轨道交通移动智能运维检测系统

摘要

本发明公开了一种轨道交通移动智能运维检测系统，应用于公铁两用的轨道检测车，包括：中央控制器、轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；其中，中央控制器分别连接轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；中央控制器启动轨道检测模块，通过轨道检测模块检测轨道是否产生形变或磨损，中央控制器还启动摄像模块检测轨道中是否存在可视病害；中央控制器启动摄像模块对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常；中央控制器启动弓网检测模块检测接触网和受电弓是否产生异常。这样，在一辆检测车辆中，集成了多项检测功能，提高了轨道的检测效率。

权利要求

1.一种轨道交通移动智能运维检测系统，应用于公铁两用的轨道检测车，其特征在于，包括：中央控制器、轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；

其中，所述中央控制器分别连接所述轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；当应用于铁路的轨道检测时，所述中央控制器启动所述轨道检测模块，通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生形变或磨损，所述中央控制器还启动所述摄像模块检测轨道中是否存在可视病害；当应用于铁路的隧道检测时，所述中央控制器启动所述摄像模块对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常；当应用于铁路的弓网检测时，所述中央控制器启动所述弓网检测模块检测接触网和受电弓是否产生异常；

所述中央控制器还启动所述摄像模块检测轨道中是否存在可视病害包括：通过所述摄像模块获取轨道路况视频数据；

所述摄像模块将视频数据发送给所述中央控制器；

所述中央控制器检测视频数据中的特征；

所述中央控制器将所述特征与预设的模型进行比对；

所述中央控制器确定比对结果相似；

所述中央控制器确定轨道中存在可视病害，并输出所述可视病害的类型；

所述通过所述摄像模块获取轨道路况视频数据包括：通过所述摄像模块获取轨道钢轨、轨道扣件以及轨道道床的视频数据；

所述轨道检测模块设置有左激光传感器和右激光传感器两个高精度二维激光数字传感器；

所述通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生形变包括：所述轨道检测模块获取当前轨道的轨距和左右高低值的测量数据；其中，采用所述两个高精度二维激光数字传感器完成左右钢轨内侧断面轮廓采集，利用得到的二维坐标数据进行计算得到轨距；以检测车上面的检测梁作为质量块，以左、右高低加速度传感器作为惯性测量基准计算得到左右高低值的测量数据；

所述轨道检测模块对所述测量数据进行补偿修正；其中，结合所述两个高精度二维激光数字传感器的坐标数据对所述测量数据进行补偿修正；

所述轨道检测模块将修正后的测量数据与轨道的初始数据进行对比；

所述轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设的第一误差值；

所述轨道检测模块确定轨道产生形变。

2.根据权利要求1所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生磨损包括：轨道检测模块对轨道的表面进行测量获取轨道的测量光条；

轨道检测模块将所述测量光条映射为测量坐标；

轨道检测模块将所述测量坐标与轨道的初始坐标进行对比；

轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设第二误差值；

轨道检测模块确定轨道产生了磨损。

3.根据权利要求1所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，所述可视病害包括：道床异物、弹跳丢失、螺栓松动以及钢轨剥落掉块。

4.根据权利要求1所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，所述中央控制器启动所述摄像模块对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常包括：

通过所述摄像模块对隧道进行全断面扫描；

所述中央控制器获取所述摄像模块进行扫描时发射和接受的激光信号强度；

所述中央控制器根据所述发射和接受的激光信号强度分析隧道衬砌内表面的影响信息，并形成测量图像；

所述中央控制器将所述测量图像与隧道的初始图像进行对比；

所述中央控制器根据所述对比的结果确定隧道是否存在异常。

5.根据权利要求1所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，所述中央控制器启动所述弓网检测模块检测接触网和受电弓是否产生异常包括：所述弓网检测模块通过数字激光组件检测接触网的导高值、拉出值、线间距、磨耗值的几何参数；

所述弓网检测模块通过紫外光子计数器和紫外相机检测弓网燃弧信息；

所述弓网检测模块通过红外相机检测受电弓的运行温度分布状态；

所述弓网检测模块根据所检测出的接触网的几何参数、弓网燃弧信息以及受电弓的温度分布状态分析接触网与受电弓的异常情况。

6.根据权利要求5所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，所述弓网燃弧信息包括：燃弧的持续时间、燃弧率、燃弧大小。

7.根据权利要求1至6其中任意一项所述的轨道交通移动智能运维检测系统，其特征在于，所述中央控制器集成有定位装置。

说明书

轨道交通移动智能运维检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及铁路检测领域，具体为一种轨道交通移动智能运维检测系统。

背景技术

[0002] 随着现代化建设的日益扩大，轨道交通的建设也日渐繁荣。轨道交通主要包括铁路，为了保证行驶车辆的安全性，需要周期性地对铁路的轨道进行检测和维修。主要的检测
包括了轨道检测、隧道检测和弓网检测。

[0003] 目前，轨道交通的轨道、隧道以及弓网检测维护均采用人工和传统单项巡检车辆(即只能单独进行某一项检测的车辆)的方式进行检测。该种方式工作不仅效率较低，而且
增加了大量的人力成本和装备过修成本。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种轨道交通移动智能运维检测系统，实现了多种检测项目集成为一体，提高了铁路的检测效率。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：1、一种轨道交通移动智能运维检测系统，应用于公铁两用的轨道检测车，其特征在于，包括：中央控制器、轨道检测模块、摄像
模块以及弓网检测模块；

[0006] 其中，所述中央控制器分别连接所述轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；当应用于铁路的轨道检测时，所述中央控制器启动所述轨道检测模块，通过所述轨道检测
模块检测轨道是否产生形变或磨损，所述中央控制器还启动所述摄像模块检测轨道中是否
存在可视病害；当应用于铁路的隧道检测时，所述中央控制器启动所述摄像模块对隧道进
行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常；当应用于铁路的弓网检测时，所述
中央控制器启动所述弓网检测模块检测接触网和受电弓是否产生异常。

[0007] 可选的，通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生形变包括：

[0008] 轨道检测模块获取当前轨道的轨距和左右高低值的测量数据；

[0009] 轨道检测模块对该测量数据进行补偿修正；

[0010] 轨道检测模块将修正后的测量数据与轨道的初始数据进行对比；

[0011] 轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设的第一误差值；

[0012] 轨道检测模块确定轨道产生形变。

[0013] 可选的，通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生磨损包括：

[0014] 轨道检测模块对轨道的表面进行测量获取轨道的测量光条；

[0015] 轨道检测模块将所述测量光条映射为测量坐标；

[0016] 轨道检测模块将所述测量坐标与轨道的初始坐标进行对比；

[0017] 轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设第二误差值；

[0018] 轨道检测模块确定轨道产生了磨损。

[0019] 可选的，所述中央控制器还启动所述摄像模块检测轨道中是否存在可视病害包括：

[0020] 通过所述摄像模块获取轨道路况视频数据；

[0021] 所述摄像模块将视频数据发送给所述中央控制器；

[0022] 所述中央控制器检测视频数据中的特征；

[0023] 所述中央控制器将所述特征与预设的模型进行比对；

[0024] 所述中央控制器确定比对结果相似；

[0025] 所述中央控制器确定轨道中存在可视病害，并输出所述可视病害的类型。

[0026] 可选的，所述可视病害包括：道床异物、弹跳丢失、螺栓松动以及钢轨剥落掉块。

[0027] 可选的，所述中央控制器启动所述摄像模块对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常包括：

[0028] 通过所述摄像模块对隧道进行全断面扫描；

[0029] 所述中央控制器获取所述摄像模块进行扫描时发射和接受的激光信号强度；

[0030] 所述中央控制器根据所述发射和接受的激光信号强度分析隧道衬砌内表面的影响信息，并形成测量图像；

[0031] 所述中央控制器将所述测量图像与隧道的初始图像进行对比；

[0032] 所述中央控制器根据所述对比的结果确定隧道是否存在异常。

[0033] 可选的，所述中央控制器启动所述弓网检测模块检测接触网和受电弓是否产生异常包括：

[0034] 所述弓网检测模块通过数字激光组件检测接触网的导高值、拉出值、线间距、磨耗值的几何参数；

[0035] 所述弓网检测模块通过紫外光子计数器和紫外相机检测弓网燃弧信息；

[0036] 所述弓网检测模块通过红外相机检测受电弓的运行温度分布状态；

[0037] 所述弓网检测模块根据所检测出的接触网的几何参数、弓网燃弧信息以及受电弓的温度分布状态分析接触网与受电弓的异常情况。

[0038] 可选的，所述弓网燃弧信息包括：燃弧的持续时间、燃弧率、燃弧大小。

[0039] 可选的，所述中央控制器集成有定位装置。

[0040] 本发明方案中，轨道交通移动智能运维检测系统，应用于公铁两用的轨道检测车，包括：中央控制器、轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；其中，所述中央控制器分别
连接所述轨道检测模块、摄像模块以及弓网检测模块；当应用于铁路的轨道检测时，所述中
央控制器启动所述轨道检测模块，通过所述轨道检测模块检测轨道是否产生形变或磨损，
所述中央控制器还启动所述摄像模块检测轨道中是否存在可视病害；当应用于铁路的隧道
检测时，所述中央控制器启动所述摄像模块对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该
隧道是否产生异常；当应用于公路的弓网检测时，所述中央控制器启动所述弓网检测模块
检测接触网和受电弓是否产生异常。这样，在一辆检测车辆中，集成了轨道可视病害的检
测、钢轨形变的检测、隧道的检测以及弓网的检测，提高了公铁两路的检测效率，同时降低
了人工成本和装备过修成本。

附图说明

[0041] 图1为本发明中轨道交通移动智能运维检测系统的一个示意图；

[0042] 图2为本发明中轨道检测模块具体工作的一个示意图；

[0043] 图3为本发明中轨距检测的一个示意图；

[0044] 图4为本发明中轨道水平检测一示意图；

[0045] 图5为本发明中曲线半径和曲线变化率的检测的一个示意图；

[0046] 图6为本发明中轨道检测模块具体工作的另一个示意图；

[0047] 图7为本发明中检测模块中传感器布局的一个示意图；

[0048] 图8为本发明中检测可视病害的一个示意图；

[0049] 图9为本发明中检测隧道的一个示意图；

[0050] 图10为本发明中弓网检测模块具体工作的一个示意图。

具体实施方式

[0051] 在本发明中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或
位置关系，仅用于说明各部件或组成部分之间的相对位置关系，并不特别限定各部件或组
成部分的具体安装方位。

[0052] 并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领
域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。

[0053] 此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是
通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域
普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0054] 此外，在本发明中所附图式所绘制的结构、比例、大小等，均仅用于配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用于限定本发明可实施的限定条件，故
不具有技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发
明所能产生的功效及所能达成的目的下，均仍应落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围
内。

[0055] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0056] 请参阅图1‑10，本发明提供一种轨道交通移动智能运维检测系统，应用于公铁两用的轨道检测车，其特征在于，包括：中央控制器101、轨道检测模块102、摄像模块103以及
弓网检测模块104；

[0057] 其中，所述中央控制器101分别连接所述轨道检测模块102、摄像模块103以及弓网检测模块104；当应用于铁路的轨道检测时，所述中央控制器101启动所述轨道检测模块
102，通过所述轨道检测模块102检测轨道是否产生形变或磨损，所述中央控制器101还启动
所述摄像模块103检测轨道中是否存在可视病害；当应用于铁路的隧道检测时，所述中央控
制器101启动所述摄像模块103对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生
异常；当应用于铁路的弓网检测时，所述中央控制器101启动所述弓网检测模块104检测接
触网和受电弓是否产生异常。

[0058] 本实施例中，在一辆检测车辆中，集成了轨道可视病害的检测、钢轨形变的检测、隧道的检测以及弓网的检测，提高了公铁两路的检测效率，同时降低了人工成本和装备过
修成本。

[0059] 可选的，通过所述轨道检测模块102检测轨道是否产生形变包括：

[0060] 201、轨道检测模块获取当前轨道的轨距和左右高低值的测量数据；

[0061] 202、轨道检测模块对该测量数据进行补偿修正；

[0062] 203、轨道检测模块将修正后的测量数据与轨道的初始数据进行对比；

[0063] 204、轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设的第一误差值；

[0064] 205、轨道检测模块确定轨道产生形变。

[0065] 具体的，轨距检测为：如图3所示，轨距的定义是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离。轨距的测量是采用2个高精度二维激光数字传感器完成左右
钢轨内侧断面轮廓采集，利用得到的二维坐标数据进行计算得到轨距。其中，G表示规矩，检
测梁指的是检测车上的固定部件。

[0066] 轨道左右高低检测为：高低的定义是钢轨顶面沿延长方向的垂向凹凸不平顺。轨道高低不平顺的计算是利用惯性基准法的原理，以检测车上面的检测梁作为质量块，以左、
右高低加速度传感器作为惯性测量基准，结合二维激光传感器的坐标数据进行补偿修正即
可得到轨道的左高低和右高低。

[0067] 轨向的检测原理为：轨向只是与高低的方向不一致。轨向的定义是钢轨内侧，轨距点沿轨道延长方向的横向凹凸不平顺。轨向的计算是采用惯性基准法的原理，以检测车上
面的检测梁作为质量块，以横向加速度传感器作为惯性测量基准，结合二维激光传感器的
坐标数据进行补偿修正即可得到轨道的左轨向和右轨向。

[0068] 轨道水平(超高)的检测原理为：如图4所示，超高的定义是轨道上同一截面的左轨顶面与右轨顶面相对水平面的高度差，水平的定义是与超高类似，但不含曲线段线路本身
设置的超高顺坡量。利用轨距和轨检梁倾斜角的三角关系，即可求得水平(超高)。

[0069] 三角坑的检测原理为：三角坑的定义是左右两轨顶面相对轨道平面的扭曲，用相距一定基长水平的代数差表示。按规定基长取两断面水平差即可计算出扭曲值。这个参数
反映了钢轨顶面的平面性，扭曲会使列车车轮抬高面悬空，使车辆产生三点支撑一点悬空，
极易造成脱轨掉道。

[0070] 曲线半径和曲线变化率的检测原理为：曲线半径的检测以基长为30m弦长的曲率检测计算而来，如图5所示，曲率定义是一定弦长的曲线轨道所对应的圆心角的大小，一般
可以取值为30m。利用它与速度、摇头陀螺的关系，即可求得曲率。利用所测得的检测曲率值
结合图中几何关系便可求得曲线半径大小。曲线变化率定义为以2.5m基长的两个曲率值之
差除以基长所得。

[0071] 速度和距离的检测原理为：速度的检测是采用铁路专用的速度编码器来计算的。速度编码器安装在轴箱盖，随着轴的转动而转动。速度编码器每转一圈会输出固定的脉冲
数N，根据车轮的直径D，就可以算出每转一圈，列车行走的距离L，按照公式1的比例关系，可
以得到列车通过任意距离l时编码器输出的脉冲总数n。然后，通过下位机硬件的外部中断
和定时器，可以得到所经过的时间t，从而得到列车速度v，如公式2。

[0072]

[0073]

[0074] 距离的计算首先要确定一个起始里程S0，然后根据等间距采样的原理，以及列车上行或下行的行驶方向，每到n个脉冲数，S0就递增或者递减采样间距l。由于这种计算里程
的方法会有累计误差，所以需要公里标和电子标签来每隔一段距离进行一次校正。

[0075] 可选的，通过所述轨道检测模块102检测轨道是否产生磨损包括：

[0076] 301、轨道检测模块对轨道的表面进行测量获取轨道的测量光条；

[0077] 302、轨道检测模块将所述测量光条映射为测量坐标；

[0078] 303、轨道检测模块将所述测量坐标与轨道的初始坐标进行对比；

[0079] 304、轨道检测模块确定对比的结果的差值大于预设第二误差值；

[0080] 305、轨道检测模块确定轨道产生了磨损。

[0081] 轨道垂直以及侧面磨耗测量原理为：激光器向钢轨内侧投射垂直于钢轨纵轴方向的光平面，从而在钢轨表面形成一条测量光条。激光位移传感器可以直接获得测量光条在
光平面坐标系下坐标。提取钢轨轮廓线中轨腰圆弧段圆心和轨头下端点2个特征点的坐标
值；由2个特征点以及标准钢轨横截面轮廓的空间几何关系动态生成标准模板；将钢轨实测
轮廓和动态生成的标准模板轮廓的坐标映射到测量坐标系下，对比计算获得钢轨垂直以及
侧面磨耗值。

[0082] 本实施中，轨道检测模块上总共有9个传感器，全部安装在检测梁上，具体安装位置如图7所示：

[0083] 符号定义：

[0084] X：轴指向页面的里面为正，表示车体的行进方向；

[0085] Y：轴指向向右的水平方向为正；

[0086] Z：轴指向向下的垂直方向为正；

[0087] 航向偏角，正值表示x轴方向转向y轴方向，即向右偏转；

[0088] υ：滚动角，正值表示由y轴方向转向z轴方向；

[0089] ψ：倾斜角，正值表示由x轴方向转向z轴方向；

[0090] γL：左轨轨距点相对测量基准的偏移；

[0091] γR：右轨轨距点相对测量基准的偏移；

[0092] δL：左轨踏面顶点相对测量基准的偏移；

[0093] δR：右轨踏面顶点相对测量基准的偏移；

[0094] x_incl：检测梁纵向倾角；

[0095] y_incl：检测梁横向倾角；

[0096] ωx：检测梁的滚动角速率；

[0097] ωz：检测梁的摇头角速率；

[0098] αy：检测梁的横向加速度；

[0099] αL：检测梁左侧传感器获得的垂向加速度；

[0100] αR：检测梁右侧传感器获得的垂向加速度；

[0101] C‑C：轨道踏面中心点之间的距离，1500mm；

[0102] ht：惯性平台相对于轨距测量线的垂直高度；

[0103] AL：左侧垂直加速度计安装位置相对梁中心的距离；

[0104] AR：右侧垂直加速度计安装位置相对梁中心的距离；

[0105] 轨道检测模块所用传感器及其功能如下表1：

[0106] 表1

[0107]序号 名称 用途
1 左垂向加速度计 测检测梁左端垂直振动
2 右垂向加速度计 测检测梁右端垂直振动
3 横向加速度计 测检测梁横向振动
4 纵向倾角仪 测车体低频点头角
5 横向倾角仪 测车体低频侧滚角
6 摇头陀螺仪 测检测梁摇头角的角速度
7 侧滚陀螺仪 测检测梁侧滚角的角速度
8 左激光传感器 测量左侧轨道内侧截面
9 右激光传感器 测量右侧轨道内侧截面

[0108] 可选的，所述中央控制器101还启动所述摄像模块103检测轨道中是否存在可视病害包括：

[0109] 401、通过所述摄像模块获取轨道路况视频数据；

[0110] 402、所述摄像模块将视频数据发送给所述中央控制器；

[0111] 403、所述中央控制器检测视频数据中的特征；

[0112] 404、所述中央控制器将所述特征与预设的模型进行比对；

[0113] 405、所述中央控制器确定比对结果相似；

[0114] 406、所述中央控制器确定轨道中存在可视病害，并输出所述可视病害的类型。

[0115] 其中，所述可视病害包括但不仅限于：道床异物、弹跳丢失、螺栓松动以及钢轨剥落掉块。

[0116] 具体的，该模块主要检测钢轨、扣件、道床等轨道部件的可视化(外部)病害。

[0117] 其中，钢轨病害包括：钢轨的剥落掉块、钢轨的接触疲劳、钢轨的折断、钢轨的光带不均；道岔的尖轨/可动心轨靠帖不足、道岔的滑床板平顺、道岔的辙叉心/翼轨剥落掉块、
道岔的尖轨/可动心轨过高或过低、道岔的联结螺栓脱落；接头的接头错牙、接头的接缝超
标、接头的鱼尾板螺栓脱落、接头的鱼尾板脱落。

[0118] 扣件病害包括：螺栓/螺母浮起、螺栓/螺母缺损、弹条脱落、弹条退出(或移位)、弹条断裂、轨距挡板脱落、轨距挡板破损。

[0119] 道床病害包括：有砟道床的道床异物、轨枕掉落、轨枕明显裂缝(缝隙宽度超过5mm)轨枕折断、信号设备外观破损；以及无碴轨道的道床异物、轨枕掉落、道床裂缝、积水、
道床板结、信号设备外观破损。

[0120] 其中，一些病害为基础常见病害，另一些病害为不常见病害，检测者在检测时可自行进行病害类型选择，可以选择全部病害检测，也可以选择基础病害检测，或者选择基础病
害和部分不常见病害的检测。

[0121] 可选的，所述中央控制器101启动所述摄像模块103对隧道进行扫描成像，并通过成像结果分析该隧道是否产生异常包括：

[0122] 501、通过所述摄像模块对隧道进行全断面扫描；

[0123] 502、所述中央控制器获取所述摄像模块进行扫描时发射和接受的激光信号强度；

[0124] 503、所述中央控制器根据所述发射和接受的激光信号强度分析隧道衬砌内表面的影响信息，并形成测量图像；

[0125] 504、所述中央控制器将所述测量图像与隧道的初始图像进行对比；

[0126] 505、所述中央控制器根据所述对比的结果确定隧道是否存在异常。

[0127] 其中，该摄像模块包括了激光扫描仪，其检测原理为：激光扫描仪发射激光并以螺旋线行驶对隧道进行全断面高密度扫描；通过中央控制器的采集软件分析发射和接受激光
信号的强度，获得隧道衬砌内表面的影响信息，形成灰度图；通过分析发射和接收激光信号
的相位差，获得隧道衬砌表面扫描点的二维坐标；配合惯导的外部绝对定位，获得所有测量
点的三维绝对坐标。最后以所测量计算出的三维绝对坐标所形成了测量图像与初始图形进
行对比，从而检测隧道中的异常信息。

[0128] 可选的，所述中央控制器101启动所述弓网检测模104块检测接触网和受电弓是否产生异常包括：

[0129] 601、所述弓网检测模块通过数字激光组件检测接触网的导高值、拉出值、线间距、磨耗值的几何参数；

[0130] 602、所述弓网检测模块通过紫外光子计数器和紫外相机检测弓网燃弧信息；

[0131] 603、所述弓网检测模块通过红外相机检测受电弓的运行温度分布状态；

[0132] 604、所述弓网检测模块根据所检测出的接触网的几何参数、弓网燃弧信息以及受电弓的温度分布状态分析接触网与受电弓的异常情况。

[0133] 其中，所述弓网燃弧信息包括：燃弧的持续时间、燃弧率、燃弧大小。

[0134] 具体为：检测车的车顶采集单元各个模块将采集到的目标信息通过千兆以太网传输到车内的数据处理模块；数据处理模块对采集到的信号进行分析处理，并对各处理模块
与综合定位信息数据进行实时融合，将弓网燃弧、接触网几何参数、弓网视频数据实时同步
存储。同时，数据处理模块将视频监控数据通过全列以太网总线，同步接收车辆信息系统的
车次、区间、时间等信息，数据处理模块将智能分析识别本次检测的受电弓和接触网的异常
状态(主要为燃弧和结构异常)，最后将报警信息发送至地面监测设备。采集后的数据存放
在服务器上，方便调阅、编辑、处理，可以人工设置几何数据的超限数值，并自动输出超限类
型。也可以对某种类型的超限数据做进一步编辑、输出。

[0135] 其中，车顶采集单元硬件包括：

[0136] 接触网几何参数检测模块：利用数字激光组件，采样频率为10kHz，能实现接触网导高、拉出值、线间距、磨耗等接触网几何参数的高精度检测。

[0137] 弓网燃弧检测模块：采用紫外光子计数器和紫外相机实现弓网燃弧的高精度检测，可以对燃弧持续时间、燃弧率、燃弧大小进行检测。

[0138] 弓网零部件温度检测模块：采用红外相机对弓网设备运行温度分布状态进行检测。选取的红外相机的分辨率为640*512，检测频率为50Hz。红外成像是以设备的热状态分
布为依据对设备运行状态良好与否进行诊断，它具有不停运、不接触、远距离、快速、直观地
对弓网零部件的热状态进行成像的能力。

[0139] 环境监测模块：采用温度变送器检测温湿度，其中温湿度的检测范围分别为：‑40～70℃，0～100％RH，采用电流传感器检测电流，电流的检测范围为：‑3000～3000A。

[0140] 车内设备硬件包括：

[0141] 综合定位模块：采用MVB总线技术从机车获取定位信息实现综合定位，能准确定位当前公里表以及支柱(定位)号，误差小于3米。当检测到指标超限时，精确定位出异常点位
置。另外还获取车辆的电压、电流信息等参数。

[0142] 数据分析处理模块：用于对各模块数据的采集、处理、存储、数据融合等操作，能控制各个模块的工作。其中，数据分析处理模块搭载大容量高性能固态硬盘(SSD)，可以在列
车振动等复杂环境中对监测数据实时保存。

[0143] 电源管理模块：将车载DC110V电源引入电源管理箱中，通过电源管理箱内的DC110V转DC 12V/5V，通过屏蔽双绞线为采集单元设备供电；DC110V转AC220V为数据分析处
理主机供电。

[0144] 车底设备硬件包括：车底2D振动补偿模块：由于车辆运行过程中，车体的振动以及倾斜都会对几何参数的测量结果造成影响，为了获得接触线相对于轨道平面的绝对空间位
置，必须将以车顶为基准的接触线空间位置测量数据转换成以轨道平面为基准的数据，修
正接触网几何参数检测误差，使之更加接近静态真实值，从而提高检测精度。本系统利用激
光2D传感器进行车体振动补偿，以激光法为基础，精度高、响应速度快。

[0145] 目前大多数采用线激光照相法对接触线几何参数进行测量，本方案采用一台3D相机和线激光传感器组件安装在检测车车顶中间位置，通过线激光亮斑在3D相机不同成像位
置计算出接触线相对摄像机的高度和横向偏移，结合车体振动补偿模块中两台激光2D传感
器，分别安装于车底两侧位置，动态精确测量车体中心与线路中心位置和车体与轨面高度，
对接触网几何参数进行动态补偿。以消除由于车体相对钢轨的晃动而对拉出值导高等几何
参数的影响，准确计算接触线的导高和拉出值。将实测接触线截面扫描轮廓与标准接触线
廓形比对，计算出接触线磨耗值。采用3D面阵相机和线激光器，结合相机预先标定和相机内
部算法可直接输出空间坐标信息。大功率激光器和核心光学器件镀膜可大大提高抗阳光干
扰能力，有效消除鬼影现象。镜头畸变和焦距内部参数均可在交付装车前标定完成，在设备
安装现场只需做整机零位标定。所有设备均经过严格的浸水、震动和高低温测试，具备自适
应滤波、抗电磁干扰，可适应铁路检测设备各种使用环境。针对隧道内外刚柔悬挂的不同类
型，采用双目视觉的形式，两组视觉传感相机成像相互补偿，保证成像质量。

[0146] 可选的，所述中央控制器集成有定位装置，该定位装置可以为全球定位系统(英文全称：Global Positioning System，简写：GPS)设备，也可以为其它具备定位功能的设备，
比如北斗定位系统设备，具体本申请不做限定。

[0147] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。