[发明专利]应用于铁路列检试风作业制动缸状态的自动监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于铁路列检试风作业制动缸状态的自动监测系统及方法，属于列车检测技术领域。 

背景技术

现有技术中，在铁路列检试风作业中，对于列车的制动缸状态或者车底机械部件的检测需要工作人员手动完成，在条件恶劣的条件下，无法执行，造成机械部件定位、检测的高成本。 

实现列检试风过程的自动化的关键之一就是制动缸定位问题，在研制列检试风制动缸活塞杆状态自动监测系统的过程中，研制了用于拍摄车底图像的轨道和摄像小车等关键系统。制动缸的位置在各种车辆中是不一样的，没什么规律可循，整个系统能否实现制动缸活塞杆伸缩状态的自动监测最关键的一步是制动缸位置的自动定位。 

目前采用人工作业的方式完成列车的编组、试风、行走部件的检查。人工作业效率低，劳动量大，特别是试风作业，由于对制动缸活塞杆行程等制动系统相关部件依靠肉眼检查，劳动强度很大，特别是在恶劣天气条件（如大雨、风雪、酷暑、低温等）下作业难度加大。 

目前，滑导线供电技术已经相当成熟，而对于移动设备通信来说，要么采用无线，要么采用电力线载波技术。若采用无线方案，其易受环境干扰，速率低，会大大降低系统的可靠性；而采用电力线载波技术，可以大大降低外部环境的干扰，从而保证整个系统通信的可靠性。而现有采用电力线载波技术仅限于固定设备的通信信号传输，而目前并没有采用电力线载波技术对于移动设备进行通信的技术。 

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提出一种应用于铁路列检试风作业制动缸状态的自动监测系统及方法，实现远程、自动化操作。 

应用于铁路列检试风作业制动缸状态的自动监测系统，包括摄像小车、车号识别单元、供电通信装置、立轨、轨边控制单元与中心主机； 

所述的立轨依靠铁轨卡具铺设在列检所的列检股道上，位于两铁轨内侧，与铁轨平行，且靠近一侧铁轨；立轨的横截面为“S”形的折弯板，立式安装，简称立轨；滑导线架固定在立轨的中间，滑导线架上设有凹槽，滑导线镶嵌于凹槽中，铁轨卡具由卡具支架和压块组成，支架底部与铁轨底部相贴合，凹槽卡住铁轨底部边沿，另一侧通过压块压住铁轨底部另一边沿；立轨固定在铁轨卡具内侧竖直的立轨安装面上，用螺钉紧固。 

所述车号识别单元采用RF技术读取车辆车号，设置于列检道岔两侧，在待检列车驶入列检股道时，车号识别单元对进入列检股道的车辆车号进行识别，将检测到的列车车号发送到中心主机； 

所述的摄像小车安装在立轨上，可沿立轨运动，包括车体、车厢与驱动组件；车体底面具有凹槽，形成马鞍形结构；车体通过凹槽骑在立轨上，凹槽通过两支撑轮与立轨顶面贴合，小车箱体设有支撑轮，支撑轮与立轨侧壁贴合，车体凹槽顶面上安装有编码器，编码器为旋转编码器，编码器的滚轮与立轨顶面贴合，通过支撑轮与编码器实现车体在立轨轴向上移动，且在车体移动时，通过编码器测得车体移动的位移；车体两侧分别安装有车厢与驱动组件安装板，且分别位于立轨内外两侧；所述驱动组件安装板水平与车体侧面固连，用来安装驱动组件与红外传感器；其中，驱动组件包括驱动电机、驱动轮、弹簧轴与压紧弹簧；驱动轮水平轴接在驱动组件安装板底面上，且与立轨侧面贴合，通过固定于驱动组件安装板底面上的驱动电机驱动其转动；驱动电机采用立式安装；弹簧轴水平固定在车体侧面上，弹簧轴上套有压紧弹簧，压紧弹簧两端分别与驱动轮、车体固定；所述红外传感器安装于驱动组件安装板顶面上，红外线发射端朝向立轨外侧，对准列车车轮下半圆；所述车箱内部设有两个摄像头，两个摄像头的镜头分别对准列车车厢底部两侧，在小车车箱内还设置有采用DSP为控制器的控制板，具有网络通信功能，可提供对电机的控制以及数据的采集和处理。且控制板与集电器相连；所述集电器为电刷，用来在立轨侧面安装的滑导线上取电，通过滑导线实现控制板与轨边控制单元间的通信，使轨边控制单元发送的控制信号发送至控制板，由小车控制板控制摄像小车的移动与拍摄；摄像小车用来采集列车车底的图像信息，并对列车各个车厢轮轴进行距离测量扫描，获得当前列车各个车厢轮轴的相对位置，通过轨边控制单元发送到中心主机。