[发明专利]车轮尺寸检测系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种车轮尺寸检测系统和方法。

背景技术

轨道交通中列车车轮作为列车与轨道的结合部位，承载整个列车的重量，是列车走行系中重要的组成部件。列车车轮在轨道上的运行过程中，由于轨道线路养护条件差、列车车轮外形与轨道外形匹配不合理和/或列车车轮材质与轨道材质匹配不合理等原因，与轨道相接触的车轮踏面部分及轮缘部分会出现磨损，使车轮的几何尺寸发生变化。不仅会影响列车的乘坐舒适性和运行稳定性，而且，当车轮的踏面和轮缘磨损严重时，影响车轮的使用寿命。所以，需要定期对车轮的尺寸进行检测，防止车轮的过度磨损。

现有的对车轮尺寸的检测方法是使用特制的卡尺，对静止的车轮进行多处测量，然后，记录测量数据。通过对测量所得的车轮数据与历史记录的车轮数据进行比较，得出车轮的磨耗量。

然而，现有的对车轮尺寸的检测方法的检测效率低。

发明内容

本发明提供了一种车轮尺寸检测系统和方法，以解决现有的对车轮尺寸的检测方法的检测效率低的问题。

本发明提供一种车轮尺寸检测系统，包括：设置在单侧轨道的同一侧的激光位移传感器，对称设置在单侧轨道的两侧的激光位移传感器，控制器局域网络(Controller Area Network；简称：CAN)采集卡和工控主机，其中，上述设置在单侧轨道的同一侧的激光位移传感器的数目至少为3，上述对称设置在单侧轨道的两侧的激光位移传感器的数目至少为2；上述激光位移传感器用于获取待检测车辆的车轮的坐标信息，并向上述CAN采集卡发送上述待检测车辆的车轮的坐标信息；上述CAN采集卡用于接收上述激光位移传感器获取的上述待检测车辆的车轮的坐标信息,并向上述工控主机发送上述待检测车辆的车轮的坐标信息；上述工控主机用于根据上述待检测车辆的车轮的坐标信息，获取上述车轮的尺寸。

可选的，上述车轮尺寸检测系统，还包括：数字输入/输出(Input/Output；简称：I/O)卡，用于向上述激光位移传感器发送同步信号，以控制上述激光移位传感器根据上述同步信号进行坐标采集。

可选的，上述车轮尺寸检测系统，还包括：轴位传感器，用于检测是否有上述待检测车辆入库，当检测到上述待检测车辆入库，向上述数字I/O卡输出电压模拟信号，以指示上述待检测车辆入库，触发上述数字I/O卡生成上述同步信号。

可选的，上述车轮尺寸检测系统，还包括：射频识别主机和射频天线，上述射频天线设置在轨道内侧；用于获取上述待检测车辆的电子标签信息；

上述射频识别主机用于根据上述射频天线获取的上述待检测车辆的电子标签信息，确定上述待检测车辆的标识信息，并将上述待检测车辆的标识信息发送至上述工控主机。

本发明还提供一种车轮尺寸检测方法，包括：分别获取至少五台激光位移传感器在同步信号作用下检测的待检测车辆的车轮的坐标信息，上述坐标信息与帧编号对应，其中，每台激光位移传感器发送的上述帧编号与每台上述激光位移传感器的检测次序对应，上述激光位移传感器以预设时间间隔进行检测，其中，上述坐标信息包括：第一类坐标信息和第二类坐标信息，上述第一类坐标信息通过设置在单侧轨道同一侧的至少三台上述激光位移传感器获取，用于获取每个车轮的半径和圆心；上述第二类坐标信息通过设置在上述单侧轨道两侧的至少两台上述激光位移传感器获取，用于获取每个车轮的轮缘厚度和/或轮缘高度；根据上述帧编号获取每个车轮对应的第一类坐标信息；根据每个车轮的上述第一类坐标信息，获取每个车轮对应的半径和圆心；根据上述帧编号获取每个车轮对应的第二类坐标信息；根据每个车轮的上述第二类坐标信息，获取每个车轮对应的轮缘厚度和/或轮缘高度。

可选的，上述获取至少五台激光位移传感器检测的待检测车辆的车轮的坐标信息，包括：接收上述至少五台激光位移传感器发送的检测帧，其中，上述检测帧为上述激光位移传感器以预设时间间隔进行检测获得；获取第一矩阵，其中，上述第一矩阵的每一行对应设置在单侧轨道同一侧的一台激光位移传感器发送的检测帧；去除上述第一矩阵中无效帧所在的列，得到第二矩阵，其中，上述无效帧为未包含坐标信息的检测帧；确定上述第二矩阵中的坐标信息为第一类坐标信息；确定上述设置在上述单侧轨道两侧的至少两台上述激光位移传感器发送的检测帧为第二类坐标信息。