[发明专利]列车装载安全综合检测装置

说明书

技术领域

本发明属于针对铁路、公路、桥涵等运输车辆运行过程中的装载超载、超偏、超限及车号识别的实时在线自动检测装置，属于交通安全检测的技术领域。

背景技术

交通业是我国国民经济发展的基础，铁路的逐步提速、高速公路的不断拓展延伸，安全高效的交通运输是保障经济稳定发展的基础。虽然政府加大了对各种超载、超偏、超限的货物运输的查处、然而铁路、公路仍不断延续着因“三超”问题导致的车辆事故的发生。除了通过交警、铁路的货检员对货物装载的人工控制，有不少科研机构及企业采用了各种检测手段：采用CCD摄影测量，综合采用激光、超声波等技术或采用光电对射技术的，均达不到实用效果，存在检测精度低，实现功能不全、不能完全取代人工检查。

发明内容

本发明的目的是提供一种功能完备、可实现对车辆超载、超偏、超限、列车扁疤、脱轨系数等参数的自动数据采集、存储、解析、计算、报警、显示、自动远程传输，真正实现无人值守的综合检测装置。

本发明的技术方案是：设有综合控制单元：光敏电阻、单片机、继电器构成，该综合控制单元通过串口与微机通讯；

设有车辆装载超限检测装置：由三维激光扫描仪(1)、CCD测高摄像机(2)、激光雷达(3)、CCD测宽摄像机(4)、预警红外对管(5)、测量光幕(7)构成；设有辅助测量装置：采用磁钢组(8)、高频无极灯(9)、计节对管(6)、背景板(12)、车号识别装置(13)构成；设有超偏载及扁疤脱轨系数等车辆运行地面安全检测装置：由二维板式传感器(10)、剪力传感器(11)、重力传感器(14)构成；设有视频监控装置：由三台彩色CCD摄像机(15)组成。

三维激光扫描仪由激光器及CCD摄像机组成，利用三角测量原理测出通过车辆下部的三维轮廓。

三维激光扫描仪安装在车辆下方的两侧，测量车辆下部超限，一台测高CCD摄像机安装在与车厢顶部相当高度的一侧框架上，并在略高于像机的位置两侧上安装激光雷达，通过数据融合技术综合测量中部超限及上部超限，由激光雷达或测量光幕完成端部超限检测，由红外对管进行宽度方向的超限预判。

利用车轮切割磁钢产生的波形，启动测量系统并通过整流、放大、滤噪最后通过单片机程序计算车辆通过速度，利用对管计算出货车节数，综合车号识别装置、综合控制单元的计节测速功能给超限物体定位，利用高频无极灯提供夜间等照度较低的情况下的摄像机测量的辅助照明，利用黑白相间的背景板减少图象测量的虚景现象。

车辆运行地面安全检测装置由二维板式传感器获取垂直力和横向力，从而获取货车的脱轨系数、在结合剪力传感器获取车辆总重、结合车号识别系统算出车辆超载偏载状态，利用波形分析车轮扁疤情况。

本发明的优点在于：

1.功能全面。能全面测量车辆各部位的超限，又能获取车辆的超偏载、扁疤、脱轨系数等地面检测的安全参数，采用三维激光扫描仪测量下部超限，解决摄影测量和激光雷达测量不能测到的车辆死角，使得本发明能测量全部的超限部位。车辆运行地面安全检测部分除能检测出超偏载外，同时能对对车辆的运行状态进行综合评价。

2.精度高、灵敏度高。采用图像测量与激光雷达结合的方式测量车辆中部和下部超限，数据融合算法充分考虑两种方式优缺点，取长补短，兼顾激光雷达达不到而图像测量能达到的高灵敏度，同时又能测出超限物的三维坐标，从而获得图像测量所不能测到的超限级别。

3.节能。智能灯光系统，照度不足且来车时，灯光才启动。照明灯采用最新的绿色照明——高频无极灯，装置照明耗电功率从5500瓦降至1320瓦。

附图说明

图1为本发明的结构安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明。