[发明专利]一种道岔检测系统及方法

说明书

本发明公开了一种道岔检测系统及方法，系统包括：主控模块、分别与主控模块连接的图像采集模块、激光传感模块、无线传输模块；图像采集模块包括摄像机和与摄像机连接的第一微处理器，激光传感模块包括激光传感器和与激光传感器连接的第二微处理器；第一微处理器和第二微处理器分别与主控模块连接。方法包括：摄像机和激光传感器采集道岔初始图像数据和道岔初始点云数据并分别传输至第一微处理器和第二微处理器；第一微处理器和第二微处理器分别对接收的数据进行预处理并将处理后的数据传输至本地存储装置和主控模块；主控模块根据接收的数据判断道岔状态；主控模块将道岔状态判断结果通过无线传输模块发送给控制终端。

技术领域

本发明涉及轨道交通安全领域，具体涉及一种道岔检测系统及方法。

背景技术

随着城市轨道交通的迅速发展，轨道交通的安全需要越来越高。现有技术的道岔检测系统主要依靠电力控制系统传递道岔状态，一旦电力控制系统故障，容易引发地铁事故，道岔状态传递错误就有可能引发地铁脱轨。

道岔检测的数据来源有两个：摄像机和激光雷达；使用摄像机得到道岔的高分辨率图片，使用激光雷达检测道岔与传感器之间的精确距离。目前，市面上的激光雷达探测存在±2cm的误差，当道岔的岔尖与铁轨贴合不紧密时，这个误差足以使判断结果发生错误，从而导致列车出轨的严重后果。

发明内容

本发明提供了一种道岔检测系统及方法，提高了道岔检测系统的可靠性和安全性，通过下述技术方案实现：

一方面，本申请提供了一种道岔检测系统，包括：主控模块、分别与主控模块连接的图像采集模块、激光传感模块；其中，图像采集模块包括摄像机和与摄像机连接的第一微处理器，激光传感模块包括激光传感器和与激光传感器连接的第二微处理器；第一微处理器和第二微处理器分别与主控模块连接。

在上述方案的基础上，进一步的有，针对每对道岔，在铁路旁设置有一对或多对激光传感器。

由于市面上的激光雷达探测存在±2cm的误差，当道岔的岔尖与铁轨贴合不紧密时，这个误差足以使判断结果发生错误，从而导致列车出轨的严重后果。本发明采用高精度的激光距离检测传感器，采用前置去雾\去噪算法摄像机可以获得较为清晰度2D图像数据,同时3D线激光传感器精度可达200um，远高于市面上激光雷达的2cm精度，可得到精确的道岔点云数据，将距离误差降低至1mm以内，避免对道岔状态产生错误判断造成安全事故。

在上述方案的基础上，进一步的有，所述第一微处理器用于对摄像机采集的图像数据进行预处理，并将处理后的图像数据传输至主控模块；所述第二微处理器用于对激光传感器采集的点云数据进行预处理，并将处理后的点云数据传输至主控模块。

在上述方案的基础上，进一步的有，所述第一微处理器向主控模块传输数据的方式为：以太网数据传输或PCI-E总线；所述第二微处理器向主控模块传输数据的方式为：以太网或RS485接口或CAN总线数据传输。

在上述方案的基础上，进一步的有，所述道岔检测系统还设置有同时连接第一微处理器和第二微处理器的本地存储装置，第一微处理器和第二微处理器分别对接收的初始数据进行预处理后，将处理后的数据同时传输至本地存储装置和主控模块。

在上述方案的基础上，进一步的有，所述图像采集模块还包括有照明装置，所述照明装置为光控或/和无线信号控制装置，在环境光线过暗时自动开启或手动无线控制开启，保证了摄像机的数据采集精度。

第二方面，本申请提供了一种道岔检测方法，应用于上述道岔检测系统，包括如下步骤：

S1：摄像机按照预设采集频率采集道岔初始图像数据并传输至第一微处理器，激光传感器按照预设采集频率采集道岔初始点云数据并传输至第二微处理器；