【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道检测，具体为一种单轨吊轨道的缺陷检测系统以及方法。
技术介绍
1、单轨吊车是用一条吊挂在巷道上空的特制工字钢作轨道，由具有各种功能的吊挂车辆连成车组，用牵引设备牵引，沿轨道运行的系统。
2、单轨吊轨道为用一条吊挂在巷道上空的特制工字钢作轨道。
3、单轨吊机车是一种新型矿井辅助运输设备，它弥补了架线电机车和蓄电池机车不具备爬坡能力的缺点，因此可以实现远距离连续运输，减少了运输环节；单轨吊机车还具备运行速度快、投入工作人员少的优势，不仅提高了运输效率，而且减少了人工成本，因此在井下应用广泛。
4、单轨吊井下运输环境复杂、空间狭窄、照明不充分，传统的人工驾驶单轨吊面临着诸多不确定因素，成为矿井运输事故的主要来源之一。单轨吊机车事故危害范围广、维修用时长，因此为降低单轨吊事故率、减少财产损失，有必要通过技术措施来减少和遏制单轨吊事故，最直接的方式就是保证单轨吊轨道处于正常状态。
5、现有申请公布号为cn114740086a，名称为一种单轨吊轨道缺陷检测方法的专利技术专利中记载了采用的硬件主要包括超声波传感器、rfid模块、wi-fi信号传输模块、图像采集模块；所述单轨吊轨道缺陷巡检方法包括数据统计及周期性巡检、传感器数据处理与分析、累加对比，缺陷定位。该方案借助单轨吊车作为动力在轨道上移动，携带超声波传感器、rfid模块、wi-fi信号传输模块、图像采集模块等，开发轨道参数识别检测系统，可对轨道参数(y向、z向错位、直线度)进行检测、并对缺陷进行定位，设计可实时显示轨道视
6、然而，根据上述内容结合现有技术而言，上述专利记载的方案的中心方案主要是用于单轨吊轨道接头位置断开以及轨道变形进行检测，其在检测过程主要依靠大面积的采集轨道详细的数据，然后对采集到的数据进行详细的分析，判断整个单轨吊轨道是否存在变形和接头位置断开的情况。
7、但是上述方案在实际使用时存在较大的缺陷，首先分析时主要是通过外围轮廓判断是否单轨吊轨道接头位置断开以及轨道变形进行检测，其适用于出现大形变以及接头位置明显断开的情况，在单轨吊轨道局部微形变(轨道磨损以及轨道局部凸起)时难以监测到(吊车运行时轮子接触的位置为工字钢的侧面，工字钢自身的结构存在遮挡)，因此其检测到单轨吊轨道存在缺陷时，往往单轨吊轨道的情况较为严重，需要花费大量的时间进行处理，而且存在一定的风险，不满足人们的使用要求，为此，我们研发了一种单轨吊轨道的缺陷检测系统以及方法。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种单轨吊轨道的缺陷检测系统以及方法，其在检测前对车辆进行检测，以该次检测的基准作为后续评判单轨吊轨道上是否存在缺陷的基准，使得后续的对于存在缺陷的判断更加的准确，能够识别较小的缺陷，然后对缺陷位置进一步采集和分析，分析缺陷的内容以及缺陷的等级，方便后续更加缺陷等级制定相应的缺陷修复计划，整个过程中无需对整个单轨吊轨道进行全面的分析，处理的数据量小，能够实时分析出缺陷位置，有效解决了现有单轨吊轨道数据采集后需要一段时间才能够出现结果，造成单轨吊轨道一段时间内不适用，效果不高的缺陷，整体使用效果好，具有良好的使用前景。
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，包括车辆选取模块、数据采集模块、数据判断模块、二次采集模块和缺陷划分模块：
6、车辆选取模块：用于获取车辆试运行数据，并且将试运行数据与标准阈值区间进行比对，判断车辆是否符合要求，符合要求时确定检测车辆，并且计算车辆平均参数；
7、数据采集模块：用于实时获取检测车辆在单轨吊轨道上运行的参数以及检测车辆车载防爆相机拍摄的轨道数据；
8、数据判断模块：用于接收数据采集模块采集的数据，并且对采集的数据进行分析，判断单轨吊轨道是否存在缺陷；
9、二次采集模块：用于接收存在缺陷信号，并在接收到存在缺陷信号时启动缺陷数据采集装置采集缺陷位置的数据；
10、缺陷划分模块：用于对缺陷位置的数据进行分析，判断缺陷类型，并且根据缺陷类型、缺陷数据和检测车辆运行参数计算出缺陷等级，获取缺陷位置，将缺陷等级标识在缺陷位置，生成缺陷图纸，根据缺陷等级启动缺陷位置的警示装置。
11、进一步的，车辆试运行数据包括车辆在水平单轨吊轨道上匀速运行50米的平稳性指标，车辆试运行数据由安装在车辆上的振动传感器采集，振动传感器采集时间周期设定为0.05秒，车辆平均参数为车辆平稳性指标参数；
12、检测车辆在单轨吊轨道上运行的参数为检测车辆在单轨吊轨道上匀速运动产生的平稳性指标，车载防爆相机拍摄的轨道数据为检测车辆运行时拍摄的图片数据；
13、缺陷位置通过检测车辆上的定位装置发送。
14、进一步的，判断车辆是否符合要求的步骤如下：
15、去除车辆在水平单轨吊轨道上运行前10米和后10米的平稳性指标，前10米和后10米涉及车辆的加速和减速过程中，加速和减速过程会使得振动数据变化，因此需要去除，去除后整体数据更加准确；
16、获取车辆在水平单轨吊轨道上匀速运行30米过程中平稳性指标的最大值；
17、判断最大值是否位于标准阈值区间中，若最大值位于标准阈值区间中，车辆符合检测要求，若存在最大值位于标准阈值区间外，车辆不符合检测要求；
18、计算车辆平稳性指标参数的公式如下：
19、
20、式中，为车辆平稳性指标参数，n为匀速运动30米运动过程中采集的平稳性指标的数量，zdcsi为第i个平稳性指标。
21、进一步的，分析检测车辆车载防爆相机拍摄的轨道数据，判断单轨吊轨道是否存在缺陷的步骤如下：
22、s1获取检测车辆车载防爆相机拍摄的图片，然后将图片进行裁剪；
23、s2对裁剪后的图片进行灰度化，然后对灰度化的图片进行高斯滤波处理；
24、s3计算高斯滤波处理后图片中像素点与上下左右四个相邻像素点灰度值的平均差值；
25、s4标记相邻像素点灰度值的平均差值位于设定提取区间的像素点，并且将其他像素点的灰度值设置为最大值；
26、s5选取裁剪后的图片的左下角作为坐标原点，线性拟合出线性函数，判断标记的像素点构成的线性函数的数量；
27、若线性函数的数量为2，且线性函数无中断，判定该照片中对应路段的单轨吊轨道无缺陷；
28、若线性函数为其他数量，或者线性函数的数量为2，但是线性函数中断，判定单轨吊轨道存在缺陷，缺陷位置为中断处和线性函数的相交位置，缺陷类型为单轨吊轨道断裂，检测车辆停止运行，并且启动对应位置的警示装置进行警示。
29、进一步的，对裁剪后的图片进行灰度化的计算公式如下：
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【技术保护点】
1.一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：车辆试运行数据包括车辆在水平单轨吊轨道上匀速运行50米的平稳性指标，车辆试运行数据由安装在车辆上的振动传感器采集，车辆平均参数为车辆平稳性指标参数；
3.根据权利要求2所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：判断车辆是否符合要求的步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：分析检测车辆车载防爆相机拍摄的轨道数据，判断单轨吊轨道是否存在缺陷的步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：对裁剪后的图片进行灰度化的计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：计算高斯滤波处理后图片中像素点与上下左右四个相邻像素点灰度值的平均差值的公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：对检测车辆在单轨吊轨道上运行的参数进行分析，判断单轨吊轨道是否存在缺陷时获取单轨吊
8.根据权利要求7所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：缺陷数据采集装置采集缺陷位置的数据为单轨吊轨道侧面的照片；对缺陷位置的数据进行分析，判断缺陷类型的步骤如下：
9.根据权利要求8所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：计算出缺陷等级的计算公式如下：
10.一种单轨吊轨道的缺陷检测方法，使用权利要求1至9中的任一种所述系统，其特征在于：包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：车辆试运行数据包括车辆在水平单轨吊轨道上匀速运行50米的平稳性指标，车辆试运行数据由安装在车辆上的振动传感器采集，车辆平均参数为车辆平稳性指标参数；
3.根据权利要求2所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：判断车辆是否符合要求的步骤如下：
4.根据权利要求3所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：分析检测车辆车载防爆相机拍摄的轨道数据，判断单轨吊轨道是否存在缺陷的步骤如下：
5.根据权利要求4所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：对裁剪后的图片进行灰度化的计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种单轨吊轨道的缺陷检测系统，其特征在于：计算高斯滤波处理后图片中像素点与上下左右四个相邻像素点灰度值的平...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓海顺，黄志祥，郑浩，王国荣，许攀，叶庆春，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：
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