便攜式貨物限界測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種便攜式貨物限界測量儀，屬于測量技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路機車車輛靜態(tài)限界是指機車靜止時車輛各部位距軌面的最高尺寸和軌道線路中心線的垂直面的最寬尺寸。它是機車車輛設(shè)計、制造和運用的一項基本技術(shù)參數(shù)。
[0003]目前主要利用接觸式鐵路機車車輛靜態(tài)限界規(guī)對鐵路機車車輛的外形輪廓進行測量，但存在測量環(huán)節(jié)多、累積誤差大、效率低、對車身可能產(chǎn)生劃傷等缺點。天津大學的郭寅等人開發(fā)了以激光測距傳感器為主要測量手段的機車車輛靜態(tài)限界非接觸式自動測量系統(tǒng)(機車車輛靜態(tài)限界非接觸式自動測量系統(tǒng)，《中國鐵道科學》，2013年，第34卷，第I期)，為鐵路機車車輛的靜態(tài)限界測量提供了一種全新而有效的解決方案，但是此測量方式為固定式測量，每次測量的為車輛外形輪廓的一個截面，無法測得沿列車運動方向的最大輪廓，同時，采用6只激光測距傳感器融合測量，測量過程復(fù)雜，無法實現(xiàn)便攜式測量。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種便攜式貨物限界測量儀，通過視頻攝像頭觀測列車車廂投影邊沿輪廓的方法，根據(jù)攝像頭的空間位置來實時測量車廂裝載貨物的高度和寬度尺寸。列車停止情況下，該便攜式貨物限界測量儀具有對目測疑似超限的貨物實現(xiàn)隨機、快速測量的功能。
[0005]本實用新型由手持控制器、機械支架、視頻攝像頭三部分組成。視頻攝像頭能夠采集到貨物圖像，并通過無線通訊的方式傳輸給手持控制器。手持控制器實時顯示采集到的圖像。測量人員根據(jù)圖像信息通過無線通訊方式控制步進電機運動，調(diào)整視頻攝像頭的位置。機械支架是便攜式貨物限界測量儀的支撐結(jié)構(gòu)。以上設(shè)計方案，使得此便攜式貨物限界測量儀攜帶方便、操作快捷、精度較高等優(yōu)點。
[0006]本實用新型目的是由以下技術(shù)方案來完成:
[0007]一種便攜式貨物限界測量儀，其特征是，包括視頻攝像頭、支撐視頻攝像頭的機械支架和一調(diào)節(jié)視頻攝像頭移動位置的手持控制器；
[0008]機械支架包括垂直設(shè)置在主支架上端的豎直滑臺、可沿豎直滑臺滑動的橫向滑臺，所述視頻攝像頭可沿橫向滑臺運動；
[0009]所述視頻攝像頭將采集的圖像信息傳輸至手持控制器進行顯示。
[0010]還包括一設(shè)置在主支架下方朝向火車車廂的輔助支撐桿，所述輔助支撐桿末端設(shè)有可吸附于火車車廂底座的磁鐵，保證了測量過程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0011]所述主支架包括一抽拉式結(jié)構(gòu)的立桿和一可架設(shè)在鋼軌上的底座。立桿采用抽拉式結(jié)構(gòu)，收縮后方便攜帶。
[0012]所述底座上安裝有一傾角傳感器，可以測量底座結(jié)構(gòu)的傾角信息。
[0013]視頻攝像頭機體上安裝有一傾角傳感器。傾角傳感器用于監(jiān)測攝像頭光軸的傾斜角度。
[0014]豎直滑臺和橫向滑臺均由一步進電機帶動絲杠傳動，控制調(diào)節(jié)視頻攝像頭的位置。
[0015]所述的手持控制器包括用于顯示的液晶顯示屏和用于控制步進電機驅(qū)動方向的控制鍵。
[0016]所述的手持控制器的液晶顯示屏上繪制有經(jīng)過圖像中心點的兩條參考基準線，分別為測量貨物高度方向的橫向基準線和測量貨物寬度方向的豎直基準線；測貨物高度時，當貨物高度方向的邊界輪廓的最高處與橫向基準線對齊時，此時視頻攝像頭光軸的高度即為所測貨物的高度；測貨物寬度時，當貨物寬度方向的邊界輪廓的最大處與豎直方向的基準線對齊時，此時視頻攝像頭光軸的寬度值即為所測貨物的寬度。
[0017]所述的手持控制器與兩個傾角傳感器、兩個滑臺的步進電機驅(qū)動控制器、視頻攝像頭之間，通過無線通訊方式進行數(shù)據(jù)傳輸。
[0018]由于上述技術(shù)方案運用，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點:
[0019]1、本實用新型利用視頻攝像頭觀測列車車廂投影邊沿輪廓的方法，實時測量攝像頭空間位置來測量車廂裝載貨物的高度和寬度，方案實現(xiàn)過程簡單；
[0020]2、本實用新型視頻攝像頭、傾角傳感器模塊、步進電機驅(qū)動控制器與手持控制器之間采用無線通訊方式，避免了有線連接的繁瑣；
[0021]3、手持控制器將視頻攝像頭的圖像實時顯示，并在顯示界面上標注有測量參考基準線以及所測貨物的實時高度和寬度信息，實現(xiàn)測量目的；
[0022]4、本實用新型機械結(jié)構(gòu)的底座和視頻攝像頭上都安裝有高精度傾角傳感器模塊，可以保證機械結(jié)構(gòu)安裝過程的準確性；
[0023]5、機械結(jié)構(gòu)采用抽拉式結(jié)構(gòu)，收縮后機械結(jié)構(gòu)長度不超過1.25m，整臺貨物限界測量儀重量不超過15Kg，攜帶方便。
【附圖說明】
[0024]圖1為便攜式貨物限界測量儀圖。
[0025]圖2為測量現(xiàn)場安裝示意圖。
[0026]圖3為底座和輔助支撐桿結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4為豎直滑臺和橫向滑臺結(jié)構(gòu)圖。
[0028]圖5為手持控制器實物圖。
[0029]圖6為測量貨物高度時攝像頭光軸所在平面對準示意圖。
[0030]圖7為高度方向測量貨物邊界輪廓與基準線對準示意圖。
[0031]圖8為寬度方向測量貨物邊界輪廓與基準線對準示意圖。
【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖通過實例對本實用新型特征及其它相關(guān)特性作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0033]如圖1所示，本實施例中的便攜式貨物限界測量儀由手持控制器1、底座2、立桿3、豎直滑臺4、橫向滑臺5、輔助支撐6、視頻攝像頭7組成。其中，底座2、立桿3、豎直滑臺4、橫向滑臺5、輔助支撐6組成了機械支撐結(jié)構(gòu)，為視頻攝像頭7提供運動平臺，視頻攝像頭7采集的圖像信息通過無線通訊方式傳輸至手持控制器I進行顯示。
[0034]如圖2和圖3所示，便攜式貨物限界測量儀底座2固定于鋼軌8上，輔助支撐6端部的強磁鐵10吸附于待測車廂9的底座上，為便攜式貨物限界測量儀提供輔助支撐，保證測試過程機械結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。底座2上安裝有傾角傳感器11，圖4所示的視頻攝像頭7上同