[发明专利]一种轨道检测系统

说明书

本发明公开了一种轨道检测系统，包括：沿轨道线路设置的至少一个监测模块以及至少一个算法处理模块；每个监测模块均包括激光雷达和步进电机，激光雷达用于向扫描区域发射激光并接收由扫描区域内的物体反射返回的回波激光光束后计算得到基于激光雷达坐标系下的点云数据；步进电机用于控制激光雷达转动，从而实现对目标探测区域的往复扫描探测；算法处理模块用于接收监测模块的点云数据和步进电机的旋转信息，根据监测模块的点云数据和旋转信息建立目标探测区域的三维模型，并根据三维模型进行障碍物识别，以实现轨道检测。本发明实施例提供的轨道检测系统，实现了对轨道交通线危及行车安全的障碍物进行全天候自动监测和实时预警。

技术领域

本发明实施例涉及轨道测量测控技术领域，尤其涉及一种轨道检测系统。

背景技术

随着铁路交通事业的快速发展，尤其是铁路六次大提速的实施和高速铁路、客运专线建设的全面展开，保证铁路沿线的路轨、路基安全，进而保证行车安全也随之变得越来越重要。山区线路自然条件复杂，山体滑坡、隧道障碍、落石、洪水等自然灾害，以及路基塌陷、高速铁路和客运专线的异物侵入，都能给行车带来灾难性的后果。特别是夜间发生这些自然灾害，由于能见度较低，机车司机不易在远距离发现，很容易发生列车和障碍物相撞的事故，轻则导致机车损伤、铁路线路长时间中断，严重的还可能发生列车出轨、人员伤亡等重大事故。

目前，多采用人工检修方法或者采用摄像头来识别轨道交通线上的障碍物，其中，人工检修方法需要耗费大量人力物力，并且效率低，漏检率高；采用摄像头来识别障碍物，容易受到光照、大雾、雨雪等天气的影响，安全性不足。

发明内容

本发明提供一种轨道检测系统，以实现对轨道交通线危及行车安全的障碍物进行全天候自动监测和实时预警。

本发明实施例提供了一种轨道检测系统，包括：

沿轨道线路设置的至少一个监测模块以及至少一个算法处理模块；

其中,每个所述监测模块均具有预设的目标探测区域；每个所述监测模块均包括激光雷达和步进电机，所述激光雷达与所述步进电机连接，所述激光雷达用于向扫描区域发射激光并接收由扫描区域内的物体反射返回的回波激光光束后计算得到基于激光雷达坐标系下的点云数据；所述步进电机用于控制所述激光雷达转动，从而实现对所述目标探测区域的往复扫描探测；所述算法处理模块与至少一个所述监测模块电连接；所述算法处理模块用于接收所述监测模块的点云数据和所述步进电机的旋转信息，根据所述监测模块的点云数据和旋转信息建立所述目标探测区域的三维模型，并根据所述三维模型进行障碍物识别，以实现轨道检测。

可选的，所述步进电机用于驱动所述激光雷达对所述目标探测区域进行周期性扫描探测；所述算法处理模块用于根据所述激光雷达在至少一个扫描周期内获得的点云数据和所述步进电机的旋转信息建立所述目标探测区域的三维模型。

可选的，所述算法处理模块建立所述目标探测区域的三维模型包括根据所述步进电机的旋转信息，将所述激光雷达获取到的基于所述激光雷达坐标系下的点云数据转换为空间坐标系下的点云数据，进而基于获取到的所述目标探测区域内的所有空间坐标系下的点云数据建立所述目标探测区域的三维模型。

可选的，所述算法处理模块用于根据所述三维模型确定所述轨道的轨道面以及识别轨道线，并将轨道线内高于所述轨道面的物体或者高于轨道面的预设阈值以上的物体标识为障碍物。

可选的，所述算法处理模块还用于基于相邻扫描周期内确定的障碍物信息计算得到所述障碍物的参数信息；所述参数信息包括位置信息和速度信息中的至少一种。

可选的，所述轨道检测系统还包括控制模块，所述控制模块与所述算法处理模块连接，用于在当所述算法处理模块判定目标探测区域存在障碍物时，接收所述算法处理模块发送的障碍物信息并将所述障碍物信息发送至远程终端。