專利名稱：自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于城市軌道地鐵工程動車調(diào)試施工技術(shù)領(lǐng)域，是一種安裝在軌道車上用于檢測輪廓限界尺寸的自動化檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著城市軌道地鐵工程的盛行發(fā)展，動車調(diào)試工程日益增多，現(xiàn)有的隧道輪廓及車站限界檢測設(shè)備還處于研究階段，傳統(tǒng)方法好多是采用氣動傳動，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本高，維修困難，一旦氣路損壞很大程度會影響軌道車制動系統(tǒng)，并且還未實現(xiàn)自動化檢測，效率很低
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種能實現(xiàn)自動化控制高效率作業(yè)的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)。為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的困難，達(dá)到上述目的，本實用新型提供了自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其包括軌道車；顯示輸出模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)；PLC控制模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)，與所述顯示輸出模塊通訊連接；障礙點檢測裝置，固定在所述軌道車外部，與所述PLC控制模塊相連；里程測量裝置，固定在所述軌道車的車輪上，與所述PLC控制模塊通訊連接。優(yōu)選的是，所述障礙點檢測裝置包括鋼結(jié)構(gòu)架體，采用不銹鋼材料制成；障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)，與所述鋼結(jié)構(gòu)架體相連。優(yōu)選的是，所述障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)包括絕緣膠木板；限位開關(guān)，與所述PLC控制模塊通訊連接，其一端連接所述絕緣膠木板，另一端固定在所述鋼結(jié)構(gòu)架體上，所述限位開關(guān)包括彈簧；其中，當(dāng)障礙點觸碰到所述絕緣膠木板時，所述彈簧處于收縮狀態(tài)，所述限位開關(guān)產(chǎn)生信號并發(fā)送給所述PLC控制模塊。優(yōu)選的是，所述障礙點檢測裝置還包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，包裹在所述鋼結(jié)構(gòu)架體內(nèi)，驅(qū)動所述鋼結(jié)構(gòu)架體的輪廓尺寸發(fā)生變化。優(yōu)選的是，所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)還包括顯示燈，與所述PLC控制模塊連接，所述顯示燈的數(shù)量與所述絕緣膠木板的數(shù)量相同并與其--對應(yīng)。優(yōu)選的是，所述顯示輸出模塊包括一工業(yè)計算機(jī)，其顯示界面是自主通過VB編制形成的工程塊。優(yōu)選的是，所述PLC控制模塊包括CPU模塊和兩個擴(kuò)展模塊，所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)在投入使用前向所述PLC控制模塊導(dǎo)入前期編制好的程序，所述PLC控制模塊接收所述障礙點檢測裝置和所述里程測量裝置發(fā)來的信號并根據(jù)前期導(dǎo)入的程序進(jìn)行記錄和運(yùn)算，將結(jié)果發(fā)送給所述工業(yè)計算機(jī)并在其界面上顯示。優(yōu)選的是，所述里程測量裝置為8-10個磁性體，均勻設(shè)置在所述軌道車的車輪上。優(yōu)選的是，所述里程測量裝置為拷貝輪，設(shè)置在所述軌道車的車輪外沿。優(yōu)選的是，所述顯示輸出模塊還包括打印機(jī)。本實用新型的有益效果是整體結(jié)構(gòu)簡單，承載能力高，適用性強(qiáng)，投入低，設(shè)計多 種變換尺寸完成全部輪廓限界檢測，通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)檢測輪廓的障礙點高度段位置及相對于起始點的距離，通過用圖形及數(shù)據(jù)的方式直觀顯示出來，體現(xiàn)十字定位的功能，并將記錄存儲在計算機(jī)系統(tǒng)中，供隨時查詢和打印。對工程的二次整改工作提供必要的依據(jù)。不需操作人員停車人工標(biāo)記，省時、省力，在大大減少勞動力同時，大幅度提高了檢測效率，整體效益顯著。

圖I為本實用新型所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖圖2為本實用新型所述障礙點檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員參照本說明書后能夠據(jù)以實施。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其包括軌道車，為整個系統(tǒng)的載體，帶動檢測系統(tǒng)在隧道內(nèi)前行進(jìn)行檢測工作；顯示輸出模塊，其包括一體化工業(yè)計算機(jī)PPC-5315，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)，為整個系統(tǒng)的輸入端和輸出端，可通過所述工業(yè)計算機(jī)設(shè)置相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)，同時系統(tǒng)將測量到的數(shù)據(jù)顯示在所述工業(yè)計算機(jī)的顯示屏上，供檢測人員參考；PLC控制模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)，與所述顯示輸出模塊通訊連接，并對所述軌道車進(jìn)行控制。所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)還包括障礙點檢測裝置、里程測量裝置和電源，所述障礙點檢測裝置固定在所述軌道車外部，與所述PLC控制模塊相連，對隧道輪廓內(nèi)的障礙點進(jìn)行感應(yīng)，并記錄下所述障礙點的高度段數(shù)據(jù)通過信號傳輸給所述PLC控制模塊，并顯示在所述工業(yè)計算機(jī)的顯示屏上；所述里程測量裝置，固定在所述軌道車的車輪上，與所述PLC控制模塊通訊連接，測量所述軌道車行進(jìn)的速度和里程，測量所述障礙點與所述軌道車行駛起點的距離，并將相關(guān)數(shù)據(jù)通過信號傳輸給所述PLC控制系統(tǒng)，并顯示在所述工業(yè)計算機(jī)顯示屏的顯示界面上；所述電源包括UPS和24V電源，為整個檢測系統(tǒng)供電。所述工業(yè)計算機(jī)的顯示界面，是自主通過VB編制形成的工程塊，在使用過程中需要在工業(yè)計算機(jī)上安裝。所述PLC控制模塊包括CPU模塊和兩個擴(kuò)展模塊，所述CPU模塊為KDN-K30624AR,所述擴(kuò)展模塊分別為K321-16和K321-08兩塊，所述兩個擴(kuò)展模塊分別采集障礙點所在位置的高度段信息和里程信息，所述CPU模塊對整個檢測系統(tǒng)進(jìn)行控制。所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)在投入使用前向所述PLC控制模塊導(dǎo)入前期編制好的程序，所述PLC控制模塊接收所述障礙點檢測裝置和所述里程測量裝置發(fā)來的信號并根據(jù)前期導(dǎo)入的程序進(jìn)行記錄和運(yùn)算，將結(jié)果發(fā)送給所述工業(yè)計算機(jī)并在其顯示屏的顯示界面上顯示，使得信息顯示直觀、明顯并一一對應(yīng)。所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)還包括打印機(jī)，可以打印檢測后記錄的A4顯示圖表，以備查驗。如圖2所示，所述障礙點檢測裝置包括鋼結(jié)構(gòu)架體4和障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)，所述鋼結(jié)構(gòu)架體4采用不銹鋼材料制成，支撐固定整個障礙點檢測裝置，所述障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)與所述鋼結(jié)構(gòu)架體4相連，包括絕緣膠木板I和限位開關(guān)3，所述限位開關(guān)3與所述PLC控制模塊通訊連接，其一端連接所述絕緣膠木板1，另一端固定在所述鋼結(jié)構(gòu)架體4上，所述限位開關(guān)3還包括彈簧。其中，當(dāng)障礙點觸碰到所述絕緣膠木板I時，所述彈簧處于收縮狀態(tài)，此時所述限位開關(guān)3產(chǎn)生信號并發(fā)送給所述PLC控制模塊，PLC控制模塊記錄下所述障礙點所處的高度段數(shù)據(jù)，顯示在所述工業(yè)計算機(jī)的顯示屏上。所述障礙點檢測裝置還包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)2，優(yōu)選為四臺500W的微特電機(jī)，通過聯(lián)軸器、絲杠、螺母與檢測裝置鋼結(jié)構(gòu)架體4連接，包裹在其中，結(jié)構(gòu)美觀實用，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)受所述PLC控制模塊的控制，根據(jù)現(xiàn)場的實 際情況驅(qū)動所述鋼結(jié)構(gòu)架體的上下左右輪廓尺寸的變換，實現(xiàn)尺寸不同的隧道輪廓限界檢測。例如，所述鋼架體結(jié)構(gòu)中相連的兩個部分為兩根直徑大小不同的鋼管，大直徑鋼管恰好套在小直徑鋼管上，且二者呈可伸縮滑動連接，當(dāng)檢測輪廓較大時，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)2驅(qū)動所述鋼管向外伸長，架體結(jié)構(gòu)尺寸變大，當(dāng)檢測輪廓較小時，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動所述鋼管向內(nèi)收縮，架體結(jié)構(gòu)尺寸縮小。本實用新型所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)的障礙點檢測裝置是通過PLC控制模塊導(dǎo)入前期編制的程序進(jìn)行自動檢測控制，不需要人工測量，可根據(jù)實際需要完成多種尺寸的變換，滿足了各種輪廓限界的檢測需要。檢測輪廓限界時，所述障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)包括24個絕緣膠木板1，分布于所述鋼結(jié)構(gòu)架體4的一周，分別感應(yīng)整個隧道的不同高度段的障礙點，形成24個檢測點，其中包括左側(cè)檢測點10個、左上檢測點2個、右上檢測點2個和右側(cè)檢測點10個；所述限位開關(guān)3為100個，每個所述的絕緣膠木板I連接有多個限位開關(guān)3，其目的是為了使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確，且能增加整個感應(yīng)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)還包括顯示燈，與所述PLC控制模塊連接，所述顯示燈的數(shù)量與所述絕緣膠木板I的數(shù)量相同并與其——對應(yīng)，接收來自所述PLC控制模塊的信號，并開啟與所述感應(yīng)到障礙點的絕緣膠木板I相對應(yīng)的顯示燈，提醒相關(guān)人員注意。所述里程測量裝置為8-10個磁性體，均勻設(shè)置在所述軌道車的車輪上，與所述PLC控制模塊通訊相連，用于檢測所述軌道車的運(yùn)行距離及速度；所述里程測量模塊也可以為拷貝輪，設(shè)置在所述軌道車的車輪外沿，與所述PLC控制模塊通訊相連，對車輪轉(zhuǎn)動進(jìn)行感應(yīng)；所述磁性體或拷貝輪發(fā)送信號給所述PLC控制模塊，所述PLC控制模塊接收所述磁性體或拷貝輪發(fā)來的信號，經(jīng)過記錄和運(yùn)算后，將結(jié)果發(fā)送給所述工業(yè)計算機(jī)，并在所述工業(yè)計算機(jī)的顯示界面上顯示。當(dāng)所述里程測量裝置為拷貝輪時，通過檢測拷貝輪位置來實現(xiàn)里程的測量，車輪每轉(zhuǎn)過一個拷貝輪時給所述PLC控制模塊發(fā)送一個信號，所述PLC控制模塊運(yùn)行前期編程導(dǎo)入的程序，將每次采集的信號進(jìn)行記錄和運(yùn)算。當(dāng)障礙點檢測裝置檢測到障礙點時，所述PLC控制模塊按照前期編制的程序運(yùn)行，將所述里程測量裝置發(fā)送的所有信號進(jìn)行處理運(yùn)算，輸出相應(yīng)數(shù)據(jù)信息到工業(yè)計算機(jī)，相應(yīng)數(shù)據(jù)信息即顯示在顯示界面上。所述信號與數(shù)據(jù)、計算機(jī)界面顯示信息對應(yīng)顯示過程全部是通過自主研發(fā)編程實現(xiàn)的。[0034]在工作過程中，首先根據(jù)隧道或車站輪廓的大小調(diào)整障礙點檢測裝置的輪廓尺寸，并將每個檢測點的狀態(tài)輸入到所述PLC控制模塊中；工作人員通過所述工業(yè)計算機(jī)的輸入端輸入相關(guān)參數(shù)數(shù)據(jù)在所述軌道車前行過程中，所述PLC控制模塊實時監(jiān)測障礙點檢測裝置每個檢測點的狀態(tài)和里程測量裝置的狀態(tài)；當(dāng)所述障礙點檢測裝置檢測到障礙點時，發(fā)送信號給所述PLC控制模塊，所述PLC控制模塊運(yùn)行前期編程的程序，計算相應(yīng)障礙點的高度段信息，與此同時所述PLC控制模塊控制所述里程檢測裝置檢測信號、顯示燈與之對應(yīng)，形成節(jié)點信號；所述PLC控制模塊計算輸出數(shù)值并傳輸給所述工業(yè)計算機(jī)，并發(fā)送信號給所述顯示燈，與感應(yīng)到障礙點的絕緣膠木板相對應(yīng)的顯示燈開啟，工業(yè)計算機(jī)顯示界面顯示相關(guān)數(shù)據(jù)，供相關(guān)工作人員參考，也可通過打印機(jī)打印輸出以備查驗。其中，所述信號與數(shù)據(jù)及計算機(jī)界面信息顯示過程全部通過自主研發(fā)編程實現(xiàn)。本實用新型所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)自動化程度高，只要所述軌道車運(yùn)行一次，就可檢測出整個隧道或車站的所有障礙點，自動顯示、記錄、保存當(dāng)前檢測車的里程位置、障礙點所在高度段等信息。整體結(jié)構(gòu)簡單，承載能力高，適用性強(qiáng)，投入低，設(shè)計多種變換尺寸完成全部輪廓限界檢測，通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)檢測輪廓的障礙點高度段位置及相·對于起始點的距離通過用圖形及數(shù)據(jù)的方式直觀顯示出來，體現(xiàn)十字定位的功能，并將記錄存儲在計算機(jī)系統(tǒng)中，供隨時查詢和打印。對工程的二次整改工作提供必要的依據(jù)。不需操作人員停車人工標(biāo)記，省時、省力，在大大減少勞動力同時，大幅度提高了檢測效率，整體效益顯著。盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求1.自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括 軌道車； 顯示輸出模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)； PLC控制模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)，與所述顯示輸出模塊通訊連接； 障礙點檢測裝置，固定在所述軌道車外部，與所述PLC控制模塊相連； 里程測量裝置，固定在所述軌道車的車輪上，與所述PLC控制模塊通訊連接。
2.如權(quán)利要求I所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述障礙點檢測裝置包括 鋼結(jié)構(gòu)架體，采用不銹鋼材料制成； 障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)，與所述鋼結(jié)構(gòu)架體相連。
3.如權(quán)利要求2所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述障礙點感應(yīng)結(jié)構(gòu)包括 絕緣膠木板； 限位開關(guān)，與所述PLC控制模塊通訊連接，其一端連接所述絕緣膠木板，另一端固定在所述鋼結(jié)構(gòu)架體上，所述限位開關(guān)包括彈簧； 其中，當(dāng)障礙點觸碰到所述絕緣膠木板時，所述彈簧處于收縮狀態(tài)，所述限位開關(guān)產(chǎn)生信號并發(fā)送給所述PLC控制模塊。
4.如權(quán)利要求2所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述障礙點檢測裝置還包括驅(qū)動機(jī)構(gòu)，包裹在所述鋼結(jié)構(gòu)架體內(nèi)，驅(qū)動所述鋼結(jié)構(gòu)架體的輪廓尺寸發(fā)生變化。
5.如權(quán)利要求3或4所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示燈，與所述PLC控制模塊連接，所述顯示燈的數(shù)量與所述絕緣膠木板的數(shù)量相同并與其一一對應(yīng)。
6.如權(quán)利要求I所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示輸出模塊包括一工業(yè)計算機(jī)，其顯示界面是自主通過VB編制形成的工程塊。
7.如權(quán)利要求6所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述PLC控制模塊包括CPU模塊和兩個擴(kuò)展模塊，其中，所述自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)在投入使用前向所述PLC控制模塊導(dǎo)入前期編制好的程序，所述PLC控制模塊接收所述障礙點檢測裝置和所述里程測量裝置發(fā)來的信號并根據(jù)前期導(dǎo)入的程序進(jìn)行記錄和運(yùn)算，將結(jié)果發(fā)送給所述工業(yè)計算機(jī)并在其界面上顯示。
8.如權(quán)利要求I所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述里程測量裝置為8-10個磁性體，均勻設(shè)置在所述軌道車的車輪上。
9.如權(quán)利要求I所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述里程測量裝置為拷貝輪，設(shè)置在所述軌道車的車輪外沿。
10.如權(quán)利要求I所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示輸出模塊還包括打印機(jī)。
專利摘要本實用新型提供了一種自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)，其包括軌道車；顯示輸出模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)；PLC控制模塊，設(shè)置于所述軌道車內(nèi)，與所述顯示輸出模塊通訊連接；障礙點檢測裝置，固定在所述軌道車外部，與所述PLC控制模塊相連；里程測量裝置，固定在所述軌道車的車輪上，與所述PLC控制模塊通訊連接。本實用新型所述的自動化輪廓限界檢測系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡單，承載能力高，適用性強(qiáng)，投入低，通過自動化系統(tǒng)實現(xiàn)檢測區(qū)間隧道及車站框的障礙點檢測，不需操作人員停車人工標(biāo)記，省時、省力，在大大減少勞動力同時，大幅度提高了檢測效率，整體效益顯著。
文檔編號B61K9/00GK202765025SQ20122039670
公開日2013年3月6日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者閆進(jìn)學(xué), 徐超, 王晉元, 井恒法, 吳劍, 蔣飛 申請人:中鐵三局集團(tuán)線橋工程有限公司, 中鐵三局集團(tuán)有限公司