據(jù)處理器根據(jù)接收到的行駛速度、列車的預設速度以及列車行駛速度與預設速度之差的預設閾值判斷是否調(diào)控面陣圖像信息采集器11的采集幀率；若檢測到列車的行駛速度與預設速度之差大于預設閾值，則通過幀率控制器13調(diào)整面陣圖像信息采集器11的采集幀率，使得面陣圖像信息采集器11的采集幀率為與列車速度相對應的采集幀率；若檢測到列車的行駛速度與預設速度之差小于或等于預設閾值，則不調(diào)整面陣圖像信息采集器11的采集幀率。

在本實用新型提供的上述各實施例中，面陣圖像信息采集器11優(yōu)選為面陣相機或面陣攝像機。

本領域技術人員在考慮說明書及實踐這里實用新型的公開后，將容易想到本實用新型的其它實施方案。本申請旨在涵蓋本實用新型的任何變型、用途或者適應性變化，這些變型、用途或者適應性變化遵循本實用新型的一般性原理并包括本實用新型未公開的本技術領域中的公知常識或慣用技術手段。說明書和實施例僅被視為示例性的，本實用新型的真正范圍和精神由下面的權利要求指出。

應當理解的是，諸如“第一”和“第二”等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。本實用新型并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構，并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本實用新型的范圍僅由所附的權利要求來限制。