一種鐵路線路巡檢方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路工程領域，尤其是涉及一種應用于鐵路線路的智能化巡檢方法。
【背景技術】
[0002]截至2015年，國內鐵路總里程突破12萬公里，全球鐵路運營線路達160萬公里，同時高速電氣化鐵路的運營里程占比日益提高，因此如何保障鐵路高效安全運營是個非常突出的問題。巡道工是鐵路工務系統保障鐵路安全運營最基層的工種之一，承擔著鐵路巡護任務。長期以來，傳統鐵路線路巡檢完全依靠人力，線路檢查主要采用目視檢查方法來斷定軌道是否存在缺陷，這種方式需要人員多、勞動強度大、巡道時間長、效率低，其檢查效果與巡查人員的經驗和責任心直接相關，不能滿足高速鐵路運營安全的要求。
[0003]在現有技術中，還提出了另外三種鐵路線路巡檢裝置。其中，現有技術I為四川西南交大鐵路發展有限公司于2012年02月27日申請，并于2012年09月26日公告，公告號為CN202453300U的中國實用新型專利《一種高速鐵路軌道檢測裝置》。該實用新型專利公開的高速鐵路軌道檢測裝置主要由移動載體及設置在移動載體上的電源、照明裝置、圖像采集裝置及與圖像采集裝置連接的圖像處理系統構成。現有技術2為上海鐵路局科學技術研究所于2013年01月30日申請，并于2013年08月28日公告，公告號為CN203165044U的中國實用新型專利《一種車載智能軌道巡檢系統》。該實用新型專利公開的車載智能軌道巡檢系統包括感知模塊、數據采集和存儲模塊、數據分析模塊和電源模塊，數據采集和存儲模塊連接并控制感知模塊采集數據，數據分析模塊連接并接收數據采集和儲存模塊內的數據。現有技術3為昆明鐵路局、鄭州鐵路局科學技術研究所、西南交通大學于2012年10月12日申請，并于2013年04月03日公告，公告號為CN202854908U的中國實用新型專利《一種鐵路線路智能巡檢系統》。該實用新型專利公開的鐵路線路智能巡檢系統包括設置于車輛內部的計算機控制處理中心和車輛定位系統，以及設置于車輛端部和下部的η個攝像裝置、輔助光源。
[0004]以上三種現有技術中都提出在車輛下面安裝攝像裝置獲取軌道圖像，并通過設置在車輛內部的計算機對圖像進行處理，完成對軌道巡檢。但是，三種專利所提出的技術方案都具有如下明顯的缺陷:
[0005](I)現有技術以軌道車或者鐵路運轉車輛為載體，在運營線上進行檢測，會嚴重影響正常行車。同時，上下道手續繁雜，不方便，當遇到線路兩邊塌方，超限障礙物，路基塌陷等情況時，軌道車輛為載體巡檢系統就無法進行工作。而且系統本身的成本非常高，檢測成本也很高。
[0006](2)現有技術檢測手段單一，依靠單一的視覺檢測手段，可靠性不高，且視覺檢測受環境影響較大。同時，檢測項目少，對于超限障礙物、塌方、道釘脫落、軌道彎曲、軌道扣件脫落、歪斜;鋼軌表面傷損;鋼軌表面光帶分布異常;道床翻漿冒泥以及軌道板上的遺留物；軌道板裂紋;接觸網安全檢測及接觸網懸掛狀態檢測;鐵路橋梁、涵洞安全隱患等情況均不能進彳T巡檢。
[0007]綜上，隨著人力成本、鐵路總里程，以及鐵路運營速度的不斷提高，研發一種全智能化的無人巡檢設備替代傳統人力巡道顯得尤為必要。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鐵路線路巡檢方法，能夠解決現有鐵路線路巡檢方式手段單一、可靠性低、影響正常行車，不能滿足高速鐵路運營安全要求的技術問題。為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種鐵路線路巡檢方法的技術實現方案，一種鐵路線路巡檢方法，包括以下步驟:
[0009]來往列車信息獲取子系統確定鐵路線路上的來往列車信息，并將所述來往列車信息發送至數據及故障處理子系統；
[0010]飛行控制子系統根據所述來往列車信息控制無人機做出避讓來往列車動作，同時對所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態進行控制；
[0011]設置在所述無人機上的數據采集子系統采集所述鐵路線路的現場數據，并將所述現場數據發送至所述數據及故障處理子系統進行處理，所述現場數據包括所述鐵路線路的雷達掃描數據和現場圖像數據；
[0012]所述數據及故障處理子系統接收并分析所述鐵路線路的現場數據，確定故障的類型及發生位置。
[0013]優選的，所述數據及故障處理子系統包括無線數據傳輸模塊和計算機，由所述數據采集子系統采集的所述鐵路線路的現場數據通過所述無線數據傳輸模塊傳輸至所述計算機，由所述計算機對采集的所述鐵路線路的現場數據進行分析處理，找出所述鐵路線路上的故障類型及發生位置。
[0014]優選的，所述數據及故障處理子系統還包括手持式故障接收終端，所述計算機處理所述鐵路線路的現場數據，分析并找出所述鐵路線路上的故障類型及發生位置，將故障的發生位置和現場圖片發送至所述手持式故障接收終端上，由工作人員攜帶手持式故障接收終端上道進行維修。
[0015]優選的，將所述數據及故障處理子系統的無線數據傳輸模塊和計算機設置在包括線路車間或移動巡檢車或軌道車或沿所述鐵路線路行駛的移動式車輛在內的載體上。
[0016]優選的，所述數據采集子系統包括雷達，所述雷達對所述鐵路線路的軌道進行掃描，判斷所述軌道的地基是否存在下沉、超限侵入、坍塌，以及對軌道板上的遺留物進行檢測。所述數據采集子系統的存儲器對所述雷達的掃描數據進行存儲，并通過無線通信模塊將掃描數據傳輸至所述數據及故障處理子系統。
[0017]優選的，所述數據采集子系統包括相機，所述相機連續獲取所述鐵路線路的現場圖像數據，完成對包括軌道扣件脫落、軌道扣件歪斜、鋼軌表面傷損、鋼軌表面光帶分布異常、道床翻漿冒泥、軌道板上的遺留物、軌道板裂紋、軌道形變、接觸網安全狀態、接觸網懸掛狀態、鐵路橋梁、涵洞安全隱患在內的故障進行檢測。所述數據采集子系統的存儲器對所述相機獲取的現場圖像數據進行存儲，并通過無線通信模塊將現場圖像數據傳輸至所述數據及故障處理子系統。
[0018]優選的，將所述來往列車信息獲取子系統設置在線路車間，并在所述鐵路線路上設置振動傳感器，所述來往列車信息獲取子系統通過所述振動傳感器獲取來往列車信息，并將來往列車信息發送至所述數據及故障處理子系統或所述飛行控制子系統進行處理，由所述數據及故障處理子系統通過所述飛行控制子系統，或直接通過所述飛行控制子系統控制所述無人機避讓來往列車。
[0019]優選的，所述飛行控制子系統通過設置在所述無人機上包括激光測距傳感器、陀螺儀、GPS導航儀在內的設備獲取無人機飛行數據，并完成對所述無人機的飛行軌跡、飛行姿態及飛行高度的控制。
[0020]優選的，所述數據及故障處理子系統對接收到的雷達掃描數據和現場圖像數據進行存儲以實現所述雷達掃描數據和現場圖像數據的回放。所述數據及故障處理子系統對接收到的雷達掃描數據和現場圖像數據進行人工識別或計算機自動識別處理，對所述鐵路線路的故障類型進行分類，以指導工作人員作業。
[0021 ]優選的，所述數據及故障處理子系統將無人機上下道或列車避讓動作指令傳輸至所述飛行控制子系統，由工作人員通過所述飛行控制子系統，或直接由所述飛行控制子系統控制所述無人機執行上下道或列車避讓動作。
[0022]通過實施上述本發明提供的鐵路線路巡檢方法的技術方案，具有如下有益效果:
[0023](I)本發明以無人機為平臺，成本低、靈活性大，檢測時間不受限制，上道檢測方便，能夠及時自主避讓或者以遙控方式避讓來往列車，同時不影響正常行車；
[0024](2)本發明在采用相機進行現場圖像采集的基礎上，增加雷達設備對路面信息進行掃描，大幅提高了檢測的可靠性，同時還可以增加對軌道地基下沉、超限侵入，坍塌等線路故障進彳丁檢測的功能；
[0025](3)本發明檢測范圍廣，不但增加了對軌道地基下沉、超限侵入、坍塌等線路故障進行檢測的能力，還能對接觸網安全檢測，以及接觸網懸掛狀態及參數進行檢測，甚至還可以對鐵路橋梁、涵洞安全隱患進行檢測。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的實施例。
[0027]圖1是本發明鐵路線路巡檢方法一種【具體實施方式】的過程示意圖；
[0028]圖2是本發明方法所應用的鐵路線路巡檢系統一種【具體實施方式】的結構組成框圖；
[0029]圖3是本發明鐵路線路巡檢方法一種【具體實施方式】的數據采集過程示意圖；
[0030]圖4是本發明方法中數據及故障處理子系統的結構組成示意圖；
[0031]圖5是本發明方法所應用的鐵路線路巡檢系統一種【具體實施方式】的功能組成示意圖