軌道貨車超限檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及軌道運(yùn)輸設(shè)備，尤其涉及一種軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基準(zhǔn)攝像機(jī)等，所述線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接主控器；所述基準(zhǔn)攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)分別接入主控器，用于攝取線結(jié)構(gòu)光并輸送所攝信息至主控器，由主控器據(jù)此模擬出貨車三維影像；所述軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)連接主控器，用于確認(rèn)軌道坐標(biāo)系，所述主控器據(jù)此模擬出對應(yīng)于該軌道的界限，并將該界限與所述貨車三維影像進(jìn)行比較；所述顯示器與主控器相連接，用于顯示比較的結(jié)果；該系統(tǒng)可在軌道的任意路段進(jìn)行檢測，省卻了大型框架等結(jié)構(gòu)，降低了建設(shè)成本，尤其是通過激光技術(shù)來完成超限檢測，不受作業(yè)環(huán)境的光亮等因素影響，實用性更高。
【專利說明】軌道貨車超限檢測系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道運(yùn)輸設(shè)備，尤其涉及一種軌道貨車超限檢測系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]國家電網(wǎng)公司及南方電網(wǎng)公司電網(wǎng)換流站建設(shè)項目為國家重點(diǎn)工程，多個工程換流站內(nèi)共有近百臺大件變壓器及上千余件附件設(shè)備須采用鐵路方式進(jìn)行運(yùn)輸，由于設(shè)備各異，貨物裝后尺寸均有不同，需要對軌道貨車是否超限進(jìn)行檢測，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB146.1-83的記載，軌道火車的限界是指和軌道中心線垂直的極限橫斷面輪廓，即要求停放軌道上的貨車應(yīng)容納在限界輪廓之內(nèi)，目前的檢測方式主要包括以下幾種:
[0003]人工方式，通過操作人員手持標(biāo)桿，測量貨車的橫向距離，進(jìn)而判斷是否超限，該方式測量速度慢且測量精度較低，在測量過程中還存在著一定的安全隱患；
[0004]機(jī)械方式，預(yù)先建設(shè)能夠容納貨車通過的大型框架，在框架內(nèi)搭接標(biāo)桿，通過貨車通過時與標(biāo)桿的觸碰情況判斷是否超限，該方式的建設(shè)成本高，且標(biāo)桿觸碰的精度很低，測量不準(zhǔn)確；
[0005]圖像分析方式，在上述的大型框架上架設(shè)攝像機(jī)，拍攝貨車的影像，進(jìn)而通過圖像中貨車的尺寸進(jìn)行判別超限狀況，該方式?jīng)]有嚴(yán)格的比較基準(zhǔn)，尤其是受限于作業(yè)環(huán)境的亮度等因素，判斷不準(zhǔn)確，并且建設(shè)成本過高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的貨車超限檢測系統(tǒng)建設(shè)成本高、檢測不準(zhǔn)確坐寸ο
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基準(zhǔn)攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)、線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器、主控器、顯示器和軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)；其中:
[0010]所述線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接主控器，用于調(diào)整線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器的空間位置以發(fā)射線結(jié)構(gòu)光至貨車上；
[0011]所述基準(zhǔn)攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)分別接入主控器，用于攝取投射在火車上的線結(jié)構(gòu)光并輸送所攝信息至主控器，由主控器據(jù)此模擬出貨車三維影像；
[0012]所述軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)連接主控器，用于確認(rèn)軌道坐標(biāo)系，所述主控器據(jù)此模擬出對應(yīng)于該軌道的界限，并將該界限與所述貨車三維影像進(jìn)行比較；
[0013]所述顯示器與主控器相連接，用于顯示比較的結(jié)果。
[0014]優(yōu)選的，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器沿豎直移動的升降單元，以及驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)單元。
[0015]優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)攝像機(jī)和輔助攝像機(jī)分別位于線結(jié)構(gòu)發(fā)射器的兩側(cè)，且分別通過伸縮桿與線結(jié)構(gòu)發(fā)射器相連接。
[0016]優(yōu)選的，所述軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)至少包括一水平標(biāo)定桿和一豎直標(biāo)定桿。
[0017]優(yōu)選的，所述水平標(biāo)定桿為伸縮式結(jié)構(gòu)，且其兩端分別設(shè)置有定位擋板，所述定位擋板與軌道相適配。
[0018]優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括存儲器，所述存儲器與主控器相連接。
[0019]優(yōu)選的，該系統(tǒng)還包括報警器，所述報警器與主控器相連接。
[0020](三)有益效果
[0021]本發(fā)明提供的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在軌道的任意路段進(jìn)行檢測，省卻了大型框架等結(jié)構(gòu)，降低了建設(shè)成本，尤其是通過激光技術(shù)來完成超限檢測，不受作業(yè)環(huán)境的亮度等因素影響，實用性更高；進(jìn)一步的，本發(fā)明以軌道位置結(jié)合國家標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定超限的極限輪廓，檢測更準(zhǔn)確；更進(jìn)一步的，本發(fā)明的攝像機(jī)和激光發(fā)射器等設(shè)備，能夠靈活調(diào)整位置，適用各類貨車的檢測作業(yè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明的實施例1原理框圖；
[0023]圖2是本發(fā)明的軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3是本發(fā)明的實施例2原理框圖；
[0025]圖4是本發(fā)明的一具體應(yīng)用實施例；
[0026]其中:10、基準(zhǔn)攝像機(jī)，20、輔助攝像機(jī)，30、線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器，40、主控器，50、顯不器，60、軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu),61、水平標(biāo)定桿,62、豎直標(biāo)定桿,63、軌道,70、位移傳感器,80、存儲器，90、報警器。

【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0028]如圖1所示的實施例1，本發(fā)明公開了一種軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括基準(zhǔn)攝像機(jī)10、輔助攝像機(jī)20、線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30、主控器40、顯示器50和軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60，基準(zhǔn)攝像機(jī)10、輔助攝像機(jī)20分別接入主控器40，線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接主控器40，軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60連接主控器40，軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60上設(shè)有位移傳感器70，主控器40連接有顯示器50。其中，線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30主要用于發(fā)射線結(jié)構(gòu)光至貨車上，為了靈活調(diào)整線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30的位置，以適用于不同類型的貨車，與線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30相連接的驅(qū)動機(jī)構(gòu)優(yōu)選設(shè)置為包括驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30沿豎直移動的升降單元，以及驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)單元；基準(zhǔn)攝像機(jī)10、輔助攝像機(jī)20分別用于同步拍攝投射在貨車上的線結(jié)構(gòu)光，并將所攝信息輸送至主控器40，為更簡化運(yùn)算，將基準(zhǔn)攝像機(jī)10和輔助攝像機(jī)20的位置進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，優(yōu)選設(shè)定為基準(zhǔn)攝像機(jī)10和輔助攝像機(jī)20分別位于線結(jié)構(gòu)發(fā)射器的兩側(cè)，且分別通過伸縮桿與線結(jié)構(gòu)發(fā)射器相連接，通過分別調(diào)整基準(zhǔn)攝像機(jī)10和輔助攝像機(jī)20與線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30之間的距離，來實現(xiàn)對于不同類型貨車的攝像；軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60通過位移傳感器70測定其位移狀況，主控器40接收到該位移狀況信息后據(jù)此確定該作業(yè)環(huán)境的軌道位置，為盡量減化結(jié)構(gòu)降低成本，如圖2所示，軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60優(yōu)選米用至少一水平標(biāo)定桿61和一豎直標(biāo)定桿62組成,水平標(biāo)定桿61為伸縮式結(jié)構(gòu)，其兩端分別設(shè)置有與軌道63相適配的定位擋板，將水平標(biāo)定桿61調(diào)整為適宜長度卡合在軌道上，實現(xiàn)軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60的定位，豎直標(biāo)定桿62用于連接位移傳感器70，另，豎直標(biāo)定桿62上還可以設(shè)置標(biāo)示貼，便于基準(zhǔn)攝像機(jī)10捕捉其位置。
[0029]在設(shè)計安裝時，如圖4所示，可將主控器、顯示器等集成于控制箱內(nèi)。
[0030]在主控器40中預(yù)設(shè)有檢測的目標(biāo)限界(如國家標(biāo)準(zhǔn)等)，以及預(yù)設(shè)有比較模塊，具體的比較方法為(結(jié)合圖1、圖2和圖4):將軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60固定在軌道上，手動或者自動調(diào)整線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30的位置；由線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器30投射線結(jié)構(gòu)光至貨車上，主控器40以基準(zhǔn)攝像機(jī)10的中心為為坐標(biāo)原點(diǎn)建設(shè)貨車世界坐標(biāo)系，基準(zhǔn)攝像機(jī)10和輔助攝像機(jī)20同步拍攝貨車上的線結(jié)構(gòu)光，并將所攝信息輸送至主控器40，主控器40據(jù)此在上述設(shè)定的世界坐標(biāo)系中模擬出貨車的三維形狀；主控器40通過軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)60的位移變化測定其具體位置，并以水平標(biāo)桿的中心為原點(diǎn)，以軌道方向、水平標(biāo)桿的軸向以及豎直方向作為三軸建設(shè)軌道世界坐標(biāo)系，確認(rèn)三軸方向時，可將水平標(biāo)桿的軸向作為第一坐標(biāo)軸X，水平面內(nèi)垂直于水平標(biāo)桿的方向作為第二坐標(biāo)軸y，垂直于水平面的方向(即豎直標(biāo)桿的方向)作為第三坐標(biāo)軸z，考慮到路面并非呈水平狀態(tài)，可通過基準(zhǔn)攝像機(jī)10攝制豎直標(biāo)桿，以即時糾正三個坐標(biāo)軸的準(zhǔn)確度；確認(rèn)軌道世界坐標(biāo)系后，結(jié)合主控器40內(nèi)預(yù)設(shè)的目標(biāo)限界值，運(yùn)算出對應(yīng)于該軌道環(huán)境的限界值；主控器40將貨車世界坐標(biāo)系與軌道世界坐標(biāo)系相匹配，根據(jù)匹配關(guān)系將貨車的三維形狀對應(yīng)到軌道坐標(biāo)系中，并與軌道坐標(biāo)系中的該軌道環(huán)境的限界值進(jìn)行比較，最終達(dá)到判別是否超出限界值的檢測目的，比較結(jié)果在顯示器上進(jìn)行顯示。
[0031]本發(fā)明以軌道和預(yù)設(shè)限界值相結(jié)合作為檢測基準(zhǔn)，通過激光作為衡量標(biāo)尺，以主控器40的精確運(yùn)算來進(jìn)行比較，提高了檢測的準(zhǔn)確度，且不需要預(yù)先建設(shè)大型框架等機(jī)械設(shè)備，大幅降低了成本，尤其是不受場地大小和環(huán)境因素影響，檢測靈活且實用性高。
[0032]如圖3所示的實施例2，該實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，即，增設(shè)了存儲器80和報警器90，存儲器80和報警器90分別與主控器40相連接，存儲器80用于存儲檢測的歷史數(shù)據(jù)，以便于即時調(diào)取數(shù)據(jù)，且對于同一地段的多次檢測，可直接調(diào)取軌道坐標(biāo)系，簡化了運(yùn)算；報警器90可采用聲光報警，當(dāng)檢測到貨車超限時，即時提醒操作者，避免誤記錄、忘操作等事故。
[0033]最后應(yīng)說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)當(dāng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括基準(zhǔn)攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)、線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器、主控器、顯示器和軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)；其中: 所述線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器通過驅(qū)動機(jī)構(gòu)連接主控器，用于調(diào)整線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器的空間位置以發(fā)射線結(jié)構(gòu)光至貨車上； 所述基準(zhǔn)攝像機(jī)、輔助攝像機(jī)分別接入主控器，用于攝取投射在火車上的線結(jié)構(gòu)光并輸送所攝信息至主控器，由主控器據(jù)此模擬出貨車三維影像； 所述軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)連接主控器，用于確認(rèn)軌道坐標(biāo)系，所述主控器據(jù)此模擬出對應(yīng)于該軌道的界限，并將該界限與所述貨車三維影像進(jìn)行比較； 所述顯示器與主控器相連接，用于顯示比較的結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器沿豎直移動的升降單元，以及驅(qū)使線結(jié)構(gòu)激光發(fā)射器轉(zhuǎn)動的旋轉(zhuǎn)單J Li ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述基準(zhǔn)攝像機(jī)和輔助攝像機(jī)分別位于線結(jié)構(gòu)發(fā)射器的兩側(cè)，且分別通過伸縮桿與線結(jié)構(gòu)發(fā)射器相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述軌道標(biāo)定機(jī)構(gòu)至少包括一水平標(biāo)定桿和一豎直標(biāo)定桿。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述水平標(biāo)定桿為伸縮式結(jié)構(gòu)，且其兩端分別設(shè)置有定位擋板，所述定位擋板與軌道相適配。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括存儲器，所述存儲器與主控器相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一權(quán)利要求所述的軌道貨車超限檢測系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)還包括報警器，所述報警器與主控器相連接。
【文檔編號】B61K9/02GK104176089SQ201310193966
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】郭錫文, 楊精鋼, 李洋, 趙菲, 陳立新 申請人:中特物流有限公司