CN201009906Y - 直线轨道车往返行走多点定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直线轨道车往返行走多点定位装置，包括轨道车，CPU处理器(10)和轨道车传感装置(11)，所述CPU处理器(10)的输入端与所述轨道车传感装置(11)的输出端连接，其特征在于：所述轨道车传感装置(11)设置在起点量尺支座(1)上，该起点量尺支座(1)固定在直线轨道的一端，直线轨道另一端固定有终点量尺支座(1’)；所述轨道车传感装置(11)设置有主旋转轮(6)和旋转编码器(7)，二者同轴连接；所述终点量尺支座(1’)是一动滑轮机构，该动滑轮机构与主旋转轮(6)之间套装同一钢丝(2)，该钢丝(2)与所述轨道车固定连接。本实用新型能够及时反映轨道车准确位置和运行速度。

Description

直线轨道车往返行走多点定位装置

技术领域

本实用新型属于轨道车技术领域，具体地说，尤其涉及一种直线轨道车往返行走多点定位装置。

背景技术

交通领域的轨道车辆包括铁路、轻轨、地铁等；工业领域的轨道车辆包括各种物料搬运的轨道车辆，如行车、轨道吊车、卷扬绞车等，和在轨道上运行的各种工作车辆，如焦化行业的推焦车、拦焦车、熄焦车和装煤车等。

在现有轨道车定位技术中，大多是操作人员凭借视觉和经验确定轨道车是否到位和是否对中，往往会出现滞后或者超前指定停车位，造成频繁操纵令控制器、减速器频繁起停、液压抱闸频繁开启，使动力设备的安全性降低、使用寿命缩短。

在目前检索到的轨道车定位技术包括轨道车，CPU处理器和轨道车传感装置，所述轨道车与直线轨道滚动连接，所述CPU处理器的输入端与所述轨道车传感装置的输出端连接。所述轨道车传感装置分为红外编码位置检测技术、RFID技术、感应无线技术等光电检测技术。

其中红外编码位置检测技术是采用固定标尺与活动标尺相结合的方式：

固定标尺：固定标尺长度为1米，固定标尺上有10个红外发射窗，每个红外发射窗的间距a为100mm，每个红外发射窗中有一个红外二极管。每30米安装一台电源箱。固定标尺间连接电缆。

活动标尺(移动标尺)：长度为100mm，活动标尺上有10个红外接收窗，每个红外接收窗的间距为10mm。

固定标尺的红外二极管不断发出包含自身位置信号的编码调制红外光。活动标尺安装在机车上，在移动过程中活动标尺不断地接收固定标尺发出的红外位置信号，从而获得机车的绝对地址。活动标尺把地址信号上传到CPU处理器。

单位：mm

如移动编码与固定编码换算表所示：红外编码位置检测技术检测精度的理论值为10mm。

红外编码位置检测技术的技术特点及缺点如下：

1、固定标尺是采用串联方式供电，每30个固定标尺需要配备一个电源箱，其供电方式复杂，不可靠。

2、每台固定标尺中有独立的单片机系统，众多的串联方式的接口和焊点，会大大降低系统可靠性。如果每个环节的可靠性为0.999，按1000个环节计算，串联方式的可靠性则只有0.37。

3、红外编码位置检测方法的初始化十分复杂，需要采用强度检测仪对每个固定标尺的每个红外二极管进行强度检测；采用编码检测仪对固定标尺进行编码；采用位置检测仪对活动标尺进行标定，安装。

4、固定标尺中的单片机系统和供电系统容易受电磁，如变频器高频脉冲、电机磁场、三相交流电源电刷打火等干扰。

5、要求每半个月至一个月清洗一次固定标尺的红外发射窗的，工作量巨大。

6、固定标尺及固定标发光二极管等存在安装误差，特别是二极管安装的角度误差影响大，散射误差；红外编码位置检测技术采用红外光传送编码信息，容易受到环境红外光干扰。因此红外编码位置检测的精度很难达到10mm，控制精度就更低。

7、由于红外编码位置检测方法只能检测位置信息而不能检测速度信息，所以它不能做到较好的速度控制，从而在用于自动对中时表现不尽如人意。

RFID技术是在轨道旁安装多个电子标签，每个分别表示着工艺的物理位置，工艺的位置可以根据电子标签的32b序列号加以分辨，当机车途径所埋设的电子标签时，阅读器读出该标签的地址编码，从而确定机车的位置，主控机依据电子标签的数据控制推轨道车的运行状态到达指定位置。

RFID技术的检测精度不高，因为微波具有的一定的漫发射性，即使对其进行方向限制，所达到的检测精度也远远大于1cm，难以达到三大机车的定位要求，一般用于机车的粗定位。

感应无线技术是把扁平电缆埋设在轨道旁，通过通讯电缆连到中央控制室，机车上安装感应天线，天线离感应电缆约20cm，用感应方式测量轨道车位置。

现有的轨道车行走定位技术包括安装在轨道车车箱的CPU处理器和轨道车传感装置，所述轨道车与直线轨道滚动连接，所述轨道车传感装置向CPU处理器输出传感信号，其缺点是：

1、发射装置或接受装置因机械震动等原因而引起的移位或偏移，导致接受装置不能可靠的接受到光电信号，而不能产生电信号或产生错误的信号。

2、因光电装置安装在生产现场，受生产现场环境影响导致光电检测装置不能可靠的工作。

3、生产现场的各种电磁干扰源对光电检测装置产生的干扰大，导致光电检测装置输出发生畸变失真，使系统误动或引发生产事故。

4、在机车运行中因打滑会造成光电检测装置产生误判，不能正确检测轨道车的运行状态。

5、只能检测轨道车准确位置，无法实时反映轨道车当前运行速度。

6、随着轨道的长度，装置成本相应增加，装置误差也会累计增加。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型的目的在于提供一种能够及时反映轨道车准确位置和运行速度的直线轨道车往返行走多点定位装置。

本实用新型的技术方案如下：一种直线轨道车往返行走多点定位装置，包括轨道车，CPU处理器和轨道车传感装置，所述轨道车与直线轨道滚动连接，所述CPU处理器的输入端与所述轨道车传感装置的输出端连接，其关键在于：所述轨道车传感装置设置在起点量尺支座上，该起点量尺支座固定在所述直线轨道的一端，所述直线轨道另一端固定有终点量尺支座；

所述轨道车传感装置设置有主旋转轮和旋转编码器，其中主旋转轮是一定滑轮，该主旋转轮与所述旋转编码器同轴连接；

所述终点量尺支座是一动滑轮机构，该动滑轮机构安装有动滑轮，所述动滑轮与主旋转轮之间套装同一钢丝，该钢丝与所述轨道车固定连接。

所述旋转编码器设置有信号输出线与所述CPU处理器连接。

所述旋转编码器内固定有两个光敏接收管，两个光敏接收管连接两根输出线，向所述CPU处理器输出A、B两路时序不同的光电信号；

所述CPU处理器内部设置有往返行程识别机构和定位机构，其中往返行程识别机构的输出端与所述定位机构的输入端连接，其中所述往返行程识别机构接收所述A、B两路光点信号的时序差判断所述旋转编码器的旋转方向，并输送给所述定位机构，所述定位机构实现所述轨道车的定位；

所述定位机构内部设置有电子计时器，计算所述往返行程识别机构的信号输出频率。

所述往返行程识别机构设置有：

用于系统初始化的机构；

用于判断A路信号等于1否的机构；A路信号不等于1，则返回所述用于判断A路信号等于1否的机构继续判断；等于1，则执行：

用于判断B路信号等于1否的机构；B路信号不等于1，则返回所述用于判断B路信号等于1否的机构继续判断；等于1，则执行：

用于判断A路信号等于0否的机构；A路信号不等于0，则返回所述用于判断A路信号等于0否的机构继续判断；等于0，则执行：

用于判断B路信号等于1否的机构；不等于1，则执行用于轨道车逆行的机构，

用于计数器减1的机构；返回所述用于判断A路信号等于1否的机构；等于1，则执行：

用于轨道车正行的机构，

用于计数器加1的机构；返回所述用于判断A路信号等于1否的机构。

所述终点量尺支座还包括拉杆和底座，其中所述拉杆的上端安装有所述动滑轮，该拉杆的下端绞连接有所述底座，所述底座固定在地上。

在所述动滑轮的轴心上固定有重锤线，该重锤线活套在定滑轮上，其伸出端系有重锤。

重锤的重力作用传递到动滑轮，所述重锤线拉动所述动滑轮，使钢丝保持紧绷状态，可防止钢丝使用过久，产生误差。

本实用新型的有益效果是：

能够及时反映轨道车准确位置和运行速度：

1、将长距离的直线距离定位转化成一个直径较小的轨道车传感装置来定位，定位更加精确；

2、整套装置可靠性高，维修简单；

3、应用范围广泛，即使用于高温强腐蚀的恶劣环境也不会影响使用效果；

4、定位精度高，可以达到±10mm。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为往返行程识别机构的流程框图；

图4为编码器内部工作原理图；

图5为7A、7B光敏接收管信号时序图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1、图2所示：一种直线轨道车往返行走多点定位装置，包括轨道车，CPU处理器10和轨道车传感装置11，所述轨道车与直线轨道滚动连接，所述CPU处理器10的输入端与所述轨道车传感装置11的输出端连接，其中，所述轨道车传感装置11设置在起点量尺支座1上，该起点量尺支座1固定在所述直线轨道的一端，所述直线轨道另一端固定有终点量尺支座1’；

所述轨道车传感装置11设置有主旋转轮6和旋转编码器7，其中主旋转轮6是一定滑轮，该主旋转轮6与所述旋转编码器7同轴连接；

所述终点量尺支座1’是一动滑轮机构，该动滑轮机构安装有动滑轮1c，所述动滑轮1c与主旋转轮6之间套装同一钢丝2，该钢丝2与所述轨道车固定连接。

所述旋转编码器7设置有信号输出线与所述CPU处理器10连接。

如图4、图5所示：所述旋转编码器7内固定有两个光敏接收管，两个光敏接收管连接两根输出线，向所述CPU处理器10输出A、B两路时序不同的光电信号；

所述CPU处理器10内部设置有往返行程识别机构10a和定位机构10b，其中往返行程识别机构10a的输出端与所述定位机构10b的输入端连接，其中所述往返行程识别机构10a接收所述A、B两路光点信号的时序差判断所述旋转编码器7的旋转方向，并输送给所述定位机构10b，所述定位机构10b实现所述轨道车的定位；

所述定位机构10b内部设置有电子计时器，计算所述往返行程识别机构10a的信号输出频率。

如图3所示：所述往返行程识别机构10a设置有：

用于系统初始化的机构；

用于判断A路信号等于1否的机构；A路信号不等于1，则返回所述用于判断A路信号等于1否的机构继续判断；等于1，则执行：

用于判断B路信号等于1否的机构；B路信号不等于1，则返回所述用于判断B路信号等于1否的机构继续判断；等于1，则执行：

用于判断A路信号等于0否的机构；A路信号不等于0，则返回所述用于判断A路信号等于0否的机构继续判断；等于0，则执行：

用于判断B路信号等于1否的机构；不等于1，则执行用于轨道车逆行的机构，

用于计数器减1的机构；返回所述用于判断A路信号等于1否的机构；等于1，则执行：

用于轨道车正行的机构，

用于计数器加1的机构；返回所述用于判断A路信号等于1否的机构。

所述终点量尺支座1’还包括拉杆1b和底座1d，其中所述拉杆1b的上端安装有所述动滑轮1c，该拉杆1b的下端绞连接有所述底座1d，所述底座1d固定在地上。

在所述动滑轮1c的轴心上固定有重锤线3，该重锤线3活套在定滑轮9上，其伸出端系有重锤8。

重锤的重力作用传递到动滑轮1c，所述重锤线3拉动所述动滑轮1c，使钢丝保持紧绷状态。

本实用新型的工作原理是，当轨道车行走时，拉动钢丝2带动主旋转轮6，旋转编码器7随着主旋转轮6的转动，将轨道车的行走距离通过记数脉冲信号输入到CPU处理器10，CPU处理器10确定轨道车当前所处的实际位置、行走方向和速度。

Claims (4)

1.一种直线轨道车往返行走多点定位装置，包括轨道车，CPU处理器(10)和轨道车传感装置(11)，所述轨道车与直线轨道滚动连接，所述CPU处理器(10)的输入端与所述轨道车传感装置(11)的输出端连接，其特征在于：所述轨道车传感装置(11)设置在起点量尺支座(1)上，该起点量尺支座(1)固定在所述直线轨道的一端，所述直线轨道另一端固定有终点量尺支座(1’)；

所述轨道车传感装置(11)设置有主旋转轮(6)和旋转编码器(7)，其中主旋转轮(6)是一定滑轮，该主旋转轮(6)与所述旋转编码器(7)同轴连接；

所述终点量尺支座(1’)是一动滑轮机构，该动滑轮机构安装有动滑轮(1c)，所述动滑轮(1c)与主旋转轮(6)之间套装同一钢丝(2)，该钢丝(2)与所述轨道车固定连接。

2.根据权利要求1所述的直线轨道车往返行走多点定位装置，其特征在于：所述旋转编码器(7)设置有信号输出线与所述CPU处理器(10)连接。

3.根据权利要求1所述的直线轨道车往返行走多点定位装置，其特征在于：所述终点量尺支座(1’)还包括拉杆(1b)和底座(1d)，其中所述拉杆(1b)的上端安装有所述动滑轮(1c)，该拉杆(1b)的下端绞连接有所述底座(1d)，所述底座(1d)固定在地上。

4.根据权利要求1或3所述的直线轨道车往返行走多点定位装置，其特征在于：在所述动滑轮(1c)的轴心上固定有重锤线(3)，该重锤线(3)活套在定滑轮(9)上，其伸出端系有重锤(8)。

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