鐵路運輸超限檢測儀制造技術

本實用新型專利技術公開一種鐵路運輸超限檢測儀，包括用于支撐的云臺、升降桿和三腳架，云臺上安裝有伺服電機、由伺服電機帶動水平方向180°掃描的激光雷達、用于定位測量基準點并輔助監視超限部位的數碼相機、用于修正系統工作時水平度誤差的傾角傳感器、用于精確測量激光雷達水平掃描分度角的旋轉編碼器，三腳架的上端設有工控機，工控機通過信號傳輸線分別與激光雷達、數碼相機、伺服電機、旋轉編碼器、傾角傳感器相連。本實用新型專利技術實現了檢測設備與鐵路貨車無相對運動情況下的快速檢測，可在靜止狀態下快速測量大型裝備鐵路運輸的裝載狀況和超限等級，能精確判別車輛的裝載超限級別及所在位置，并生成綜合報表，存儲超限圖像，及時進行處理，提高了工作效率。（*該技術在2021年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種超限檢測裝置，具體的說是一種用于電氣化鐵路的便攜式鐵路運輸超限靜態檢測設備。
技術介紹
國內在進行大型超限裝備的鐵路運輸時，多數情況下仍使用皮尺、竹竿等傳統測量方法，隨著鐵路電氣化建設的發展，檢測人員安全受到威脅，這種方法逐漸停止使用。目前使用的動態實時測量系統是一種固定安裝在鐵路兩側及上方進行檢測的裝置，需要在列車裝載后通過檢測裝置時進行檢測，判斷裝載貨物的超限情況，具有一定的被動性，無法現場指導大型裝備的裝載工作，滿足不了裝卸機動性、靈活性的要求。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種與鐵路貨車無相對運動情況下的鐵路運輸超限靜態檢測設備，解決了目前大型裝備運輸超限狀況的快速檢測問題，提高了裝備鐵路運輸效率和安全性；本技術能夠幫助檢測人員進行實施監視、指導裝車，并且準確地獲取超限信息，進行重點車輛的快速檢查，提高運輸裝備超限檢測的速度。本技術的目的是通過以下技術方案予以實現的，鐵路運輸超限檢測儀，包括用于支撐的云臺、升降桿和三腳架，其特征在于：云臺上安裝有伺服電機、由伺服電機帶動水平方向180°掃描的二維激光雷達、用于定位測量基準點并輔助監視超限部位的數碼相機、用于修正系統工作時水平度誤差的傾角傳感器、用于精確測量激光雷達水平掃描分度角的旋轉編碼器，三腳架的上端設有工控機，所述工控機通過信號傳輸線分別與激光雷達、數碼相機、伺服電機、旋轉編碼器、傾角傳感器相連。所述的旋轉編碼器選用JDMX-16角度傳感器。所述的激光雷達通過數據采集卡與工控機連接。所述的伺服電機通過伺服控制器與工控機連接。所述的傾角傳感器選用SCE-115T傾角傳感器。所述的激光雷達選用LMS-291型激光雷達。所述三腳架的下方設有電源。本技術采用二維激光雷達通過掃描,實現三維測量，在設計上采用了伺服電機帶動二維激光雷達掃描頭，沿著X軸作180度旋轉，將整個被測物的一個側面全部掃描到，得到這一側面的輪廓信息，經計算機數據處理，得出結果。然后將測量系統挪移至被測物的另一測，繼續測量，得到被測物一個側面的三維測量結果。與已有技術相比，本技術的有益效果是：本技術實現了檢測設備與鐵路貨車無相對運動情況下的快速檢測。不需要建造固定的限界規，車輛不需要通過限界規，可在靜止狀態下快速測量大型裝備鐵路運輸的裝載狀況和超限等級，并具備統計、顯示、查詢、匯總、報表生成等功能。采用數碼相機監視-->測量系統，能精確判別車輛裝載寬度、高度、斜高處的超限級別及所在位置，并生成綜合報表，存儲超限圖像，及時進行處理，提高了工作效率。附圖說明圖1是本技術實施例的結構示意圖；圖2是本技術實施例的原理框圖。圖中：1.照明燈、2.激光雷達、3.旋轉編碼器、4.示警燈、5.便攜式工控機、6.電源、7.三腳架、8.伺服電機、9.搖柄、10.云臺、11.數碼相機、12.傾角傳感器。具體實施方式下面結合附圖和實施例對本技術進一步說明。如圖1所示，本技術包括包括支撐部分、測量部分和保障部分三部分構成，支撐部分包括云臺10、三腳架7和升降桿。云臺采用質量輕、強度高的鋁合金材料，由固定和旋轉兩部分組成，用于安裝激光雷達2、數碼相機11、傾角傳感器12、編碼器3和伺服電機8。支撐部分底部采用雙層三腳架結構，增大接地面積，保證檢測儀的平穩性。三腳架7采用質量輕、強度高的鋁合金材料。接地處設有防滑裝置，增大附著能力。升降桿選用質量輕、強度高的鎂合金材料，在保證剛強度及可靠性的基礎上控制了檢測儀的重量。采用四節桿伸縮結構（每節長度為1800mm），從而保障了檢測儀的便攜性。升降方式為手動搖柄鋼絲升降。升降桿具備自鎖裝置，確保升降桿在工作時不會自行滑落，有效提高了儀器的使用安全性；符合GB146.1-83《標準軌距鐵路機車車輛限界》和GB146.2-83?《標準軌距鐵路建筑限界》的有關規定，滿足《電氣化鐵路有關人員電氣安全規則(97)鐵機字654號》的要求。結合圖2所示，測量部分包括LMS-291型激光雷達2、數碼相機11、57LOD-1030型伺服電機8、旋轉編碼器3、SCE-115T傾角傳感器12、便攜式工控機5。LMS-291型激光雷達是檢測儀的核心部件，SCE-115T傾角傳感器12用于修正系統工作時的水平度誤差、提高測量精度，SCE-115T傾角傳感器12采集到云臺的點頭與側滾運動的角度變化，對LMS-291型激光雷達2采集到的數據進行逐行逐點修正，修正升降支撐系統變形、傾斜及野外作業風力對測量系統的影響。旋轉編碼器3采用JDMX-16角度傳感器，用于精確測量激光雷達水平掃描的分度角，確保數據采集處理的準確性。57LOD-1030型伺服電機用于實現激光雷達水平方向的分度掃描。便攜式工控機用于測量數據的采集、運算、分析、儲存、顯示、傳輸及控制。測量儀的頂部安裝數碼相機11，在便攜式工控機5顯示屏上將數碼相機攝取到的圖像實時顯示出來，并在便攜式工控機5上控制數碼相機11的取景范圍和圖像抓取。便攜式工控機5通過信號傳輸線分別與LMS-291型激光雷達2、數碼相機11、57LOD-1030型伺服電機8、旋轉編碼器3、SCE-115T傾角傳感器12相連，其中LMS-291型激光雷達2通過數據采集卡與便攜式工控機5連接，57LOD-1030型伺服電機8通過伺服控制器與便攜式工控機5連接。在測量過程中，便攜式工控機按照設定的程序，通過驅動電路，控制電動機轉動。數碼相機用于定位測量基準點，輔助監視超限部位。保障部分包括電源6、照明燈1、示警燈4。云臺、激光雷達、伺服電機和旋轉編碼器的電源線、信號線、數碼相機的電源線、USB連接線及照明燈的電源線的連線情況如圖2所示。其中USB連接線用于把數碼照相機-->的信號傳遞至工控機。其他插座包括四芯航空插座、二芯航空插座和七芯航空插座，分別向云臺、工控機、示警燈、激光器、伺服電機、傾角傳感器、旋轉編碼器輸出DC24V電源，并連接傳感器信號輸出和RS232串口通訊。使用舉例：1.?打開儀器箱，鋪設各連接線，將云臺總成安裝于升降系統頂部，安裝時，將云臺固定鎖裝置對準支撐架的固定孔，讓云臺順暢滑下，然后擰緊插銷。2.分別連接云臺、激光雷達、伺服電機和編碼器的電源線、信號線、數碼相機的電源線、USB連接線及照明燈的電源線。其中USB連接線用于把數碼照相機的信號傳遞至工控機。3.?展開支撐系統，讓三腳架接觸地面并鎖住外腳。調整三個角架的平衡，使整個支撐系統達到平衡。如有一角偏低，則甲扶住另兩根腳架，乙先打開外腳架鎖，往支撐架方向推進少許，觀察使支撐架達到平衡即可，4.把電源頂部的兩條背帶懸掛在支撐架下部的掛鉤處。5.?安放工控機。將工控機背面固定架懸掛在三腳架下部的掛鉤上。6.?連接電源和工控機線路。7.運行測量系統軟件，當進入測量系統界面后，出現登陸界面，輸入密碼，點擊“確定”進入操作界面。上述實施例僅是本技術的較佳實施方式，詳細說明了本技術的技術構思和實施要點，并非是對本技術的保護范圍進行限制，凡根據本技術精神實質所作的任何簡單修改及等效結構變換或修飾，均應涵蓋在本技術的保護范圍之內。-->本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．鐵路運輸超限檢測儀，包括用于支撐的云臺、升降桿和三腳架，其特征在于：云臺上安裝有伺服電機、由伺服電機帶動水平方向１８０°掃描的激光雷達、用于定位測量基準點并輔助監視超限部位的數碼相機、用于修正系統工作時水平度誤差的傾角傳感器、用于精確測量激光雷達水平掃描分度角的旋轉編碼器，三腳架的上端設有工控機，所述工控機通過信號傳輸線分別與激光雷達、數碼相機、伺服電機、旋轉編碼器、傾角傳感器相連。

【技術特征摘要】
1.鐵路運輸超限檢測儀，包括用于支撐的云臺、升降桿和三腳架，其特征在于：云臺上安裝有伺服電機、由伺服電機帶動水平方向180°掃描的激光雷達、用于定位測量基準點并輔助監視超限部位的數碼相機、用于修正系統工作時水平度誤差的傾角傳感器、用于精確測量激光雷達水平掃描分度角的旋轉編碼器，三腳架的上端設有工控機，所述工控機通過信號傳輸線分別與激光雷達、數碼相機、伺服電機、旋轉編碼器、傾角傳感器相連。2.根據權利要求1所述的鐵路運輸超限檢測儀，其特征在于：所述的旋轉編碼器選用JDMX-16角度傳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：勾長虹，杜津玲，姜斯平，
申請(專利權)人：姜斯平，
類型：實用新型
國別省市：34