CN102607632A - 一种轨道测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用于物联网应用领域，提供一种轨道测试装置，所述装置包括：加速机构，用于为测试装载车提供初始速度；匀速机构，用于为测试装载车提供匀速运行轨道；减速机构，用于缓冲测试装载车使其停止运行。其中，加速机构、匀速机构和减速机构内均设有运行轨道且依次连通，贴有数据标签的测试装载车运行在各个机构内的轨道上。通过本装置可以模拟出不同速度的运动物体，可以得到物联网设备能够读取标签时，标签的极限速度，进而可以进行物联网设备质量的测试与评估。

Description

一种轨道测试装置

技术领域

本发明属于物联网应用领域，尤其涉及一种轨道测试装置。

背景技术

物联网(IoT)是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把物与物、人与物进行智能化连接，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种新兴网络。数据采集是物联网应用中的一个基本问题，为上层提供数据源，特别是智能交通领域(包括轨道交通和城市道路交通)，需要采集移动物体上的标签所包含的数据信息，由于无线采集信号存在多普勒效应，物联网设备在信息采集、传输的可靠性、及时性等实际运行性能指标将变得难以确定，所以物联网行业客户、系统集成商、研究机构等在开发物联网设备时需要进行相关的测试、评估和技术调整，在测试评估前需要模拟出贴有数据标签的高速运动物体，逐步提升运动物体的速度直至得到物联网设备能够成功读取数据标签的极限速度，从而可以评估该联网设备的质量是否达到要求，但是目前这种测试验证装置比较少，特别是无法模拟出较高相对运动速度(＞100km/h)的测试环境。

发明内容

本发明实施例提供了一种轨道测试装置，用以解决在物联网应用领域中没有一种能够模拟出运动物体的标签读取测试装置的问题。

本发明实施例提供了一种轨道测试装置，所述装置包括：

加速机构，用于为测试装载车提供初始速度；

匀速机构，用于为测试装载车提供匀速运行轨道；

减速机构，用于缓冲测试装载车使其停止运行；

其中，加速机构、匀速机构和减速机构内均设有运行轨道且依次连通。

进一步，所述加速机构包括主轮和副轮以及控制主轮旋转的动力传动机构，所述主轮与副轮共同紧密套接在一加速带装置内，所述加速带装置上向外伸出有用于推动被测物体的推动部件。

进一步，所述动力传动机构包括驱动电机和磁粉离合器，所述驱动电机的输出轴与磁粉离合器的输入轴传动连接，所述磁粉离合器的输出轴通过转轴带动主轮旋转。

进一步，所述减速机构包括：一端设于减速结构尾部的弹性组件、设于运行轨道上的缓冲装置，所述弹性组件的另一端连接有钢绳，所述钢绳通过转向轮连接到缓冲装置。

由上述技术方案可知，所述轨道测试装置包括加速机构、匀速机构和减速机构，这三个机构内均包含有运行轨道且依次连通，测试装载车运行轨道上，首先加速机构给测试装载车一个初速度，测试装载车在匀速机构内近似匀速运行，此期间物联网设备对装载车上的标签进行数据采集，测试装载车进入减速机构后逐步减速直至停止。这样通过这个轨道测试装置模拟出不同速度的运动物体，可以得到物联网设备能够读取标签时标签的极限速度，进而可以进行物联网设备质量的测试与评估。

附图说明

图1是本发明实施例提供的轨道测试装置的结构图；

图2是本发明实施例提供的加速机构的俯视图；

图3是本发明实施例提供的加速机构的主视图；

图4是本发明实施例提供的减速机构的主视图；

图5是本发明实施例提供的减速机构的俯视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

图1示出了本发明实施例提供的轨道测试装置的结构，为了便于说明仅示出了与本发明实施例相关的部分。

一种轨道测试装置，其特征在于，所述装置包括：

加速机构1，用于为测试装载车提供初始速度；

匀速机构2，用于为测试装载车提供匀速运行轨道；

减速机构3，用于缓冲测试装载车使其停止运行；

其中，加速机构1、匀速机构2和减速机构3内均设有运行轨道且依次连通。

在本发明实施例中，测试装载车运行于轨道上，经过加速机构1加速后，测试装载车获得初速度并进入匀速机构2，若忽略轨道的摩擦力，装载车在匀速机构2内的轨道上匀速运行，所述装载车上贴有数据标签，物联网设备在此期间对数据标签进行数据采集，装载车进入减速机构后减速运行直至停止。所述测试装载车获得的初速度可以根据实际需求设定，不断提高装载车的初速度测试物联网设备是否能够采集到所述标签数据，最终可以得到物联网设备能够读取标签时标签的极限速度，这样可以评估所述物联网设备是否达到指标要求。为了更为清楚了解本发明技术方案内容，下面具体描述各个机构的结构。

图2与图3分别示出了加速机构1的俯视结构和主视结构，所述加速机构1包括主轮11和副轮12以及控制主轮11旋转的动力传动机构13，所述主轮11与副轮12共同紧密套接在一加速带装置14内，所述加速带装置14上向外伸出有用于推动被测物体的推动部件15。

在本实施例中，动力传动机构13上电后控制主轮11旋转，进而带动加速带装置14高速传动，所述加速带装置14向外伸出有推动部件15，推动部件15推动测试装载车在加速机构1内的轨道上加速运行，测试装载车以一定的初速度弹射出去，其中，所述加速带装置14为传送链条或传送带，轨道设在加速带装置14两侧。优选的，所述推动部件15传动到副轮12与加速带装置14的切点位置后自动退回到加速带装置14内。

进一步的，所述动力传动机构13包括驱动电机131和磁粉离合器132，所述驱动电机131的输出轴与磁粉离合器132的输入轴传动连接，所述磁粉离合器132的输出轴通过转轴133带动主轮11旋转。在开始测试时，首先给磁粉离合器132内的磁性线圈通电，离合器内的磁粉在磁力线作用下产生硬化现象形成磁链，使得离合器的输出轴与输入轴成为一刚体从而同步旋转，进而可以带动主轮1旋转；当测试装载车加速运行并弹射出去后自动给磁感线圈断电，离合器的输入轴的转矩就不会传入到输出轴，因此主轮11没有动力提供，会逐渐减速转动直至停止。在具体使用本发明装置时，需先给驱动电机131通电，待驱动电机131达到设定的稳定转速后，再给磁粉离合器132上电，这样磁粉离合器的输出轴可以在短时间内达到最大转速，从而带动加速带装置14上的推动部件15给予测试装载车最大推力，进而使得测速装载车具有最大的弹出速度。当测试装载车弹出后自动将所述磁感线圈断电，主轮11会逐渐减速转动直至停止，这样也可以减少主轮11、副轮12以及加速带装置14高速运行时间，增加装置的使用寿命。进一步为了使得主轮11尽快停下来，所述转轴113上还设有刹车装置134，当装载车弹射出去后，刹车装置134启动并阻碍转轴133转动，使得主轮11在较短的时间内逐渐停下，这样使得测试人员可以尽快准备进行下一轮测试。可以看出，本发明技术方案中动力传动机构13采用了磁粉离合器132，可以使得测试装载车在驱动电机131设定相同转速的情况下具有最大的弹出速度，最高速度可以达到100km/h，此外，测试装载车被弹射出去后磁粉离合器自动断电，主轮11立刻失去了动力源，会逐步停下，这样也可以增加加速机构的使用寿命。

需要说明的是，本实施例中当设定了驱动电机131的转速后，测试装载车的弹出速度就是确定的，因此测速装载车在加速机构1内的加速运行距离是不变的，作为优选的，所述加速机构1内的轨道上还设有加速定位装置，在进行每轮测试时，测试装载车都紧靠加速定位装置7，这样可以使得每次测试的时候测试装载车的加速运行距离相同。

图3和图4分别示出了减速机构3的主视结构和俯视结构，所述减速机构3包括：一端设于减速结构尾部的弹性组件31、设于运行轨道上的缓冲装置32，所述弹性组件31的另一端连接有钢绳33，所述钢绳33通过转向轮34连接到缓冲装置32。

在本发明实施例中，测试装载车进入减速机构3内的运行轨道后撞到缓冲装置32上一齐继续沿轨道运动，弹性组件31通过钢绳33在转向轮34的作用下牵引住缓冲装置32，并阻止其继续运动，在弹性组件31的反向牵引力作用下，缓冲装置32与测试装载车逐渐停止运动。在本实施例中，所述的弹性组件31包括但不限于弹簧。

为了增加缓冲效果，通常缓冲装置32会运行一段比较长的距离才停下来，比如可能需要减速运行几米，但是弹性组件31不可能拉伸几米距离，因此进一步作为优选的实施方式，所述弹性组件31与转向轮34之间的钢绳上设有同轴轮组35，其中，弹性组件侧的钢绳绕在同轴轮组35的小轮上，转向轮侧的钢绳绕在同轴轮组35的大轮上，这样通过选取同轴轮组35的大小轮直径，即使缓冲装置32减速运行的距离比较长，弹性组件31也只需拉伸一小段距离即可，但通常选取的弹性组件31的弹性系数较大，否则弹性组件31可能超出拉伸极限。

进一步为了增加缓冲效果，缓冲装置32沿运行轨道方向的两端中至少一端设有液压缓冲组件36，若缓冲装置32靠近测试装载车一端设有液压缓冲组件36，因为高速运行的装载车与缓冲装置32撞击时作用力很大，通过液压缓冲组件36，可以削弱这种撞击作用力，可以有效地保护缓冲装置32和测试装载车不受损坏；若缓冲装置32靠近减速机构挡板一侧设有液压缓冲组件36，那么同样可以减少挡板与缓冲装置32间的作用力，可以有效保护缓冲装置32与减速机构挡板不受损坏。

另外，需要考虑一种情况，测试装载车从匀速机构2进入减速机构3后可能被反弹回匀速机构，这样就会对物联网设备采集测试装载车上的标签数据造成影响，为了避免此种情况，所述减速机构3在入口处还设置有翻板37，当测试装载车进入减速机构3后翻板37弹起，阻挡测试装载车，防止其弹回匀速机构2。

测试装载车在匀速机构2内匀速运行，但考虑到轨道摩擦力，测试装载车是减速运行的，为此在本发明实施例中，在加速机构1的出口处和减速机构3的入口处均设有测速装置4，这样测试人员可以确切知晓测试装载车在进入匀速机构和离开匀速机构的实际速度，进一步可以对测试结果进行适当修正。

进一步，为了实现对本轨道测试装置的自动化控制，作为优选的实施方式，所述的轨道测试装置还包括电气控制装置5，如图2所示，所述电气控制装置4与传动机构13、翻板37和测速装置4连接。本电气控制装置5控制传动机构13中的驱动电机131和磁粉离合器132的上下电时间，首先给驱动电机131上电，待驱动电机131转速稳定后再给磁粉离合器132上电，待测试装载车弹出加速机构1后自动给磁粉离合器断电。在本实施例中，驱动电机131的转速与测试装载车的弹出初速度成正比，在所述电气控制装置5的人机界面端设置好测试装载车的初速度后，电气控制装置5根据比例关系将所述初速度转换成驱动电机131的转速并控制其开机即可。但实际情况，考虑到轨道与测试装载车间的摩擦系数以及驱动电机131和磁粉离合器132的运行性能都会随着本发明装置的使用时间而改变，因此驱动电机131与测试装载车弹出初速度间的正比例系数也不是一个固定值。在本实施例中，测速装置4测量测试装载车的初速度并将测量结果反馈到电气控制装置5，测试人员可以知晓测试装载车的实际弹出速度。通常这个实际弹出速度与所测试前所设置的初速度有误差，当该误差比例大于一定范围时，电气控制装置5可以根据最近的速度测试记录调整弹出速度与驱动电机转速的正比例系数，这样通过系数自动调整可以保证每轮测速中实际的测试装载车的弹出速度在误差范围之内。在测试装载车在离开匀速机构2内的轨道时，安装在减速机构3入口处的测速装置4测量此时的车速并将其反馈至电气控制装置5，电气控制装置5可以进一步根据所述测速装置4测得的两个速度(测试装载车的弹出速度与进入减速机构时的速度)对测试装载车在匀速机构2上运行速度进行修正，比如将可以取这两个速度的平均值作为测试装载车的实际运行速度。测试装载车进入减速机构3后，电气控制装置5控制翻版37弹起，防止测试装载车弹回匀速机构2，这样可以避免影响标签数据采集。

此外，若为了减小对轨道与测试装载车的摩擦力对测试结果的影响，所述的轨道可以选择为磁悬浮轨道。

最后，由于物联网设备采集标签是通过发射无线信号采集测试装载车上的标签数据的，由于在数据采集前，物联网设备会发出这种无线信号来实现标签数据采集，但是在加速阶段和减速阶段由于测试装载车，即标签，没有达到预设的速度，因此在这两个阶段需要屏蔽物联网设备发出的无线信号，因此，作为优选的实施方式，本轨道测试装置还包括设置在加速机构1和减速机构3顶部的屏蔽罩6。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道测试装置，其特征在于，所述装置包括：

为测试装载车提供初始速度的加速机构(1)；

为测试装载车提供匀速运行轨道的匀速机构(2)；

用于缓冲测试装载车使其停止运行的减速机构(3)；

其中，加速机构(1)、匀速机构(2)和减速机构(3)内均设有运行轨道且依次连通。

2.如权利要求1所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述加速机构(1)包括主轮(11)和副轮(12)以及控制主轮(11)旋转的动力传动机构(13)，所述主轮(11)与副轮(12)共同紧密套接在一加速带装置(14)内，所述加速带装置(14)上向外伸出有用于推动被测物体的推动部件(15)。

3.如权利要求2所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述动力传动机构(13)包括驱动电机(131)和磁粉离合器(132)，所述驱动电机(131)的输出轴与磁粉离合器(132)的输入轴传动连接，所述磁粉离合器(132)的输出轴通过转轴(133)带动主轮(11)旋转。

4.如权利要求2或3所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述减速机构(3)包括：一端设于减速结构尾部的弹性组件(31)、设于运行轨道上的缓冲装置(32)，所述弹性组件(31)的另一端连接有钢绳(33)，所述钢绳(33)通过转向轮(34)连接到缓冲装置(32)。

5.如权利要求4所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述弹性组件(31)与转向轮(34)之间的钢绳上设有同轴轮组(35)，其中，弹性组件侧的钢绳绕在同轴轮组(35)的小轮上，转向轮侧的钢绳绕在同轴轮组(35)的大轮上。

6.如权利要求5所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述缓冲装置(32)沿运行轨道方向的两端中至少一端设有液压缓冲组件(36)。

7.如权利要求6所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述减速机构(3)还包括设在入口处用于当测试装载车进入减速机构(3)后防止其弹出的翻板(37)。

8.如权利要求5至7所述的任一种轨道测试装置，其特征在于，所述加速机构(1)的出口处和减速机构(3)的入口处均设有测速装置(4)。

9.如权利要求8所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述轨道测试装置还包括用于控制动力传动机构(13)、翻板(37)和测速装置(4)的电气控制装置(5)。

10.如权利要求9所述的一种轨道测试装置，其特征在于，所述轨道测试装置还包括设置在加速机构(1)和减速机构(3)顶部的屏蔽罩(6)，所述屏蔽罩用于在测试前后屏蔽无线数据采集信号。

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