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专利号: 2017102994462
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无人机群三维全视角的列车受电弓实时智能监测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:对铁路轨道进行等间距划分,每个轨道区间设置有监控单元,每个监控单元配置有3组无人机受电弓检测装置,且与远程主控中心进行通信;

所述无人机受电弓检测装置包括飞行装置以及装载在飞行装置上的Kinect传感器阵列、列车测速仪以及无人机无线通信模块;

步骤2:当监控单元接收到检测指令,且待检列车进入监控单元所在轨道区间时,该监控单元配置的3组无人机受电弓检测装置起飞,并同步跟踪待检列车;

3组无人机受电弓检测装置同步跟踪待检列车时,与待检列车保持相对静止,且分别位于待检列车受电弓上方位置点和两侧的位置点;

步骤3:利用每个无人机受电弓检测装置的机载Kinect传感器阵列扫描受电弓图像,并传送至所属监控单元;

步骤4:监控单元对接收的受电弓图像进行三维重建,对重构后的受电弓图像进行三维特征提取,利用提取的特征识别受电弓状态,将受电弓状态实时经监控单元传送至远程主控中心,完成受电弓的实时检测。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在3组无人机受电弓检测装置同步跟踪待检列车时,位于受电弓上方的无人机受电弓检测装置通过车载的列车车速测量仪对列车车速进行测量,并通过无线通信模块与另外两组无人机受电弓检测装置进行短距离通信,3组无人机受电弓检测装置根据列车行驶速度和方向,采用领航跟随法保持编队飞行,进行协同控制和姿态调整。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,与待检列车保持相对静止的3组无人机受电弓检测装置的中心连线,在列车的垂直平面上呈等腰三角形;

所述装载在飞行装置上的Kinect传感器阵列由3个Kinect传感器组成,将三个Kinect传感器分别放置于一个等腰梯形装置的上底边和两腰线上的中点,等腰梯形的其中两个内角分别为120°、60°,等腰梯形装置所在平面为列车的垂直平面。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,当受电弓出现故障时,监控单元发出预警信号,远程主控中心依据预警信号对对应区间内的列车进行调度。

5.一种基于无人机群三维全视角的列车受电弓实时智能监测系统,其特征在于,包括:监控单元,用于与远程主控中心进行通信,对无人机受电弓检测装置进行控制;

所述监控单元是通过对铁路轨道进行等间距划分,设置在轨道区间中,且每个监控单元管控三组无人机受电弓检测装置,包括图像采集模块、图像识别模块以及监控无线通讯模块,其中,图像采集模块对Kinect传感器阵列采集的图像信号进行处理,图像识别模块对图像采集模块处理后的信号依次进行三维重建、特征提取与受电弓状态识别;

所述无人机受电弓检测装置包括飞行装置以及装载在飞行装置上的Kinect传感器阵列、列车测速仪以及无人机无线通信模块;

远程主控中心,用于接收监控单元发送的消息,对监控单元发送控制指令,并对列车进行调度。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述无人机受电弓检测装置上还设置有LED补光灯。

7.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述装载在飞行装置上的Kinect传感器阵列由3个Kinect传感器组成,将三个Kinect传感器分别放置于一个等腰梯形装置的上底边和两腰线上的中点,等腰梯形的其中两个内角分别为120°、60°,等腰梯形装置所在平面为列车的垂直平面。