[发明专利]一种接触网综合作业车防倾覆保护系统及方法

权利要求书

1.一种接触网综合作业车防倾覆保护系统，包括：

三个以上刚性连接于作业车(9)的转向架(7)的激光传感器(1)，至少一个所述激光传感器(1)布置于铁路线路一侧钢轨(6)的上方，至少两个所述激光传感器(1)布置于铁路线路另一侧钢轨(6)的上方；

与所述激光传感器(1)相连，用于实现所述激光传感器(1)传感信号采集的底层模块(2)；

与所述底层模块(2)相连，用于实现对所述底层模块(2)的采集信号进行计算和处理的作业车电气控制系统(3)；

三个以上的激光传感器(1)向所述钢轨(6)发射激光束，激光束经所述钢轨(6)的轨面反射后被所述激光传感器(1)接收；当检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统(3)向作业控制系统(4)发送控制信号，由所述作业控制系统(4)控制作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆；

当所述作业车(9)低速作业时，所述转向架(7)的一系弹簧和二系弹簧锁定，所述转向架(7)、车轮(8)与所述作业车(9)的车体之间形成刚性连接；所述作业机构(5)在一侧处于作业状态，从而造成车体的重心偏移，当所述作业机构(5)处于极限作业位置，位于所述作业车(9)非作业侧的车轮(8)脱离所述钢轨(6)的轨面时，位于所述作业车(9)非作业侧的激光传感器(1)至所述钢轨(6)轨面的距离相对于所述激光传感器(1)的初始安装位置发生变化；当所述作业车电气控制系统(3)检测到所述激光传感器(1)至所述钢轨(6)轨面的距离发生变化时，该距离变化值即为所述作业车(9)脱离所述钢轨(6)轨面的距离；

作业车电气控制系统(3)根据底层模块(2)采集的激光传感器(1)的传感信号计算从激光传感器(1)的激光发射点(14)至钢轨(6)轨面距离的变化值，如果该变化值超过设定值，则向作业控制系统(4)发送作业报警信号；由作业斗(11)中的操作人员根据报警信号通过人工控制作业控制系统(4)停止作业机构(5)的作业过程，或作业控制系统(4)根据作业车电气控制系统(3)发送的报警信号结合现场具体情况自动控制作业机构(5)停止作业过程。

2.根据权利要求1所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述系统包括三个激光传感器(1)，所述作业车(9)的底部设置有两具转向架(7)，两个激光传感器(1)对称地布置于其中一具转向架(7)的左右两侧，一个激光传感器(1)布置于另一具转向架(7)的左侧或右侧。

3.根据权利要求1所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述系统包括四个激光传感器(1)，所述作业车(9)的底部设置有两具转向架(7)，两个激光传感器(1)对称地布置于其中一具转向架(7)的左右两侧，另外两个激光传感器(1)对称地布置于另一具转向架(7)的左右两侧。

4.根据权利要求1、2或3所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述激光传感器(1)与所述钢轨(6)之间的初始安装距离为160～260mm。

5.根据权利要求4所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：当所述作业车电气控制系统(3)检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过5mm时，所述作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆。

6.根据权利要求4所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：当所述作业车电气控制系统(3)检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过2mm时，所述作业机构(5)停止作业动作以防止所述作业车(9)倾覆。

7.根据权利要求1、2、3、5或6所述的接触网综合作业车防倾覆保护系统，其特征在于：所述激光传感器(1)在所述转向架(7)上的安装位置确保当所述作业车(9)低速作业过程中，所述激光传感器(1)发出的激光束全程照射至所述钢轨(6)，同时所述激光传感器(1)能够接收到从所述钢轨(6)上的光束点(15)返回的激光束。

8.一种基于权利要求1至7中任一项所述系统的接触网综合作业车防倾覆保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S11)三个以上的激光传感器(1)向钢轨(6)发射激光束，所述激光束经所述钢轨(6)的轨面反射后被所述激光传感器(1)接收；

S12)底层模块(2)采集所述激光传感器(1)输出的传感信号；

S13)作业车电气控制系统(3)对所述底层模块(2)的采集信号进行计算和处理；

S14)当检测到任意一个所述激光传感器(1)的激光发射点(14)至所述钢轨(6)轨面距离的变化值超过设定值，所述作业车电气控制系统(3)向作业控制系统(4)发送控制信号，由所述作业控制系统(4)控制作业机构(5)停止作业动作以防止作业车(9)倾覆。