CN204881521U - 一种运载车辆测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种运载车辆测量装置，包括激光扫描仪、固定架以及测量计算机；所述激光扫描仪设置于所述固定架上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，所述激光扫描仪的信号输出端与所述测量计算机相连。本实用新型所提供的运载车辆测量装置，通过采用激光扫描仪，能够同时对运载车辆的当前二维截面进行扫描，与单点测量相比，该装置增加了扫描的数据点，增大了扫描范围及扫描频率，因此能够大大提高测量的精度。

Description

一种运载车辆测量装置

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，特别是涉及一种运载车辆测量装置。

背景技术

运载车辆是指用于运输煤等堆料的火车或卡车。现有对运载车辆进行测高的装置，设有龙门架，龙门架由两个垂直于地面的竖梁和一个平行于地面的横梁组成，竖梁对称设置在火车轨道的两边，横梁的两端分别与竖梁的顶端相连接，横梁与火车轨道相垂直，激光测高仪安装在横梁的中间，激光测高仪的激光束发射方向垂直于地面向下设置。火车通过龙门架时，激光测高仪向下垂直发射激光束，能够实时检测激光测高仪下发火车内煤的高度，并将检测到的数据发送给测高计算机。

现有技术中，激光测高仪为单点激光测距传感器，即只能对火车正中间煤的高度进行单点连续测量，而火车煤往往在运载过程中是中间高，两侧较低的情况，因此容易使得测量结果产生较大误差。

鉴于此，本实用新型提供了一种测量精度较高的测量装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种运载车辆测量装置，目的在于解决现有技术中测量精度不高的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种运载车辆测量装置，包括激光扫描仪、固定架以及测量计算机；所述激光扫描仪设置于所述固定架上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，所述激光扫描仪的信号输出端与所述测量计算机相连。

可选地，所述固定架包括立柱以及横向水平杆，所述立柱垂直于地面设置，所述横向水平杆的一端与所述立柱相连接。

可选地，所述激光扫描仪采用抱箍式安装于所述横向水平杆的中间位置处。

可选地，所述固定架为龙门架，所述龙门架的两个竖梁垂直于地面设置，横梁的两端分别与两个竖梁相连接，且与地面平行，所述激光扫描仪安装在所述横梁的中间位置处。

可选地，其特征在于，还包括：

对所述运载车辆进行实时称重的地磅，所述地磅的信号输出端与所述测量计算机相连。

可选地，还包括：

获取所述运载车辆的车号信息的车号识别器和/或车号读卡器，所述车号识别器和/或车号读卡器的信号输出端与所述测量计算机相连。

可选地，还包括：

与所述测量计算机相连，在测量数据超过预设范围时发出警示信息的示警器。

可选地，所述激光扫描仪采用持续扫描或触发扫描进行扫描。

可选地，所述激光扫描仪的角度分辨率为0.5°，扫描频率为50Hz。

可选地，还包括：

设置于所述固定架上的摄像头，所述摄像头的信号输出端与所述测量计算机相连。

本实用新型所提供的运载车辆测量装置，包括激光扫描仪、固定架以及测量计算机；其中，激光扫描仪设置于固定架上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，其信号输出端与测量计算机相连。本实用新型所提供的运载车辆测量装置，通过采用激光扫描仪，能够同时对运载车辆的当前二维截面进行扫描，与单点测量相比，该装置增加了扫描的数据点，增大了扫描范围及扫描频率，因此能够大大提高测量的精度。

附图说明

图1为本实用新型所提供的运载车辆测量装置的一种具体实施方式的示意图；

图2为本实用新型所提供的运载车辆测量装置的另一种具体实施方式的工作流程图；

图3为本实用新型所提供的运载车辆测量装置的另一种具体实施方式中车厢扫描面示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型所提供的运载车辆测量装置的一种具体实施方式的示意图如图1所示，该装置包括激光扫描仪1、固定架2以及测量计算机3；所述激光扫描仪1设置于所述固定架2上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，所述激光扫描仪1的信号输出端与所述测量计算机3相连。

本实用新型所提供的运载车辆测量装置，包括激光扫描仪、固定架以及测量计算机；其中，激光扫描仪设置于固定架上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，其信号输出端与测量计算机相连。本实用新型所提供的运载车辆测量装置，通过采用激光扫描仪，能够同时对运载车辆的当前二维截面进行扫描，与单点测量相比，该装置增加了扫描的数据点，增大了扫描范围及扫描频率，因此能够大大提高测量的精度。

作为一种具体实施方式，本实用新型所提供的运载车辆测量装置的固定架可采用立柱以及横向水平杆，其中，立柱垂直于地面设置于火车轨道衡或者卡车道路旁边，所述横向水平杆的一端与所述立柱相连接。

激光扫描仪采用抱箍式安装于所述横向水平杆的中间位置处。当然也可以是其他固定安装方式，这都不影响本实用新型的实现。

作为一种具体实施方式，本实用新型所提供的运载车辆测量装置的固定架还可以采用龙门架，其中，龙门架的两个竖梁垂直于地面设置于火车轨道衡或者卡车道路旁边，横梁的两端分别与两个竖梁相连接，且与地面平行，激光扫描仪安装在所述横梁的中间位置处。

现有技术中激光测高仪安装于龙门架上，这就要求现场具备龙门架。而很多情况下，轨道衡周边并无龙门架等结构，且在火车轨道上架设龙门架等结构工程量较大，且较为复杂。而本实用新型可安装于立柱等固定结构上，其安装较为简单，整个装置重量轻，节省材料，可用于火车以及卡车等多种运载车辆。当然，本实用新型也可以安装于龙门架等结构上，但也并不限于采用立柱或龙门架这两种，其他能够实现固定安装的结构均可。

优选地，本实用新型所提供的运载车辆测量装置还可以进一步包括：地磅、示警器以及摄像头。

其中，地磅可以对所述运载车辆进行实时称重，所述地磅的信号输出端与所述测量计算机相连；

示警器，与所述测量计算机相连，在测量数据超过预设范围时发出警示信息；

摄像头，设置于所述固定架上的摄像头，所述摄像头的信号输出端与所述测量计算机相连，用于对运载车辆经过摄像头下方时的画面进行拍摄，并将该画面传递给测量计算机。当工作人员查看到煤的密度出现异常时，可以调看车辆经过的监控记录，以判断煤中是否掺杂有其他杂质。

下面以一具体实例对本实用新型的安装、设置以及工作原理进行描述。

如图2本实用新型实施例所提供的运载车辆测量装置的工作流程图所示，在轨道衡或地磅边上安装一立柱，并在其上安装一台二维激光扫描仪，通过电缆线连接到电脑端。二维激光扫描仪实时对运煤车辆进行二维截面扫描，得到运煤车厢当前二维截面上煤面的平均高度；再结合车辆运动扫描得到的多个二维截面数据，计算得到运煤车厢煤面的整体平均高度。

车辆经过轨道衡/地磅，车号识别器/车号读卡器自动获取车厢的车号信息，同时对经过的车厢进行实时的称重，减去运煤车厢毛重后得到运煤车厢净重。

最终通过车号信息，查询到对应车厢的长宽高，结合运煤车厢煤面的整体平均高度及运煤车厢净重，能够计算得到运煤车厢煤的密度值。

将计算得到的密度值与预设的密度值进行比较，当数据超过范围，则发出警示。此外，现场人员还可在运煤车辆卸煤前对其进行二次排查，以避免运煤车辆掺假等情况发生。

以在某电厂安装为例，将扫描仪安装于立柱上，距轨枕高度为5.76米(h)。

以C70的车厢为例，该车厢长13米(L)，宽2.89米(w)，高2.05米(h2)，实测车厢底面到轨枕的高度为1.2米(h3)。

设置扫描仪的角度分辨率为0.5°(β)，扫描频率为50Hz(f)，即每0.5度发射并接收一个数据点，每秒钟读取50个二维截面数据。

如图3所示为本实用新型所提供的运载车辆测量装置的另一种具体实施方式中车厢扫描面示意图，扫描仪距车厢顶部高度h1＝h–h2–h3＝5.76-2.05-1.2＝2.51(米)；

车厢宽度w1＝w/2＝2.89/2＝1.445(米)；

扫描角度α＝arctan(w1/h1)≈30(度)；

故扫描每个二维截面测量到的有效数据点约为：

T1＝2*α/β＝2*30/0.5＝120(个)。

可见，本实施例每次扫描可采集到车厢当前二维截面接近120个有效数据点。

火车经过轨道衡的速度约为8～15km/h(s)；火车车厢长度为13米(L1，以C70为例)；火车每秒通过扫描仪的距离L＝s/L1＝15000/3600≈4.167(米)。故一节车厢可采集到的二维截面数据约为：

T2＝L1/L*f＝13/4.167*50≈3.12*50＝156(个)。

而火车车厢间隔约为0.66米(L2)，故每个车厢间隔可采集到的二维截面数据约为：

T3＝L2/L*f＝0.66/4.167*50≈0.158*50≈8(个)。

可见，通过采集的车厢与车厢间隔高度变化，可以进行车厢区分。

综上，本实用新型所提供的运载车辆测量装置，采用二维激光扫描仪，增加了扫描数据点，测量范围覆盖整个车厢，能同时对火车当前的二维截面进行扫描，大大提高了测量精度。且与现有技术激光测高仪扫描频率较低相比，本实用信息的二维激光扫描仪的扫描频率高，进一步提高了测量的精度。

由上面的计算可以知道，由于火车在经过轨道衡时速度能达到8～15km/h；而火车车厢之间只有约60cm的间隙。为通过扫描车厢间隙，达到判断车厢变化的结果，要求传感器扫描频率足够高。而现有技术激光测高仪采用激光测距传感器，扫描频率较低，因此容易出现漏扫车厢间隙，而导致未能准确判断车厢变化的情况。本实用新型采用二维激光扫描仪，其扫描频率达到50Hz，能准确判断车厢变化，提高自动识别火车车厢间隔的能力。

因为卡车驾驶轨迹不定，单点测量容易出现测量位置不正确的情况发生，现有技术不能很好的应用在卡车堆体高度、密度测量中。而本实用新型使用二维多点测量，扩大产品适用性，彻底解决卡车堆体高度、密度测量难题，可同时适用于火车及卡车堆体高度、密度测量。

另外，本实用新型所提供的运载车辆测量装置能够保证在零下30度正常工作，解决了低温、恶劣户外环境下无法正常工作的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种运载车辆测量装置，其特征在于，包括激光扫描仪、固定架以及测量计算机；所述激光扫描仪设置于所述固定架上，对运载车辆进行实时二维截面扫描，所述激光扫描仪的信号输出端与所述测量计算机相连。

2.如权利要求1所述的运载车辆测量装置，其特征在于，所述固定架包括立柱以及横向水平杆，所述立柱垂直于地面设置，所述横向水平杆的一端与所述立柱相连接。

3.如权利要求2所述的运载车辆测量装置，其特征在于，所述激光扫描仪采用抱箍式安装于所述横向水平杆的中间位置处。

4.如权利要求1所述的运载车辆测量装置，其特征在于，所述固定架为龙门架，所述龙门架的两个竖梁垂直于地面设置，横梁的两端分别与两个竖梁相连接，且与地面平行，所述激光扫描仪安装在所述横梁的中间位置处。

5.如权利要求1至4任一项所述的运载车辆测量装置，其特征在于，还包括：

对所述运载车辆进行实时称重的地磅，所述地磅的信号输出端与所述测量计算机相连。

6.如权利要求5所述的运载车辆测量装置，其特征在于，还包括：

获取所述运载车辆的车号信息的车号识别器和/或车号读卡器，所述车号识别器和/或车号读卡器的信号输出端与所述测量计算机相连。

7.如权利要求6所述的运载车辆测量装置，其特征在于，还包括：

与所述测量计算机相连，在测量数据超过预设范围时发出警示信息的示警器。

8.如权利要求7所述的运载车辆测量装置，其特征在于，所述激光扫描仪采用持续扫描或触发扫描进行扫描。

9.如权利要求8所述的运载车辆测量装置，其特征在于，所述激光扫描仪的角度分辨率为0.5°，扫描频率为50Hz。

10.如权利要求9所述的运载车辆测量装置，其特征在于，还包括：

设置于所述固定架上的摄像头，所述摄像头的信号输出端与所述测量计算机相连。