CN102853762A - 一种钢卷中心位置测量方法 - Google Patents

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Abstract

一种钢卷中心位置测量方法，包括激光传感器三套、可编程控制器、无线传输装置、车载终端，它包括下述操作步骤：（1）在翻转机的前、左、右且距离翻转机8米的位置，分别安装一套激光传感器，在每次行车吊运钢卷时检测激光传感器与钢卷距离并传输给可编程控制器；（2）可编程控制器计算钢卷中心位置。本发明利用激光传感器、可编程控制器实现精确定位功能，达到了安全运输的目的，降低了铁路运维成本，增加了效益。本发明的装置结构简单，成本较低，安装方便，可推广应用于相类似需精确定位中心位置的场合工作。

Description

一种钢卷中心位置测量方法
技术领域：
本发明主要用于钢卷运输的装车定位，具体涉及一种钢卷中心位置测量方法。
背景技术：
铁路运输中，对钢卷在货车上位置有着精确的要求，如钢卷偏载会引起车辆重心偏移，对铁路危害较大，更可能引起货车在曲线圆缓点等轨道扭曲较大处脱轨的危险。钢卷中心位置的测量采用传统量尺划线和目测办法来解决。这种方法的误差较大。
发明内容：
为了减少误差，本发明提供测量精确的一种钢卷中心位置测量方法。
本发明利用激光传感器和可编程控制器实现钢卷中心位置精确测量，达到了对钢卷放置位置的精确定位。 
本发明包括激光传感器三套、可编程控制器、无线传输装置、车载终端，它包括下述操作步骤： 
1、安装三套激光传感器，三套激光传感器分别安装在位于翻转机的前、左、右且距离翻转机8米的位置，在每次行车吊运钢卷时检测激光传感器与钢卷距离并传输给可编程控制器。
2、可编程控制器通过三点定圆心的原理计算钢卷中心位置。 
3、可编程控制器通过无线网络传递钢卷中心位置给天车操作工。 
4、行车操作工通过钢卷中心位置和铁路中心位置对比计算需要行走的路线。 
5、当钢卷被行车操作工吊运到铁路中心位置时，即可准确放置到火车中心位置。 
本发明采用三组激光传感器采集距钢卷位置，通过可编程控制器来计算出钢卷中心点，通过网络传输到行车操作工，对操作工进行指导操作，实现在钢卷在货车精确放置。 
本发明利用激光传感器、可编程控制器实现精确定位功能，达到了安全运输的目的，降低了铁路运维成本，增加了效益。本发明的装置结构简单，成本较低，安装方便，可推广应用于相类似需精确定位中心位置的场合工作。 
附图说明
图1是激光测距定位钢卷中心位置示意图。 
图2是三点定圆心计算钢卷中心的原理图。 
图中：Point1，Point2，Point3三点分别表示处在同一水平面的激光测距仪位置； 
L1，L2，L3 分别为三点激光测距仪检测到的检测点与钢卷之间的距离。
具体实施方式：
本发明包括激光传感器三套、可编程控制器、无线传输装置、车载终端来实现，其步骤是：
1、首先标定需要安装激光传感器在厂房中的位置，和铁轨的中心位置，其中三个激光传感器分别安装在翻转机前、左、右且距离翻转机8米的位置。
2、在标定好位置安装激光传感器并确认传感器到可编程控制器通讯线路，调节激光传感器角度使其刚好可以检测到距离钢卷位置。 
3、在翻转机后面且距离翻转机5米的位置安装可编程控制器包括激光传感器通讯模块和无线传输模块。 
4、在可编程控制器中调试算法和通讯模块。 
5、在行车上安装车载终端、无线通讯模块并调试无线通讯和操作程序。 
6、带钢卷进行联合调试。 
依据检测点的三点坐标、检测距离和激光射线角度确定钢卷中心坐标。 
如图1，圆上三个点坐标可以通过如下公式得到： 
Figure 2012102354459100002DEST_PATH_IMAGE002
    (a, b)为激光测距仪位置坐标，l为点到圆的距离，α为激光射线角度。
假设：已知圆上三个点A(x1,y1)，B(x2,y2)，C(x3,y3)，求圆心坐标以及半径。 
基于“不在同一条直线上的三点确定一个圆”这一定理，求出任意两点连线线段的中垂线，其交点即为圆心坐标。 
如图2所示，L1，L2分别为线段AB,BC的中垂线，交点O(x,y)即为圆心。 
L1直线方程如下： 
                    
Figure 2012102354459100002DEST_PATH_IMAGE006
L2线方程如下：
                     
Figure 2012102354459100002DEST_PATH_IMAGE008
L1、L2交点圆心坐标：
                      
Figure 2012102354459100002DEST_PATH_IMAGE012
。

Claims (1)

1.一种钢卷中心位置测量方法，包括激光传感器三套、可编程控制器、无线传输装置、车载终端，它包括下述操作步骤：
（1）、在翻转机的前、左、右且距离翻转机8米的位置，分别安装一套激光传感器，在每次行车吊运钢卷时检测激光传感器与钢卷距离并传输给可编程控制器；
（2）、可编程控制器计算钢卷中心位置：即三个激光传感器的位置坐标分别是（a1，b1）、（a2，b2）、（a3，b3），三个激光传感器的位置与钢卷之间的距离分别是l1、l2、l3，三个激光传感器的射线角度分别是a1、a2、a3，
钢卷端面构成的圆上三个点的坐标分别是A（x1，y1）、B（x2，y2）、C（x3，y3），通过如下公式分别得到A（x1，y1）、B（x2，y2）、C（x3，y3）：
；
L1，L2分别是线段AB,BC的中垂线，L1，L2的交点O(x,y)即为圆心，也就是钢卷中心位置；
L1直线方程如下：
                    
Figure 2012102354459100001DEST_PATH_IMAGE006
L2线方程如下：
                     
Figure 2012102354459100001DEST_PATH_IMAGE008
L1、L2交点圆心坐标O(x,y)：
                  
Figure 2012102354459100001DEST_PATH_IMAGE010
    
Figure DEST_PATH_IMAGE012
。
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