(一)核心业务场景
面向铁路局工务段、供电段、轨道交通运维单位,专注解决铁路接触网与轨道巡检核心需求:
替代人工登塔、手工测量,实现接触网导高、拉出值、侧面限界等强制指标的自动化精准检测;
实时采集铁路沿线轨距、承力索、导高线、支柱、接触线几何参数,自动判定设施状态;
生成铁路全线千万级三维点云模型,实现线路数字化存档、可视化复盘、历史数据对比;
推行设备沿轨道移动过程中,完成实时数据采集、实时分析、实时显示、实时存储全流程自动化。
(二)完整功能模块
1. 雷达设备串口协议二次开发(数据采集核心)
针对激光雷达硬件进行深度串口通信二次开发,实现原始检测数据的稳定解析与采集:
串口通信适配:开发自定义串口驱动,适配雷达硬件波特率、数据位、校验位、停止位配置;
协议解析封装:逆向 / 对接雷达私有通信协议,解析原始距离、角度、强度、坐标等核心数据;
数据稳定采集:实现高频率、无丢包、低延时的数据接收,保证高速推行下数据完整性;
异常容错处理:串口掉线重连、数据校验纠错、噪声过滤、异常值剔除,保证采集可靠性。
2. 多源数据融合与坐标拼接(核心算法)
将设备移动距离与雷达点云数据进行三维空间融合,构建完整线路坐标体系:
电机 / 编码器数据采集:实时获取设备推行距离 Z 轴坐标,精准定位设备当前位置;
三维坐标转换:将雷达输出的X/Y 横向 / 纵向距离与 Z 轴位移融合,生成统一三维空间点云;
点云去噪与过滤:自主算法剔除灰尘、杂物、干扰反射点,保留接触网、轨道、支柱有效数据;
坐标精准校准:消除设备震动、偏移带来的误差,保证检测指标精度满足铁路标准。
3. 铁路核心指标自动识别与计算
导高值检测:自动识别接触线与轨面的垂直高度,实时输出精准导高数据;
拉出值检测:自动计算接触线相对轨道中心的水平偏移量,满足铁路运维判定标准;
侧面限界值检测:识别支柱、设备与线路中心的安全距离,超限自动预警;
关键设施识别:自动识别承力索、导高线、接触线、支柱、轨道等铁路核心构件。
4. 高性能三维点云可视化界面
超大数据渲染:支持千万级点云流畅实时显示,无卡顿、无延迟、无崩溃;
实时可视化:设备推行过程中,点云模型边采集、边渲染、边显示;
三维交互操作:支持旋转、缩放、平移、视角切换、点云筛选、构件着色显示;
数据叠加显示:在点云界面实时标注导高值、拉出值、限界值等检测结果。