一種自動撥道、抄平、搗固車的製作方法
2023-09-17 05:32:30
專利名稱：一種自動撥道、抄平、搗固車的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種修築軌道用的自動撥道、抄平、搗固車。
現有的這種車輛雖有作業效率較高，作業質量亦佳的優點，但又存在不能全自動作業的缺陷，即以其一個作業周期完成的起道、撥道、搗固、液壓走行四個動作來分析，前三個動作雖可由搗固車的起撥道模擬控制系統自動完成，但卻需操作者眼盯儀表指示，並通過旋動電位器對作業點超高和軌道下沉量進行補償，而第四個動作則需要操作者通過蹬動踏板來控制車輛的走、停，這不僅使操作者神經高度緊張，而且還可能發生意外事故。
本實用新型的目的，是在現有搗固車內設裝置外再增加有數字圖像處理功能的微型計算機系統，以實現撥道、抄平、搗固作業的全自動化。
本實用新型的技術方案可以比照附圖進行說明。如附圖所示，自動撥道、抄平、搗固車包含設前、後司機室的車體1，在車體1下左、右對稱地設置的一對帶搗鎬21的搗固頭2，安裝在後司機室內的邏輯控制系統10、模擬控制系統11以及相應的液壓走行系統，它還含有A)安裝在搗固車大梁上的兩個CCD紅外攝像頭3、4；B)位於前司機室下方與鋼軌7接觸並能在走行中發出距離測量脈衝的距離測量輪5；C)以微計算機PC104-486作中央處理器，並附有數字處理器DSP和雙埠隨機存取貯器，程序存貯器，且具數據緩衝功能、帶多個數/模轉換接口的自動作業控制系統6。
當本搗固車從上一個作業點走行至當前作業點停下來時，邏輯控制系統10給出液壓走行停止狀態信號，PC104(486)檢測到此信號後，向DSP(TMS320C31)發出圖像採樣信號。DSP通過控制視頻開關分別採集從兩個攝像頭來的兩路複合視頻信號。複合視頻信號經視頻開關後分為兩路一路進入視頻A/D，經A/D轉換後，視頻信號被數位化；另一路進入同步分離電路，從複合視頻信號中分離出行同步信號和場同步信號，行、場同步信號送入控制邏輯產生電路，產生圖像採樣所需的邏輯信號，控制數據緩衝器、地址緩衝器的開關、幀存儲器的讀寫，同時進入地址產生電路產生出存儲圖像數據的地址信號和A/D轉換的控制信號，地址信號經地址緩衝器緩衝後送到幀存儲器，使幀存儲器按採樣的時序存儲圖像數據。一幀圖像數據採集完成後，DSP啟動圖像處理算法程序，對存儲在幀存儲器中的數字圖像數據進行處理，提取圖像的特徵，得出各根軌枕在圖像中的相對坐標，這些坐標數據由DSP送給雙埠RAM。PC104從雙埠RAM中取得這些數據，運行幾何校正算法，消除因攝像頭造成的幾何失真，得出精確的各軌枕的寬度及各軌枕之間的距離，計算出搗固車從本作業點至下一個作業點應走行的距離D=D1+D2+D3+D4。上述這些，都是在搗固車開始在本作業點進行作業之前，即起撥道開始信號、搗固開始信號有效之前完成的。隨後邏輯控制系統10給出起撥道開始和搗固開始信號，PC104檢測到這兩個信號後，不停地從模擬控制系統11採集作業點實際超高差信號和左右軌起道量信號，運行作業量控制算法，計算出超高補償信號和沉降補償信號的值，送回模擬控制系統11控制搗固車進行作業。當搗固車在本作業點作業完成時，邏輯控制系統10給出起撥道結束和搗固結束信號，搗固頭上升至上位後，搗固車開始走行，邏輯控制系統10給出走行狀態信號，距離測量輪5發出兩路相位相差90°的距離脈衝，這兩路脈衝進入走行方向識別和走行脈衝計數電路，產生方向信號和距離信號。當走行的距離與上述測量計算出的距離D一致時，PC104發出走行停止信號至邏輯控制系統10，搗固車停下來，開始下一個作業周期。
與現有搗固車比較，本實用新型不僅實現了起道、撥道、搗固、液壓走行四個動作的全自動化，而且作業效率更高，作業質量亦更好，同時又能極大地減輕操作者的勞動強度。
附
圖1是本實用新型的結構示意圖。
附圖2是本實用新型的自動作業控制系統的硬體框圖。
圖中，1、搗固車車體，2、搗固頭，3.4、CCD紅外攝像頭，5、距離測量輪，6、自動作業控制系統，7、鋼軌，8、軌枕，10、邏輯控制系統，11、模擬控制系統，21、搗鎬。
權利要求1.一種自動撥道、抄平、搗固車包含設前、後司機室的車體(1)，在車體(1)下左、右對稱設置的一對帶搗鎬(21)的搗固頭(2)，安裝在後司機室內的邏輯控制系統(10)、模擬控制系統(11)以及相應的液壓走行系統，其特徵在於，它還含有A)安裝在搗固車大梁上的兩個CCD紅外攝像頭(3)、(4)；B)位於前司機室下方與鋼軌(7)接觸並能在走行中發出距離測量脈衝信號的距離測量輪(5)；C)以微計算機PC104-486作中央處理器，並附有數字處理器DSP和雙埠隨機存取貯器、程序存貯器，且具數據緩衝功能、帶多個數/模轉換接口的自動作業控制系統(6)。
專利摘要一種自動撥道、抄平、搗固車包含車體、帶搗鎬的搗固頭,邏輯控制系統和模擬控制系統以及液壓走行機構,它還含有自動作業控制系統,其對紅外攝像頭攝取的圖像作出數字處理,並能對距離測量輪走行中發出的距離脈衝進行計數,從而使搗固車在每個作業周期內都能自動、準確地完成起道、撥道、搗固和液壓走行四個動作,效率高、質量好,也顯著減輕了操作者的勞動強度。
文檔編號E01B27/17GK2340801SQ97251338
公開日1999年9月29日 申請日期1997年12月24日 優先權日1997年12月24日
發明者馬世宏 申請人:鐵道部株洲電力機車研究所