裝備移位監測和報警裝置的製作方法
2023-09-21 03:25:30 6
專利名稱：裝備移位監測和報警裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電氣報警設備領域，更具體的說，是涉及鐵路平車運輸重裝備過程中用於監測裝備位移量，當其超過限值時可發出報警信號的裝置。
背景技術：
鐵路運輸過程中的振動、衝擊以及轉彎過程，如果捆綁加固措施不夠完善、牢固， 往往會造成重裝備的移位，影響行車安全，嚴重時還會造成事故，危及鐵路設施和裝備的安全。目前鐵路系統有測量車輪偏載的裝置，道邊攝像頭監測運輸物體位置的裝置，都屬於固定地點靜態監測方式；裝備運輸的安全問題主要靠押運人員在停車站進行檢查來發現，這些措施均無法及時發現裝備運輸途中出現的問題。因此，目前還沒有對重裝備運輸過程位置變化進行動態監測和報警的裝置。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術中存在的不足，提供一種對重裝備運輸過程位置變化進行動態監測和報警的裝置。本發明裝備移位監測和報警裝置，通過下述技術方案予以實現，所述裝置由移位檢測單元、車載監控終端和地面監控終端三部分組成，移位檢測單元與車載監控終端通過無線方式傳輸數據，車載監控終端與地面監控終端通過無線方式傳輸數據；所述移位檢測單元由雷射發射頭、移位檢測模塊、無線數據傳輸模塊和外接天線組成，移位檢測模塊由設置於殼體內的依次連接的光敏二極體矩陣感光板、主控電路板和移位無線數據傳輸模塊組成，主控電路板分別連接雷射發射頭和鋰電池組；所述車載監控終端由PDA主機和終端無線數據傳輸模塊組成；PDA主機內嵌CDMA 模塊及SIM卡；所述地面監控終端為安裝簡訊接收模塊的計算機和監控軟體組成。裝備移位監測和報警裝置對防止鐵路運輸事故的發生，保證裝備運輸安全，保護鐵路設施不受損害，減少事故造成的經濟損失，提高押運人員的監測能力和降低勞動強度具有重要作用；同時對防止裝備被盜，保證特殊裝備運輸安全，消除危及社會穩定的安全隱患作用巨大，經濟和政治效益顯著，應用前景廣闊。
圖1本發明原理框圖；圖2移位檢測單元組成框圖；圖3移位檢測單元結構示意圖；圖4主控電路板原理框圖；圖5雷射發射組件結構圖；圖6車載監控終端功能框圖。圖7是應用軟體架構流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明做進一步描述。如圖1所示，所述裝置由移位檢測單元、車載監控終端和地面監控終端三部分組成，移位檢測單元與車載監控終端通過無線方式傳輸數據，車載監控終端與地面監控終端通過無線方式傳輸數據；所述移位檢測單元由雷射發射頭、移位檢測模塊、無線數據傳輸模塊和外接天線組成，移位檢測模塊由設置於殼體內的依次連接的光敏二極體矩陣感光板、主控電路板和移位無線數據傳輸模塊組成，主控電路板分別連接雷射發射頭和鋰電池組；所述車載監控終端由依次連接的PDA主機和終端無線數據傳輸模塊組成；PDA主機內嵌CDMA模塊及SIM卡；所述地面監控終端為安裝簡訊接收模塊的計算機和監控軟體。本發明工作原理如下 在裝備進行鐵路運輸時，每節平車的重裝備下安裝有1 2套「移位檢測單元」，整列運輸重裝備的列車上設有一套「車載監控終端」，地面運輸組織部門配有一套「地面監控終端」。雷射頭安裝在被測裝備上，移位檢測單元安裝在鐵路平車上，雷射頭髮射的雷射束垂直照射在移位檢測單元的感光矩陣板上，通過檢測雷射光斑在感光矩陣板上位置的變化計算出裝備在平車上的移位數值，通過無線數傳模塊將此移位數值傳輸到車載監控終端， 當移位數值超限時發出報警信號，押運人員通過車載監控終端以簡訊或語音方式通知地面監控終端處的值班員，對報警信息進行處理。系統的工作原理如錯誤！未找到引用源。所
7J\ ο對本發明各組成部分做詳細說。1、移位檢測單元1)移位檢測單元的功能移位檢測單元安裝在重裝備下方的鐵路平車地板上，每臺裝備安裝1套至2套移位檢測單元，用於對重裝備在運輸過程中的移位進行實時監測，當超過移位限值時將報警信息通過無線數據傳輸網絡發送給車載監控終端。2)移位檢測單元的組成移位檢測單元的功能模塊主要有雷射發射頭、移位檢測模塊、數據傳輸模塊和外接天線等部分組成，如圖2所示。3)移位檢測單元的結構以光斑直徑為Φ 3. 5mm,波長為650nm的雷射發射頭為光源，LED光敏二極體矩陣板作為位移檢測傳感器。如圖3所示，一個移位檢測單元由移位檢測模塊1、雷射發射頭2、 外接天線3組成。工作時，移位檢測模塊固定在車廂的底板上，雷射發射頭固定在被測重裝備的底部，移位檢測模塊的正上方。雷射發射頭髮出的雷射在橫向和縱向LED光敏二極體矩陣柵格表面產生原點電信號。當重裝備發生位置移動時，固定在重裝備上的雷射發射頭相對於柵格的位置也隨之發生改變，使雷射束照射到不同的柵格上，移位檢測模塊中的單片機根據檢測到的柵格信號變化計算出重裝備的位移量，通過無線數傳模塊傳送至車載監控終端。4)移位檢測模塊移位檢測模塊由光敏二極體矩陣板(以下簡稱感光板)、主控電路板、鋰電池組、 無線數據傳模塊、外殼等部分組成。(1)感光板光敏二極體矩陣型感光板的主要作用是將來自於雷射頭的光信號轉化為主控電路板能識別的電信號。感光板設計成^5X21光敏二極體點陣柵格形式，每個光敏二極體是柵格的一個節點，柵格間距10mm。矩陣柵格並聯形成沈個行信號和21個列信號。移位測量範圍為縱向士 125mm，橫向士 100mm。採用插值算法，位移測量解析度可達5mm。(2)主控電路板為了提高移位檢測模塊的抗光幹擾能力，主控電路板控制雷射頭產生400Hz頻率的雷射脈衝，通過接收整型濾波電路可從複雜背景光中篩選出此雷射脈衝信號，從而有效抑止了光幹擾，提高信噪比。為了降低功耗，電路板全部選用低功耗元器件；設計了間歇工作模式，平時處於休眠狀態，定時喚醒與車載監控終端通信，這些措施可節省電能，延長移位檢測單元的持續工作時間。將雷射光斑的直徑調整到IOmm左右，從而保證至少能照射到一個光敏二極體，光敏二極體矩陣在被雷射照射的相應行和列上產生有規律的電信號。主控電路板的程序對沈個行信號進行掃描，取最小有信號的行號與最大有信號的行號的平均值作為行坐標值；對 21個列信號進行掃描，取最小有信號的列與最大有信號的列的平均值作為列坐標值。行坐標值與列坐標值即為縱向及橫向的當前坐標值，通過與原點的比較計算即可到移位量，將移位量與網格的間距(IOmm)相乘可得到被測物體縱向及橫向的實際移位值，該值作為最新的移位量被保存到主控電路板內存中。例如，列位移的計算可表示為
權利要求
1. 一種裝備移位監測和報警裝置，其特徵是，所述裝置由移位檢測單元、車載監控終端和地面監控終端三部分組成，移位檢測單元與車載監控終端通過無線方式傳輸數據，車載監控終端與地面監控終端通過無線方式傳輸數據；所述移位檢測單元由雷射發射頭、移位檢測模塊、無線數據傳輸模塊和外接天線組成， 移位檢測模塊由設置於殼體內的依次連接的光敏二極體矩陣感光板、主控電路板和移位無線數據傳輸模塊組成，主控電路板分別連接雷射發射頭和鋰電池組；所述車載監控終端由PDA主機和終端無線數據傳輸模塊組成；PDA主機內嵌CDMA模塊及SIM卡；所述地面監控終端為安裝簡訊接收模塊的計算機和監控軟體組成。
全文摘要
本發明公開了一種裝備移位監測和報警裝置。本發明裝置由移位檢測單元、車載監控終端和地面監控終端三部分組成，移位檢測單元與車載監控終端通過無線方式傳輸數據，車載監控終端與地面監控終端通過無線方式傳輸數據；所述移位檢測單元由雷射發射頭、移位檢測模塊、無線數據傳輸模塊和外接天線組成，移位檢測模塊由設置於殼體內的依次連接的光敏二極體矩陣感光板、主控電路板和移位無線數據傳輸模塊組成；所述車載監控終端由PDA主機和終端無線數據傳輸模塊組成；PDA主機內嵌CDMA模塊及SIM卡；所述地面監控終端為安裝簡訊接收模塊的計算機和監控軟體組成。本發明對防止鐵路運輸事故的發生，保證裝備運輸安全，減少事故造成的經濟損失，提高押運人員的監測能力和降低勞動強度具有重要作用。
文檔編號G08C17/02GK102278944SQ20111015496
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者馮樹興, 嶽巍強, 張強, 王朔, 陳友崗 申請人:中國人民解放軍總後勤部軍事交通運輸研究所