CN201261473Y - 车载式铁路限界在线检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种车载式铁路限界在线检测系统，包括左侧激光扫描、右测激光扫描、激光扫描信号处理、左端微波发射与接收、右端微波发射与接收、微波信号处理、水平振动测试、垂直振动测试、振动信号处理、速度测试、速度信号处理、左边摄像、右边摄像、高速字幕叠加、图像和字幕显示、以及中心数据处理、图形和数据显示、图形和数据打印。该系统检测速度快，自动化程度高，测试精度高，且不受外界环境影响，实时输出、保存检测参数，为限界维护提供更为实用的数据。主要用于高速铁路限界检测，为铁路工程竣工验收及日常运行维护等提供限界依据。

Description

车载式铁路限界在线检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种限界检测系统，特别是涉及一种车载式铁路限界在线检测系统。

背景技术

限界是指列车沿固定轨道安全运行时所需的空间尺寸。铁路限界分为铁路建筑接近限界、隧道限界和桥梁建筑限界。近年来，我国高速铁路建设取得了迅速发展，铁路工程的竣工验收、日常运行维护等环节都需要参考铁路限界的动态和静态参数。目前铁路限界静态检测均采用人工检测方法，不仅限界检测设备操作复杂、测量精度差，且工作量大、效率低。中国专利公开了一种铁路限界高速动态检测装置，它是基于数字像机处理技术，运用GPS全球定位系统，限在车厢顶部安装两台数字像机及GPS天线，对铁路周围物体进行检测。缺点是其一，如果采用高分辨率数字像机，扫描频率会大大降低，使检测数据不具备实时性。如果采用较低分辨率像机，扫描频率得到提高，但测量精度则大大降低；其二，数字像机边缘效应严重，即数字像机随扫描角度增大而图象变得模糊，从而降低了扫描边缘检测限界精度；其三，数字像机扫描角度较小，对铁路限界完全检测至少需要安装四台数字像机；其四，数字像机扫描时易受外界光照影响。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种检测速度快，自动化程度高，测试精度高，且不受外界环境影响，实时输出、保存检测参数的车载式铁路限界在线检测系统。

本实用新型车载式铁路限界在线检测系统包括左侧激光扫描、右测激光扫描、激光扫描信号处理、左端微波发射与接收、右端微波发射与接收、微波信号处理、水平振动测试、垂直振动测试、振动信号处理、速度测试、速度信号处理、左边摄像、右边摄像、高速字幕叠加、图像和字幕显示、以及中心数据处理、图形和数据显示、图形和数据打印。其连接关系是，左侧激光扫描和右测激光扫描输出/输入接激光扫描信号处理输入/输出，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收输出接微波信号处理输入，水平振动测试和垂直振动测试输出接振动信号处理输入，速度测试输出接速度信号处理输入，激光扫描信号处理和微波信号处理输出/输入接中心数据处理输入/输出，振动信号处理和速度信号处理的输出接中心数据处理输入，左边摄像和右边摄像输出接高速字幕叠加输入，高速字幕叠加输出/输入接中心数据处理输入/输出，高速字幕叠加输出接图像和字幕显示输入，中心数据处理输出分别接图形和数据显示输入、图形和数据打印输入。

其中，左侧激光扫描和右测激光扫描分别由激光扫描器GSM1和激光扫描器GSM2构成，激光扫描信号处理由嵌入式激光扫描信号处理设备PG构成，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收分别由多谱勒雷达Ld1和多谱勒雷达Ld2构成，微波信号处理由嵌入式微波信号处理设备PW构成，水平振动测试和垂直振动测试分别由振动测试传感器ZD1和振动测试传感器ZD2构成，振动信号处理由模拟采集卡P1构成，速度测试由测速传感器CS构成，速度信号处理由数字采集卡P2构成，，左边摄像和右边摄像分别由摄像机SX1和摄像机SX2构成，高速字幕叠加由字幕高速字幕叠加卡P3构成，图像和字幕显示由液晶监视器CH构成，中心数据处理由工业控制计算机PC构成、图形和数据显示由液晶显示器XS构成，图形和数据打印由激光打印机HP构成；其连接关系是，GSM1和GSM2以太网接口分别接PG以太网接口，PG以太网接口接PC以太网接口，Ld1和Ld2模拟输出口分别接PW模拟输入口，PW串行口接PC串行口，PC的视频口接XS视频口，PC串行口接HP串行口，ZD1和ZD2数字输出口分别接P1数字输入口，P1并行口接PC并行口，CS串行口接P2串行口，P2串行口接PC串行口，SX1和SX2视频口接P3视频口，P3视频口接CH视频口，P3视频口接PC的视频口。

本实用新型车载式铁路限界在线检测系统的工作原理是，左、右侧激光扫描数据通过以太网传输至激光扫描信号处理，经自适应滤波、合成及相关数学运算后得到铁路沿线的限界信号，再传送至中心数据处理，并实时显示出三维立体界限轮廓图形及打印出相关报表；水平振动和垂直振动测试信号传输至振动信号处理，将检测车在高速运行状态下产生的振动、侧滚、摇摆等车辆动态包络轮廓线还原成静态轮廓线，并通过中数据处理提供动态和静态相结合的铁路限界数据；左、右侧微波发射与接收、微波信号处理、速度测试及速度信号处理组成自动物理位置定位系统，将检测图形及报表数据定位到相应的地理位置上；左边、右边摄像将沿线的实景图像送至高速数字叠加，将地理位置信息叠加到图像上，并传入中心数据处理进行存储，以及进行图像和字幕显示。

本实用新型车载式铁路限界在线检测系统的优点在于其一，不受外界环境影响；其二，能输出、保存所有检测参数，并实时打印出超限界数据；其三，可将动态下检测数据归算到静态，检测速度快，测试数据密集，自动化程度高，测试精度高；其四，使用方便、快捷。主要用于高速铁路限界检测，为铁路工程竣工验收、日常运行维护等环节提供限界依据。

附图说明

图1：本实用新型方框图

图2：本实用新型结构示意图

具体实施方式

本实用新型车载式铁路限界在线检测系统包括左侧激光扫描、右测激光扫描、激光扫描信号处理、左端微波发射与接收、右端微波发射与接收、微波信号处理、水平振动检测、垂直振动检测、振动信号处理、速度测试、速度信号处理、左边摄像、右边摄像、高速字幕叠加、图像和字幕显示、以及中心数据处理、图形和数据显示、图形和数据打印。其连接关系是，左侧激光扫描和右测激光扫描输出/输入接激光扫描信号处理输入/输出，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收输出接微波信号处理输入，水平振动检测和垂直振动检测输出接振动信号处理输入，速度测试输出接速度信号处理输入，激光扫描信号处理和微波信号处理输出/输入接中心数据处理输入/输出，振动信号处理和速度信号处理的输出接中心数据处理输入，左边摄像和右边摄像输出接高速字幕叠加输入，高速字幕叠加输出/输入接中心数据处理输入/输出，高速字幕叠加输出接字幕显示输入，中心数据处理输出分别接图形和数据显示输入、图形和数据打印输入。

其中，左侧激光扫描和右测激光扫描分别由激光扫描器GSM1和激光扫描器GSM2构成，激光扫描信号处理由嵌入式激光扫描信号处理设备PG构成，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收分别由多谱勒雷达Ld1和多谱勒雷达Ld2构成，微波信号处理由嵌入式微波信号处理设备PW构成，水平振动测试和垂直振动测试分别由振动测试传感器ZD1和振动测试传感器ZD2构成，振动信号处理由模拟采集卡P1构成，速度测试由测速传感器CS构成，速度信号处理由数字采集卡P2构成，，左边摄像和右边摄像分别由摄像机SX1和摄像机SX2构成，高速字幕叠加由字幕高速字幕叠加卡P3构成，图像和字幕显示由液晶监视器CH构成，中心数据处理由工业控制计算机PC构成、图形和数据显示由液晶显示器XS构成，图形和数据打印由激光打印机HP构成。其连接关系是，GSM1和GSM2以太网接口E分别接PG以太网接口E1、E2，PG以太网接口E3接PC以太网接口E，Ld1和Ld2模拟输出口AO1分别接PW模拟输入端AI1、AI2，PW串行口RS232接PC串行口RS232，PC的视频口VGA接XS视频口VGA，PC串行口USB接HP串行口USB，ZD1和ZD2数字输出口DO1分别接P1数字输入口DI0、DI1，P1并行口LPT接PC并行口LPT，CS串行口RS485接P2串行口RS485，P2串行口RS485接PC串行口RS485，SX1和SX2视频口S-VIDEO接P3视频口AV，P3视频口AV接CH视频口AV，P3视频口HDMI接PC的视频口HDMI。

Claims (2)

1、一种车载式铁路限界在线检测系统，由信号接收部分及信号处理部分组成，其特征在于包括左侧激光扫描、右测激光扫描、激光扫描信号处理、左端微波发射与接收、右端微波发射与接收、微波信号处理、水平振动测试、垂直振动测试、振动信号处理、速度测试、速度信号处理、左边摄像、右边摄像、高速字幕叠加、图像和字幕显示、以及中心数据处理、图形和数据显示、图形和数据打印，其连接关系是，左侧激光扫描和右测激光扫描输出/输入接激光扫描信号处理输入/输出，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收输出接微波信号处理输入，水平振动测试和垂直振动测试输出接振动信号处理输入，速度测试输出接速度信号处理输入，激光扫描信号处理和微波信号处理输出/输入接中心数据处理输入/输出，振动信号处理和速度信号处理输出接中心数据处理输入，左边摄像和右边摄像输出接高速字幕叠加输入，高速字幕叠加输出/输入接中心数据处理输入/输出，高速字幕叠加输出接图像和字幕显示输入，中心数据处理输出分别接图形和数据显示输入、图形和数据打印输入。

2、如权利要求1所述的车载式铁路限界在线检测系统，其特征在于左侧激光扫描和右测激光扫描分别由激光扫描器GSM1和激光扫描器GSM2构成，激光扫描信号处理由嵌入式激光扫描信号处理设备PG构成，左端微波发射与接收和右端微波发射与接收分别由多谱勒雷达Ld1和多谱勒雷达Ld2构成，微波信号处理由嵌入式微波信号处理设备PW构成，水平振动测试和垂直振动测试分别由振动测试传感器ZD1和振动测试传感器ZD2构成，振动信号处理由模拟采集卡P1构成，速度测试由测速传感器CS构成，速度信号处理由数字采集卡P2构成，，左边摄像和右边摄像分别由摄像机SX1和摄像机SX2构成，高速字幕叠加由字幕高速字幕叠加卡P3构成，图像和字幕显示由液晶监视器CH构成，中心数据处理由工业控制计算机PC构成、图形和数据显示由液晶显示器XS构成，图形和数据打印由激光打印机HP构成；其连接关系是，GSM1和GSM2以太网接口分别接PG以太网接口，PG以太网接口接PC以太网接口，Ld1和Ld2模拟输出口分别接PW模拟输入口，PW串行口接PC串行口，PC的视频口接XS视频口，PC串行口接HP串行口，ZD1和ZD2数字输出口分别接P1数字输入口，P1并行口接PC并行口，CS串行口接P2串行口，P2串行口接PC串行口，SX1和SX2视频口接P3视频口，P3视频口接CH视频口，P3视频口接PC的视频口。

Images