CN204548153U - 一种地铁隧道限界检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地铁隧道限界检测系统，将限界车外形轮廓划分为M个区域，在每个区域中最易侵限点进行标定，M为正整数，并在每个侵限点处放置一个测量点小系统，测量点小系统与控制系统相连，控制系统包括控制器和人机界面HMI，人机界面HMI的显示信号输入端与控制器的显示信号输出端相连，在测量点小系统中安装有碰撞位移传感器(5)和喷涂器的喷管(7)，碰撞位移传感器(5)的位移输出端与控制器的位移输入端相连，控制器的喷涂分配端与喷涂系统的分配器的分配端相连。本实用新型能够有效减少人力和时间，发现侵限处不需反复停车检测，单次检测时间短，降低了人的工作量，提高检测效率。

Description

一种地铁隧道限界检测系统

技术领域

本实用新型涉及一种检测系统，特别是涉及一种地铁隧道限界检测系统。

背景技术

目前市场上使用的限界检测车测试装置一般有两种：非接触式限界检测装置和机械式限界检测装置，非接触式限界检测装置以激光检测为主，检测精度较高，但价格较昂贵。机械式限界检测装置既能满足地铁限界检测需要，又经济实惠，能有效的降低工程成本、节约投资。

但目前的接触式的限界检测车在检测时所需人员较多，在碰到侵限或障碍物区域时需要立即停车，并且反复倒车来确定侵限位置，同时需要人工用钢尺丈量测出侵限量大小，需要耗费大量的人力和时间，测量精度无法保证。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种地铁隧道限界检测系统。

为了实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供了一种地铁隧道限界检测系统，将限界车外形轮廓划分为M个区域，在每个区域中取最易侵限点进行标定，所述M为正整数，并在每个侵限点处放置一个测量点小系统，M个测量点小系统与控制系统相连，所述控制系统包括控制器和人机界面HMI，所述人机界面HMI的显示信号输入端与所述控制器的显示信号输出端相连，所述控制器的里程信号输入端与里程编码器的输出端相连，在第i个测量点小系统中安装有第i个碰撞位移传感器和喷涂器的第i个喷管，所述i＝1、2、……、M，所述碰撞位移传感器的位移输出端与所述控制器的位移输入端相连，所述控制器的喷涂分配端与喷涂器的分配器的分配端相连，当第N个测量点被触发时，所述N为不大于M的正整数，第N个测量点小系统中的碰撞位移传感器发出信号给控制器，控制器记录当前里程编码器数值和记录第N个测量点小系统中碰撞位移传感器的位移数据，并显示在人机界面HMI上，同时控制器控制喷涂器的第N个喷管喷出标示颜料。控制器存储的侵限点发生的具体位置(由里程编码器读取)及侵限的尺度(由碰撞位移传感器输出)，可以导出数据表格，便于人工查询，清晰的知道侵限点发生的具体位置及侵限的尺度。

当测量点小系统内的碰撞位移传感器受到挤压，碰撞位移传感器输出位移信号给控制器，控制器根据的设定的阀值小于碰撞位移传感器输入控制器的位移，控制器控制里程编码器此时行走的里程及控制喷涂器的喷管喷出标示颜料，同时控制器记录碰撞位移传感器输出的障碍物侵限量。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述测量点小系统包括固定支架，所述固定支架上固设有向外延伸的浮动板支架，所述浮动板支架贯穿浮动板且所述浮动板不能从所述浮动板支架上脱出，在所述浮动板内侧的浮动板支架上装有复位弹簧。该结构简单，方便实现并且可以通过调节浮动板适应不同限界轮廓。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括螺栓，在所述浮动板支架末端设置有螺纹，所述螺栓与所述浮动板支架上的螺纹配合将浮动板限位。有利于防止浮动板从浮动板支架上滑落，更加的安全。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述碰撞位移传感器的固定端安装在固定支架上，碰撞位移传感器的活动端与浮动板相连，所述碰撞位移传感器的位移输出端与所述控制器的位移输入端相连，当浮动板遇到障碍物时，所述碰撞位移传感器输出位移信号给控制器，控制器根据所述碰撞位移传感器输出的信号记录障碍物突出长度。

当遇到障碍物/侵限处，控制器根据碰撞位移传感器输出的信号能够得到障碍物/侵限处超出多少距离，不需要人工用钢尺丈量测出侵限量大小，降低了需要耗费大量的人力和时间，并保证精度的准确性。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述喷涂器包括颜料腔及与所述颜料腔相连的压缩气体腔，所述颜料腔通过分配器与M个喷管相连，所述分配器根据控制器发送的信号打开相应的喷管，当浮动板遇到障碍物时，所述碰撞位移传感器输出位移信号给控制器，控制器控制分配器打开喷管阀门，喷管喷出标示颜料。易于工作人员发现侵限处位置，节约时间。

在本实用新型的一种优选实施方式中，所述控制器为PLC。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型能够有效减少人力和时间，发现侵限处不需反复停车检测，单次检测时间短，降低了人的工作量，提高检测效率。同时可以有效地减少人工测量的误差，可以控制检测车反复多次检测，对几组数据进行对比，提高了测量的精度。

附图说明

图1是本实用新型车身截面结构示意图。

图2是本实用新型控制系统结构示意图。

图3是本实用新型测量点小系统结构示意图。

图4是本实用新型喷涂器结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本实用新型提供了一种地铁隧道限界检测系统，如图1-3所示，将限界车外形轮廓划分为M个区域，在每个区域中取最易侵限点进行标定，其中，M为正整数，并在每个侵限点处放置一个测量点小系统，M个测量点小系统与控制系统相连，控制系统包括控制器和人机界面HMI。

在本实施方式中，限界车可以为任意检测用限界车，具体可以为但不限于现有的限界车结构，控制器为PLC。人机界面HMI的显示信号输入端与控制器的显示信号输出端相连，控制器的里程信号输入端与里程编码器的输出端相连，在第i个测量点小系统中安装有第i个碰撞位移传感器5和喷涂器的第i个喷管7，其中，i＝1、2、……、M。

碰撞位移传感器5的位移输出端与控制器的位移输入端相连，控制器的喷涂分配端与喷涂器的分配器的分配端相连，当第N个测量点被触发时，N为不大于M的正整数，第N个测量点小系统中的碰撞位移传感器5发出信号给控制器，控制器记录当前里程编码器数值和记录第N个测量点小系统中碰撞位移传感器的位移数据，并显示在人机界面HMI上，同时控制器控制喷涂器的第N个喷管喷出标示颜料。

在本实施方式中，控制器接收碰撞位移传感器的信号并工作，记录里程编码器数值和碰撞位移传感器的位移数据，以及控制喷涂器喷出标示颜料，这种接收信号并控制其他设备运行的方法为现有技术，具体可以采用控制器接收触发信号并控制其他设备运行的现有方法。

在本实施方式中，当测量点小系统内的碰撞位移传感器受到挤压，碰撞位移传感器输出位移信号给控制器，控制器根据的设定的阀值小于碰撞位移传感器输入控制器的位移，控制器控制里程编码器此时行走的里程及控制喷涂器的喷管喷出标示颜料，同时控制器记录碰撞位移传感器输出的障碍物侵限量，人机界面HMI显示侵限处里程及侵限处障碍物凸出位移，属于现有技术，例如设定的阀值的为5cm，碰撞位移传感器输出的位移量为8cm，此时喷管喷出标示颜料，控制器记录此时里程编码器输出的里程20km，同时在人机界面HMI显示里程为20km，第N个位置处有侵限，障碍物侵限量为3cm。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图3所示，限界检测装置包括固定支架2，固定支架2上固设有向外延伸的浮动板支架4，浮动板支架4贯穿浮动板1且浮动板1不能从浮动板支架4上脱出，其中，浮动板的形状可以根据实际情况进行设计，例如弓形。在浮动板1内侧的浮动板支架4上装有复位弹簧3。需要注意，浮动板内侧为：复位弹簧处于通过浮动板支架且处于浮动板与固定支架之间。在本实施方式中，还包括螺栓6，在浮动板支架4末端设置有螺纹，螺栓6与浮动板支架4上的螺纹配合将浮动板1限位。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图3所示，碰撞位移传感器5的固定端安装在固定支架2上，碰撞位移传感器5的活动端与浮动板1相连，碰撞位移传感器5的位移输出端与控制器的位移输入端相连，当浮动板1遇到障碍物时，碰撞位移传感器5输出位移信号给控制器，控制器根据碰撞位移传感器5输出的信号记录障碍物突出长度。在本实施方式中，碰撞位移传感器为直线位移传感器，碰撞位移传感器的安装位置可以底座在固定支架上，前端伸缩部位安装于浮动支架上，每个测量小系统中均有一个碰撞位移传感器，M个测量点具有M个碰撞位移传感器。在同一时间，碰撞位移传感器可以是多个同时发讯，例如2个或者3个。当碰撞传感器受到挤压，将采集的信号输入给系统控制器，控制器通过里程传感器记录当前在地铁行驶的路途中遇到障碍的里程位置，记录位移传感器输出的障碍物突出长度均属于现有技术，例如在5.5km处车身上的某个碰撞位移传感器受到挤压，里程显示器输出在5.5km处，第N个碰撞小系统处遇到障碍，在此不作赘述。

在本实用新型的一种优选实施方式中，如图4所示，喷涂器包括颜料腔及与颜料腔相连的压缩气体腔，颜料腔通过分配器与M个喷管相连，分配器根据控制器发送的信号打开相应的喷管，当浮动板1遇到障碍物时，碰撞位移传感器5输出位移信号给控制器，控制器控制分配器打开喷管阀门，喷管7喷出标示颜料。例如第N个测量点小系统内的浮动板遇到障碍物，碰撞位移传感器输出信号给控制器，控制器控制分配器的第N个阀门打开，第N个测量点小系统内的喷管喷出标示颜料。

在本实用新型的一种优选实施方式中，还包括声光报警装置，声光报警装置包括三极管，三极管的基极与控制器的声光报警端相连，三极管的发射极串联电阻后与电源相连，三极管的集电极与闪光灯的一端相连，闪光灯的另一端与电源地相连，蜂鸣器与闪光灯并联。在本实施方式中，可以用场效应管代替三极管，优选P型增强型MOS管，其具体连接，在此不作赘述。

在本实用新型的一种更加优选实施方式中，还包括声光报警装置，声光报警装置包括三极管及继电器，三极管的基极与控制器的声光报警端相连，三极管的发射极及继电器的输出回路的一端分别与电源相连，继电器的输出回路的另一端与闪光灯的一端相连，三极管的集电极与继电器的输入回路的一端相连，闪光灯的另一端及继电器的输入回路的另一端分别与电源相连，蜂鸣器与闪光灯并联。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种地铁隧道限界检测系统，其特征在于，将限界车外形轮廓划分为M个区域，在每个区域中取最易侵限点进行标定，所述M为正整数，并在每个侵限点处放置一个测量点小系统，M个测量点小系统与控制系统相连，所述控制系统包括控制器和人机界面HMI，所述人机界面HMI的显示信号输入端与所述控制器的显示信号输出端相连，所述控制器的里程信号输入端与里程编码器的输出端相连，

在第i个测量点小系统中安装有第i个碰撞位移传感器(5)和喷涂器的第i个喷管(7)，所述i＝1、2、……、M，所述碰撞位移传感器(5)的位移输出端与所述控制器的位移输入端相连，所述控制器的喷涂分配端与喷涂器的分配器的分配端相连，

当第N个测量点被触发时，所述N为不大于M的正整数，第N个测量点小系统中的碰撞位移传感器(5)发出信号给控制器，控制器记录当前里程编码器数值和记录第N个测量点小系统中碰撞位移传感器的位移数据，并显示在人机界面HMI上，同时控制器控制喷涂器的第N个喷管喷出标示颜料。

2.根据权利要求1所述的地铁隧道限界检测系统，其特征在于，所述测量点小系统包括固定支架(2)，所述固定支架(2)上固设有向外延伸的浮动板支架(4)，所述浮动板支架(4)贯穿浮动板(1)且所述浮动板(1)不能从所述浮动板支架(4)上脱出，在所述浮动板(1)内侧的浮动板支架(4)上装有复位弹簧(3)。

3.根据权利要求2所述的地铁隧道限界检测系统，其特征在于，还包括螺栓(6)，在所述浮动板支架(4)末端设置有螺纹，所述螺栓(6)与所述浮动板支架(4)上的螺纹配合将浮动板(1)限位。

4.根据权利要求2所述的地铁隧道限界检测系统，其特征在于，所述碰撞位移传感器(5)的固定端安装在固定支架(2)上，碰撞位移传感器(5)的活动端与浮动板(1)相连，所述碰撞位移传感器(5)的位移输出端与所述控制器的位移输入端相连，当浮动板(1)遇到障碍物时，所述碰撞位移传感器(5)输出位移信号给控制器，控制器根据所述碰撞位移传感器(5)输出的信号记录障碍物突出长度。

5.根据权利要求1所述的地铁隧道限界检测系统，其特征在于，所述喷涂器包括颜料腔及与所述颜料腔相连的压缩气体腔，所述颜料腔通过分配器与M个喷管相连，所述分配器根据控制器发送的信号打开相应的喷管，当浮动板(1)遇到障碍物时，所述碰撞位移传感器(5)输出位移信号给控制器，控制器控制分配器打开喷管阀门，喷管(7)喷出标示颜料。

6.根据权利要求1所述的地铁隧道限界检测系统，其特征在于，所述控制器为PLC。