[发明专利]一种轨道系统的检测和维护装置及方法

权利要求书

1.一种轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，该装置包括：

小车，设置于轨道系统的轨道表面上方，沿轨道表面滑动行走；

导向轮，设置于所述小车中央位置的下方，且对称设置于轨道系统的轨道表面两侧，用于定位小车在轨道系统上的行进路线；

检测模块，设置于所述小车上，且与轨道系统的轨道表面贴合连接，实时进行轨道系统的里程定位和局部偏差检测；

所述小车包括：

设置有走行轮和座位的牵引车；

拖车，设置于所述牵引车后方，与所述牵引车可拆卸连接；

驱动模块，设置于所述牵引车的座位下方，用于为所述小车提供驱动力；

北斗定位系统，设置于所述拖车上；

里程测量轮，设置于所述拖车上；

所述检测模块包括：

检测基准梁，第一侧与轨道系统的轨道表面滑动连接，第二侧与所述拖车固定连接；

激光位移传感器，均匀分布在所述检测基准梁上，基于激光三角法原理，对轨道系统的局部偏差进行检测；

控制器，设置于所述检测基准梁上，且第一端与所述激光位移传感器连接，第二端与外界的数据采集设备连接；

绝对值编码器，设置于所述里程测量轮上，与所述北斗定位系统，结合轨道交通线路的电子地图，对所述小车沿检测轨道实时测量的位置进行里程定位；

检测电源，设置于所述拖车上，且分别与所述激光位移传感器、所述控制器和所述绝对值编码器连接，为所述检测模块供电。

2.如权利要求1所述的轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，所述驱动模块为可遥控的可调速轮毂电机。

3.如权利要求1所述的轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，所述检测基准梁是通过经过精密加工出来的，用于提供检测的基准线。

4.如权利要求1所述的轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，激光位移传感器包括：

点激光传感器，均匀分布在所述检测基准梁上，用于发射点激光照射在轨道系统上，进行轨道表面平顺度检测；

结构激光传感器，设置在所述检测基准梁上，基于激光三角法原理，进行轨道的局部偏差和断面局部破损的检测。

5.如权利要求4所述的轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，所述点激光传感器有四个。

6.如权利要求4所述的轨道系统的检测和维护装置，其特征在于，所述结构激光传感器有两个。

7.一种轨道系统的检测和维护方法，其特征在于，该方法是基于权利要求1-6中任意一项所述的轨道系统的检测和维护装置实现的，包括以下步骤：

步骤1：所述检测模块在所述牵引车的牵引下，沿轨道系统的轨道表面滑动行走；

步骤2：所述里程测量轮上的绝对值编码器结合所述北斗定位系统，对所述小车的实时检测位置进行里程定位；

步骤3：利用激光三角法原理，以点激光传感器与结构激光传感器结合，实现轨道系统的局部偏差检测。

8.如权利要求7所述的轨道系统的检测和维护方法，其特征在于，所述轨道系统的局部偏差检测还包括以下步骤：

步骤3.1：以所述检测基准梁为轨道系统上的测量基准线；

步骤3.2：所述结构激光传感器在所述小车行走过程中，对轨道系统发射结构激光，获取轨道系统表面的三维点云；

步骤3.3：根据三维点云的连续和间断情况，判断轨道系统的接缝位置、接缝宽度；根据接缝两侧三维点云在深度方向的值，计算接缝偏差值，并检测出轨道的表面损伤情况；

步骤3.3：根据接缝位置、接缝宽度和接缝偏差，通过点激光传感器，对轨道系统的表面结构不间断发射点激光照射，获得结构激光测量值；

步骤3.4：将点激光测量值与检测基准梁提供的基准线进行计算，获得轨道系统的局部偏差。