一种脱轨检测方法及装置与流程

1.本技术涉及数据处理技术领域，具体而言，涉及一种脱轨检测方法及5装置。


背景技术：

2.近年来，随着我国钢铁行业智能化的快速推进，轨道机车自动驾驶的安全性不可忽视。轨道机车在常年累月的运行中，由于枕木沉降、列车自0身故障等原因可能会发生脱轨事故。现有的机车脱轨检测方法，通常需要每个轮副上的发射器来进行脱轨检测，至少一个轮对上具有至少一个接收器，工程安装量太大，系统复杂度高。


技术实现要素：

3.5本技术实施例的目的在于提供一种脱轨检测方法及装置，能够及时检
4.测到机车脱轨，并使得工程安装量更小，系统复杂度更低，从而使得其能够使得整个无人驾驶系统能够长期稳定运行，并提高驾驶安全性。
5.本技术实施例第一方面提供了一种脱轨检测方法，包括：
6.检测目标机车的当前车身倾斜度；
7.0判断所述当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；
8.如果是，则获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数；
9.当所述目标总次数大于预设次数阈值时，确定所述目标机车脱轨。
10.在上述实现过程中，该方法可以优先检测目标机车的当前车身倾斜度；5并判断当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；并在当前车身倾斜度大于预设倾角阈值时，获取在预设时间段内检测到目标机车的车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数；最后，再在目标总次数大于预设次数阈值时，确定目标机车脱轨。可见，该方法能够及时检测到机车脱轨，并使得工程安装量更小，系统复杂度更低，从而使得其能够使得整个无人驾驶系统能够长期稳定运行，并提高驾驶安全性。
11.进一步地，所述检测目标机车的当前车身倾斜度，包括：
12.通过所述目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号；
13.根据所述水平倾斜度信号确定所述目标机车的当前车身倾斜度。
14.进一步地，所述获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数，包括：
15.在预设时间段内按照预设检测频率检测所述目标机车的车身倾斜度；
16.将所述车身倾斜度与所述预设倾角阈值进行比较，得到比较结果；
17.根据所述比较结果，统计所述车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数。
18.进一步地，在所述获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数之后，所述方法还包括：
19.判断所述目标总次数是否大于预设次数阈值；
20.如果是，则执行所述的确定所述目标机车脱轨；
21.如果否，则执行所述的检测目标机车的当前车身倾斜度。
22.进一步地，在所述确定所述目标机车脱轨之后，所述方法还包括：
23.向所述目标机车发送紧急刹车指令，以使所述目标机车根据所述紧急刹车指令进行紧急刹车操作；
24.向所述目标机车的总控平台发送用于提示所述目标机车脱轨的告警信息。
25.本技术实施例第二方面提供了一种脱轨检测装置，所述目标机车脱轨检测装置包括：
26.检测单元，用于检测目标机车的当前车身倾斜度；
27.判断单元，用于判断所述当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；
28.获取单元，用于当判断出所述当前车身倾斜度大于所述预设倾角阈值时，获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数；
29.确定单元，用于当所述目标总次数大于预设次数阈值时，确定所述目标机车脱轨。
30.在上述实现过程中，该装置可以通过检测单元检测目标机车的当前车身倾斜度；通过判断单元判断当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；再通过获取单元在判断出当前车身倾斜度大于预设倾角阈值时，获取在预设时间段内检测到目标机车的车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数；最后，再通过确定单元在目标总次数大于预设次数阈值时，确定目标机车脱轨。可见，该装置能够及时检测到机车脱轨，并使得工程安装量更小，系统复杂度更低，从而使得其能够使得整个无人驾驶系统能够长期稳定运行，并提高驾驶安全性。
31.进一步地，所述检测单元包括：
32.获取子单元，用于通过所述目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号；
33.确定子单元，用于根据所述水平倾斜度信号确定所述目标机车的当前车身倾斜度。
34.进一步地，所述获取单元包括：
35.检测子单元，用于在预设时间段内按照预设检测频率检测所述目标机车的车身倾斜度；
36.比较子单元，用于将所述车身倾斜度与所述预设倾角阈值进行比较，得到比较结果；
37.统计子单元，用于根据所述比较结果，统计所述车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数。
38.进一步地，所述判断单元，还用于在所述获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数之后，判断所述目标总次数是否大于预设次数阈值；
39.所述确定单元，具体用于在所述目标总次数大于预设次数阈值时，确定所述目标机车脱轨；
40.所述检测单元，具体用于在所述目标总次数不大于预设次数阈值时，检测所述目标机车的当前车身倾斜度。
41.进一步地，所述脱轨检测装置还包括：
42.发送单元，用于在所述确定所述目标机车脱轨之后，向所述目标机车发送紧急刹
车指令，以使所述目标机车根据所述紧急刹车指令进行紧急刹车操作；
43.所述发送单元，还用于向所述目标机车的总控平台发送用于提示所述目标机车脱轨的告警信息。
44.本技术实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例第一方面中任一项所述的脱轨检测方法。
45.本技术实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例第一方面中任一项所述的脱轨检测方法。
附图说明
46.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
47.图1为本技术实施例提供的一种脱轨检测方法的流程示意图；
48.图2为本技术实施例提供的一种脱轨检测装置的结构示意图。
具体实施方式
49.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述。
50.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
51.实施例1
52.请参看图1，图1为本实施例提供了一种脱轨检测方法的流程示意图。其中，该脱轨检测方法包括：
53.s101、通过目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号。
54.s102、根据水平倾斜度信号确定目标机车的当前车身倾斜度。
55.本实施例中，该方法可以使用水平传感器。该水平传感器内通常可以集合可以抑制和防止信号干扰的滤波装置。
56.在本实施例中，水平传感器的理论基础是牛顿第二定律：按照基本的物理原理，在一个系统内部，速度是不能精确测量的，但却还可以精确测量其加速度。假如初速度已经知道，就可以根据积分算出线速度，进而还可以计算出直线位移，所以它实际上是运用惯性基本原理的一类加速度传感器。当倾角传感器静止时，也就是侧面和垂直方向没有加速度作用，那样作用在它上面的只有重力加速度。重力垂直轴与加速度传感器灵敏轴之间的夹角就是倾斜角了。一般意义上的倾角传感器是静态精确测量或者准静态精确测量，如果有外界加速度，那样加速度芯片测出来的加速度就含有外界加速度，所以计算出来的角度就不精确了，所以，常用的做法是增加mems陀螺芯片，并运用优先的卡尔曼滤波算法来增加准确性。水平传感器安装时，应保证与被测试面完全靠紧，被测试面要尽量水平，传感器中轴线
尽量和机车的中轴线平行。水平传感器的输出接口为rs-485，水平传感器与其他部件之间可以基于modbus协议进行通信。
57.s103、判断当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值，若是，则执行步骤s104～s107；若否，则执行步骤s101。
58.s104、在预设时间段内按照预设检测频率检测目标机车的车身倾斜度。
59.s105、将车身倾斜度与预设倾角阈值进行比较，得到比较结果。
60.s106、根据比较结果，统计车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数。
61.s107、判断目标总次数是否大于预设次数阈值，若是，则执行步骤s108～s110；若否，则执行步骤s101。
62.s108、确定目标机车脱轨。
63.本实施例中，该方法认为瞬间倾斜度信号大于阈值并持续一小段时间时，轨道机车便处于脱轨状态，此时需要向轨道机车发出紧急刹车命令，并向总控台发出告警。
64.在本实施例中，本方法预设一个倾斜度阈值a，如果发送的倾斜度大于a，则判定此时轨道机车是过度倾斜的，过度倾斜代表脱轨了。但是，在接收到倾斜度大于a的时候，并不立即判断为脱轨，有可能是轨道机车抖了一下，或者突然误差过大等情况导致的，所以需要判断接下来一小段时间内的倾斜度变化情况。本方法判定脱轨的逻辑为，在一段时间b内，接收到的周期性倾斜度度信号大于a的次数超过c次，那么判断为脱轨。a，b，c三个量都需要通过实际测量来得出。
65.s109、向目标机车发送紧急刹车指令，以使目标机车根据紧急刹车指令进行紧急刹车操作。
66.s110、向目标机车的总控平台发送用于提示目标机车脱轨的告警信息。
67.举例来说，轨道机车在脱轨时，车身两边必然不在同一水平线上，且机车瞬间发生较大的倾斜。该方法可以通过水平检测模块检测水平状态，水平检测模块周期性向轨道机车数据处理模块发送倾斜度信号。机车数据处理模块接收到倾斜度信号后进行逻辑判断，如果一瞬间倾斜度大于阈值并持续一小段时间(阈值和持续时间可通过实际测量得出)，则判断为脱轨，向机车发送紧急停车指令；并发送警告信号，通知工作人员赶紧处理。这样便完成了自动驾驶中轨道机车脱轨的识别。
68.本实施例中，该方法中认为一瞬间轨道机车水平倾斜度大于阈值并持续一小段时间的这种情况为脱轨的情况。具体的，该方法可以使用水平仪和陀螺仪测量轨道机车水平倾斜度，从而判断轨道机车脱轨。
69.在本实施例中，该方法可以在自动驾驶的过程中检测轨道机车是否脱轨。
70.本实施例中，该方法的执行主体可以为计算机、服务器等计算装置，对此本实施例中不作任何限定。
71.在本实施例中，该方法的执行主体还可以为智能手机、平板电脑等智能设备，对此本实施例中不作任何限定。
72.可见，实施本实施例所描述的脱轨检测方法，能够不再对安装的位置进行过多的要求，只要保证安装在机车前部的中轴线上即可。同时，还能够作为脱轨检测的一种替换补充手段，从而在其他检测手段失效的情况下快速、有效地代替其检测是否脱轨。
73.实施例2
74.请参看图2，图2为本实施例提供的一种脱轨检测装置的结构示意图。如图2所示，该脱轨检测装置包括：
75.检测单元210，用于检测目标机车的当前车身倾斜度；
76.判断单元220，用于判断当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；
77.获取单元230，用于当判断出当前车身倾斜度大于预设倾角阈值时，获取在预设时间段内检测到目标机车的车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数；
78.确定单元240，用于当目标总次数大于预设次数阈值时，确定目标机车脱轨。
79.作为一种可选的实施方式，检测单元210包括：
80.获取子单元211，用于通过目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号；
81.确定子单元212，用于根据水平倾斜度信号确定目标机车的当前车身倾斜度。
82.作为一种可选的实施方式，获取单元230包括：
83.检测子单元231，用于在预设时间段内按照预设检测频率检测目标机车的车身倾斜度；
84.比较子单元232，用于将车身倾斜度与预设倾角阈值进行比较，得到比较结果；
85.统计子单元233，用于根据比较结果，统计车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数。
86.作为一种可选的实施方式，判断单元220，还用于在获取在预设时间段内检测到目标机车的车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数之后，判断目标总次数是否大于预设次数阈值；
87.确定单元240，具体用于在目标总次数大于预设次数阈值时，确定目标机车脱轨；
88.检测单元210，具体用于在目标总次数不大于预设次数阈值时，检测目标机车的当前车身倾斜度。
89.作为一种可选的实施方式，脱轨检测装置还包括：
90.发送单元250，用于在确定目标机车脱轨之后，向目标机车发送紧急刹车指令，以使目标机车根据紧急刹车指令进行紧急刹车操作；
91.发送单元250，还用于向目标机车的总控平台发送用于提示目标机车脱轨的告警信息。
92.本技术实施例中，对于脱轨检测装置的解释说明可以参照实施例1中的描述，对此本实施例中不再多加赘述。
93.可见，实施本实施例所描述的脱轨检测装置，能够不再对安装的位置进行过多的要求，只要保证安装在机车前部的中轴线上即可。同时，还能够作为脱轨检测的一种替换补充手段，从而在其他检测手段失效的情况下快速、有效地代替其检测是否脱轨。
94.本技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行本技术实施例1中的脱轨检测方法。
95.本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行本技术实施例1中的脱轨检测方法。
96.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图
显示了根据本技术的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
97.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
98.所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读存储介质中。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
99.以上所述仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
100.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
101.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

技术特征：
1.一种脱轨检测方法，其特征在于，包括：检测目标机车的当前车身倾斜度；判断所述当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；如果是，则获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数；当所述目标总次数大于预设次数阈值时，确定所述目标机车脱轨。2.根据权利要求1所述的脱轨检测方法，其特征在于，所述检测目标机车的当前车身倾斜度，包括：通过所述目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号；根据所述水平倾斜度信号确定所述目标机车的当前车身倾斜度。3.根据权利要求1所述的脱轨检测方法，其特征在于，所述获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数，包括：在预设时间段内按照预设检测频率检测所述目标机车的车身倾斜度；将所述车身倾斜度与所述预设倾角阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，统计所述车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数。4.根据权利要求1所述的脱轨检测方法，其特征在于，在所述获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数之后，所述方法还包括：判断所述目标总次数是否大于预设次数阈值；如果是，则执行所述的确定所述目标机车脱轨；如果否，则执行所述的检测目标机车的当前车身倾斜度。5.根据权利要求1所述的脱轨检测方法，其特征在于，在所述确定所述目标机车脱轨之后，所述方法还包括：向所述目标机车发送紧急刹车指令，以使所述目标机车根据所述紧急刹车指令进行紧急刹车操作；向所述目标机车的总控平台发送用于提示所述目标机车脱轨的告警信息。6.一种脱轨检测装置，其特征在于，所述脱轨检测装置包括：检测单元，用于检测目标机车的当前车身倾斜度；判断单元，用于判断所述当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；获取单元，用于当判断出所述当前车身倾斜度大于所述预设倾角阈值时，获取在预设时间段内检测到所述目标机车的车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数；确定单元，用于当所述目标总次数大于预设次数阈值时，确定所述目标机车脱轨。7.根据权利要求6所述的脱轨检测装置，其特征在于，所述检测单元包括：获取子单元，用于通过所述目标机车上设置的水平传感器获取水平倾斜度信号；确定子单元，用于根据所述水平倾斜度信号确定所述目标机车的当前车身倾斜度。8.根据权利要求6所述的脱轨检测装置，其特征在于，所述获取单元包括：检测子单元，用于在预设时间段内按照预设检测频率检测所述目标机车的车身倾斜度；比较子单元，用于将所述车身倾斜度与所述预设倾角阈值进行比较，得到比较结果；
统计子单元，用于根据所述比较结果，统计所述车身倾斜度大于所述预设倾角阈值的目标总次数。9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述电子设备执行权利要求1至5中任一项所述的脱轨检测方法。10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求1至5任一项所述的脱轨检测方法。

技术总结
本申请提供一种脱轨检测方法及装置，该方法包括：检测目标机车的当前车身倾斜度；判断当前车身倾斜度是否大于预设倾角阈值；如果是，则获取在预设时间段内检测到目标机车的车身倾斜度大于预设倾角阈值的目标总次数；当目标总次数大于预设次数阈值时，确定目标机车脱轨。可见，该方法和装置能够及时检测到机车脱轨，并使得工程安装量更小，系统复杂度更低，从而使得其能够使得整个无人驾驶系统能够长期稳定运行，并提高驾驶安全性。并提高驾驶安全性。并提高驾驶安全性。


技术研发人员：张志勇 童伟 谭锐 余林洪
受保护的技术使用者：重庆赛迪奇智人工智能科技有限公司
技术研发日：2022.12.30
技术公布日：2023/4/18