[发明专利]分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置

权利要求书

1.一种分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置，其特征在于：它包括尺寸参数测量终端、分布式无线数据通信信道和中央数据处理单元三大部分；

所述尺寸参数测量终端包括图像或视频采集模块、激光测距传感器及反光板、终端控制器、存储器、无线收发模块、触控显示屏、供电模块和终端支架；所述图像或视频采集模块为工业相机或工业摄像机，连接方式采用千兆以太网或者工业无线连接方式；所述无线收发模块采用工业级无线通信模块即射频通信或Wi-Fi通信；

所述供电模块为尺寸参数测量终端中的所有电子器件提供电能，包括充电器及电池组，充电器采用交流供电方式，提供电池组充电所要求的电压；电池组中的电池采用锂离子电池、镍氢电池或胶体电池；

所述存储器采用SD卡或者固态硬盘SSD；

所述终端控制器为尺寸参数测量终端的主控单元，采用带操作系统的ARM设备或微型工业PC，用于连接并控制各个模块，终端控制器内置工业无线通信接口控制器、千兆以太网接口控制器、串行口控制器、USB总线控制器、液晶显示器控制器、SATA接口控制器或SD卡接口控制器用于与各个模块进行通信；

所述尺寸参数测量终端的各模块之间的连接方式为：终端控制器通过工业无线通信接口控制器或千兆以太网接口连接图像或视频采集模块，终端控制器通过SATA接口控制器或SD卡接口控制器连接存储器，终端控制器通过USB总线控制器或串行口控制器连接无线收发模块，终端控制器通过串行口控制器连接激光测距传感器，终端控制器通过串行口控制器连接触摸显示屏的触控板，终端控制器通过液晶显示器控制器连接触摸显示屏的显示屏；

所述图像或视频采集模块、终端控制器、存储器、无线收发模块、触控显示屏、供电模块都固定于终端支架上，激光测距传感器通过导线外置连接于终端控制器上，反光板置于被测钢轨终点处，垂直于激光测距传感器发出的激光光束。

所述分布式无线数据通信信道由一个或一个以上的无线基站以及尺寸参数测量终端的无线收发模块和中央数据处理单元的无线收发模块组成，它们之间的无线连接方式为工业Wi-Fi；分布式无线数据通信信道在多个尺寸参数测量终端以及中央数据处理单元的无线收发模块之间采用有基站和自组织两种通信模式并行地组成分布式系统，且运行于有基站模式下，当无线基站发生故障时，分布式无线数据通信信道切换为自组织模式；

所述中央数据处理单元包括嵌入式系统或工控机或者专用的硬件化或固件化的集成电路和显示器，通过无线基站接收各个尺寸参数测量终端发来的图片或视频以及钢轨长度数据，并通过软件或硬件方式将其处理成被测钢轨完整数据的数据包，回传到尺寸参数测量终端，尺寸参数测量终端的终端控制器通过无线收发模块接收数据包，并将数据包内容显示到尺寸参数测量终端的触控显示屏上。

2.根据权利要求1所述的分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置，其特征在于：所述尺寸参数测量终端布置于各个需要测量钢轨尺寸的工作区段上，其工作方式是通过照相或摄像的方式拍摄钢轨端面和钢轨侧面联结零件固定钻孔的图像或视频，并将图像或视频保存在尺寸测量终端的存储器中；轨道长度的测量是通过激光测距方式通过激光测距传感器和反光板配合进行测量，并将测量结果存储在尺寸参数测量终端的存储器中；所述分布式无线数据通信信道的无线基站在布置时应均匀分布在车间厂房中心线上，各无线基站以及尺寸参数测量终端和中央数据处理单元的无线收发模块应位于同一局域网中，以实现互联互通；所述中央数据处理单元位于车间厂房的任意位置。

3.根据权利要求1所述的分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置，其特征在于：所述图像或视频采集模块为千万像素工业相机，连接方式采用工业千兆以太网连接方式；所述无线收发模块采用工业Wi-Fi模块；所述供电模块中的电池组为锂离子电池，为达到终端工作的额定电压，电池组内电池采用串联方式供电；所述存储器采用固态硬盘SSD。

4.根据权利要求1所述的分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置，其特征在于：所述中央数据处理单元位于接近车间厂房中心位置的机房中。

5.根据权利要求1所述的分布式铁路钢轨件尺寸参数测量装置，其特征在于：该装置对钢轨尺寸测量的参数包括：钢轨端面尺寸，包括轨头、轨腰、轨底以及轨高的距离参数；钢轨长度；钢轨侧面联结零件固定钻孔尺寸参数，包括孔距和孔径距离参数。