CN113776454A - 限界检测系统及限界检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限界检测系统及限界检测方法，其中限界检测系统包括限界检测装置和软件系统。本发明提供的系统及方法采用激光扫描系统、光电传感器及视觉传感器技术，对车辆断面/轮廓进行快速精确的检测，并能够自动将扫描结果与预先保存在数据库内的标准限界数据进行比较，如被测车辆超过标准限界，系统发出报警提醒，同时检测的结果予以保存，留有记录，方便查询、打印。

Description

限界检测系统及限界检测方法

技术领域

本发明属于车辆检测技术领域，涉及限界检测技术，具体涉及一种限界检测系统及限界检测方法。

背景技术

车辆轮廓限界检测是地铁车辆及工程车辆在新造(或检修后)对车辆的轮廓线进行检测和验收时应用的必需工序。传统的限界检测装置是由装置本体，上部限界检测模板，下部限界检测模板，传感器和电气控制系统等组成，其中限界检测模板为可拆卸式，需要根据不同的车型安装不同的模板。传统的限界检测装置在实际更换限界检测模板时，还需对安装后的限界检测装置的各坐标值进行测量校验，这样就增加了工作人员的工作强度，给后续工作带来极大麻烦。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种限界检测系统及限界检测方法，能够精确检测车辆断面/轮廓，并进行标准限界比较，无需限界检测模板。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种限界检测系统，包括限界检测装置和软件系统；所述限界检测装置包括分别设置在车辆通道两侧的两根立柱、设置在车辆通道底部的数据采集系统、电气控制系统；立柱上设置有数据采集系统、报警系统；所述数据采集系统包括分别布置在立柱上的传感器，摄像头和激光扫描系统，电气控制系统用于控制数据采集系统、报警系统工作；报警系统用于被测车辆超限时，发出报警；

所述软件系统包括图像车号识别模块、轮廓数据采集模块；所述轮廓数据采集模块根据数据采集系统获取的车辆轮廓尺寸数据，形成三维点云图；图像车号识别模块用于根据据采集系统获取的车号，通过车号识别系统自动识别车型，并调取系统中预先储存的被测车辆标准限界尺寸数据，与轮廓数据采集模块形成的三维点云图作对比，实时自动检测车辆是否超限。

进一步的，所述两边立柱各自连接一“L”形固定杆，固定杆侧面及顶部均安装有激光扫描装置，固定杆侧面安装有传感器，两立柱之间的地面上安装有激光扫描装置和传感器。

进一步的，所述超限检测对于超限车辆，提供超限的位置、超限等级、超限数值，车辆轮廓图片和证据图片。

一种限界检测方法，包括如下步骤：

步骤1，在车辆通道两侧安装立柱，立柱上设置有数据采集系统、报警系统，在立柱之间的地面上安装数据采集系统；

步骤2，当待交付使用的列车通过限界检测装置时，系统自动对被测车辆外部轮廓进行全断面扫描，形成三维点云图；

步骤3，通过车号识别系统自动识别车型，并调取系统中预先储存的被测车辆标准限界数据与三维点云图作对比，实时自动检测车辆是否超限；

步骤4，当车辆超限时，提供并保存超限的位置、超限等级、超限数值车辆轮廓图片和证据图片。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

本发明提供的限界检测系统及方法采用激光传感器、光电传感器及视觉传感器技术，对车辆断面/轮廓进行快速精确的检测，并能够自动将扫描结果与预先保存在数据库内的标准限界数据进行比较，当系统进行检测作业时，如被测车辆超过标准限界，系统发出报警提醒，同时检测的结果予以保存，留有记录，方便查询、打印。

附图说明

图1为本发明提供的限界检测系统安装示意图。

附图标记说明：

1-报警系统，2-立柱，3-数据采集系统，4-电气控制系统，5-固定杆。

具体实施方式

以下将结合具体实施例对本发明提供的技术方案进行详细说明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

本发明提供的限界检测系统包括限界检测装置和软件系统。其中，限界检测装置包括分别设置在两侧的两根立柱2，每侧设置一根。立柱2上设置有数据采集系统3、报警系统1，数据采集系统包括分别布置在立柱上的传感器，摄像头和激光扫描系统，传感器采用对射型光电传感器，将车辆通过时产生的光信号转变为电信号，摄像头采集车辆图像(包括车号)，激光扫描系统用于探测车辆位置、距离和被测车辆的轮廓尺寸数据采集。两边立柱各自连接一“L”形固定杆5，固定杆侧面及顶部均安装有激光扫描装置，用于扫描车辆侧面及顶部轮廓，固定杆顶部还安装有传感器，传感器选用欧姆龙E3Z-T66A型，该传感器为对射型光电传感器，具有实现小型、长距离、节省电力和节省能源的特性。同时，在立柱之间的地面上也安装有激光扫描装置和对射型光电传感器，激光扫描装置用于扫描车辆底部轮廓，传感器用于实现车辆底部信号采集。限界检测装置还包括电气控制系统4，该控制系统主要由控制柜、工控机、显示屏、PLC模块和配套元器件组成，用于控制数据采集系统、报警系统工作、数据显示和数据保存。传感器向电气控制逻辑程序提供信号，启动后台程序(软件系统)的运行。报警系统用于被测车辆超过标准限界时，发出报警提醒。

软件系统包括图像车号识别模块、轮廓数据采集模块。系统将安装运行在内部以太网的TCP/IP网络平台上，网络带宽>＝100M，网络延时小于50ms。系统采取分布式部署方式，服务器设在系统使用部门，前端设备布署在车库的进出口。其中，图像车号识别模块用于根据采集系统获取的车号，通过车号识别系统自动识别车型。轮廓数据采集模块对被检测车辆进行车辆轮廓尺寸的数据采集，在系统内生成实际车辆轮廓尺寸数据，形成三维点云图(车辆轮廓图)。具体地说，激光扫描装置向被测车辆发射激光束探测信号，然后接收到的从被测车辆反射回来的信号，随着扫描装置对被测车辆的扫描运行，被测车辆反射回来的信号将生成各个轮廓线，所有断面采集的轮廓线合成在一起，会最终生成被测车辆的轮廓点云图。系统将该车辆轮廓尺寸数据和系统里预先储存好的标准车辆轮廓尺寸外形图数据进行数据对比，实时自动检测被测车辆是否超限。对于超限车辆，检测人员可在控制系统的工控机显示屏上对其超限的位置、超限等级和超限数值进行查看。对超限车辆提供车辆轮廓图片和证据图片，供人工核查，并作为现场资料保存。

本发明还提供了一种限界检测方法，包括如下步骤：

步骤1，在车辆通道两侧安装立柱，立柱上设置有数据采集系统、报警系统，在立柱之间的地面上安装数据采集系统；

步骤2，当待交付使用的检修后(或新造)列车以3～5km/h的速度通过限界检测装置时传感器采集到车辆信号时传输至电气控制系统，电气控制系统启动软件系统运行，系统利用激光扫描系统自动对被测车辆外部轮廓进行全断面扫描，形成三维点云图(车辆轮廓图)；

步骤3，通过车号识别系统自动识别车型，并调取系统中预先储存的被测车辆标准限界数据与车辆轮廓图作对比，实时自动检测车辆是否超限；

步骤4，当车辆超限时，提供超限的位置、超限等级、超限数值，并提供车辆轮廓图片和证据图片，供人工核查，并作为现场资料保存。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种限界检测系统，其特征在于：包括限界检测装置和软件系统；所述限界检测装置包括分别设置在车辆通道两侧的两根立柱、设置在车辆通道底部的数据采集系统、电气控制系统；立柱上设置有数据采集系统、报警系统；所述数据采集系统包括分别布置在立柱上的传感器，摄像头和激光扫描系统，电气控制系统用于控制数据采集系统、报警系统工作；报警系统用于被测车辆超限时，发出报警；

所述软件系统包括图像车号识别模块、轮廓数据采集模块；所述轮廓数据采集模块根据数据采集系统获取的车辆轮廓尺寸数据，形成三维点云图；图像车号识别模块用于根据据采集系统获取的车号，通过车号识别系统自动识别车型，并调取系统中预先储存的被测车辆标准限界尺寸数据，与轮廓数据采集模块形成的三维点云图作对比，实时自动检测车辆是否超限。

2.根据权利要求1所述的限界检测系统，其特征在于：所述两边立柱各自连接一“L”形固定杆，固定杆侧面及顶部均安装有激光扫描装置，固定杆侧面安装有传感器，两立柱之间的地面上安装有激光扫描装置和传感器。

3.根据权利要求1所述的限界检测系统，其特征在于：所述限界检测对于超限车辆，提供超限的位置、超限等级、超限数值，车辆轮廓图片和证据图片。

4.一种限界检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，在车辆通道两侧安装立柱，立柱上设置有数据采集系统、报警系统，在立柱之间的地面上安装数据采集系统；

步骤2，当待交付使用的列车通过限界检测装置时，系统自动对被测车辆外部轮廓进行全断面扫描，形成三维点云图；

步骤3，通过车号识别系统自动识别车型，并调取系统中预先储存的被测车辆标准限界数据与三维点云图作对比，实时自动检测车辆是否超限；

步骤4，当车辆超限时，提供并保存超限的位置、超限等级、超限数值车辆轮廓图片和证据图片。

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