CN205188741U - 一种具有网络连接功能的数显轨距尺 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的名称为一种具有网络连接功能的数显轨距尺。属于轨距尺技术领域。它主要是解决现有数显轨距尺不能实现实时传输测线路数据的问题。它的主要特征是：包括电子式数显轨距尺；在所述电子式数显轨距尺上装有无线网络通信模块。本实用新型在开机状态下，拉动手持握把，将轨距尺放置在铁轨上，待数据稳定后，便可从显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。本实用新型具有结构简单、使用方便、数据精度高的特点，不仅能测量铁轨的几何参数，还能通过无线网络通信模块实现测量数据的实时传输，有利于提高高铁线路维护水平，主要用于高铁线路轨距、高差参数的自动化测量及实时测量数据的传输。
Description
技术领域
本实用新型属于轨距尺技术领域，具体涉及一种用于铁轨的超高及轨距的、具有网络连接功能的数显轨距尺。
背景技术
随着铁路建设的日益发展，铁路建设与维护的重要检测工具——轨距尺，发挥着重要的作用，目前电子式的数显轨距尺正在获得广泛的应用。作为铁路轨道参数测量的一般电子式数显轨距尺的尺身的两端分别安装有测头座，并在一端的测头座内安装有活动测头，另一端安装有固定测头，两端测头座上装有端护套。尺身装有位移传感器及倾角传感器，倾角传感器固定于专用电路板，专用电路板安装在尺身上。位移传感器的引线连接到专用电路板上，专用电路板与数显盒通过接口相连，活动测头分别与位移传感器的连杆和尺身顶部的拉杆相连，拉杆安装在尺身上的滑动轴承内，导杆与复位弹簧连接。手持握把装在尺身的顶部，手持握把的扳手连接到导杆上。通过活动测头的移动并带动位移传感器，测量出轨距，通过尺身的倾斜带动倾角传感器的倾斜测量出两铁轨的高差，最后在数显盒的显示屏上显示出来。为实现防护和绝缘，尺身两端有护套。
上述电子式的数显轨距尺仅能实现基本的测量功能，不能实现轨距尺的网络连接，不能实时传输测线路的数据，无法为线路维护提供更及时、准确的信息。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种能实时传输测线路的数据、能为线路维护提供更及时和准确信息的具有网络连接功能的数显轨距尺。
本实用新型的技术解决方案是：一种具有网络连接功能的数显轨距尺，包括电子式数显轨距尺，其特征在于；在所述电子式数显轨距尺上装有无线网络通信模块。
本实用新型的技术解决方案中所述的无线网络通信模块是GPRS无线网络芯片或模块、CDWA无线网络芯片或模块、4G无线网络芯片或模块、WiFi无线网络芯片或模块、ZigBee无线网络芯片或模块、或者无协议无线通信芯片或模块。
本实用新型的技术解决方案中所述的无线网络通信模块附加在电子式数显轨距尺的尺身上。
本实用新型的技术解决方案中所述的集成在电子式数显轨距尺的数显盒内的主控电路板上。
本实用新型的技术解决方案中所述的无线网络通信模块与电子式数显轨距尺的主控电路连接。
本实用新型的技术解决方案中所述的电子式数显轨距尺可以包括尺身、尺身一端的活动端测座及活动测头、尺身另一端的固定端测座及固定测头、尺身底部的位移传感器及倾角传感器、尺身上部的手持握把，手持握把上通过转轴连接有板手，板手经连杆与复位弹簧连接；还包括由微处理器、OLED显示芯片、稳压电路、蜂鸣器电路、电池电压采集电路、按键电路构成并装于数显盒内的主控电路，OLED显示芯片的端口与微处理器的通用I/O口相连；按键电路与微处理器的通用I/O口相连；电池电压采集电路的电压输出端口与微处理器的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路的控制端与微处理器的通用I/O口相连；稳压电路中的稳压可控芯片控制端与微处理器的通用I/O口相连；位移传感器及倾角传感器通过接口与主控电路连接。
本实用新型的技术解决方案中所述的电子式数显轨距尺还可以包括尺身、尺身一端的活动端测座及活动测头、尺身另一端的固定端测座及固定测头、尺身底部的位移传感器及倾角传感器、尺身上部的手持握把，手持握把上通过转轴连接有板手，板手经连杆与复位弹簧连接；还包括由微处理器、OLED显示芯片、稳压电路、蜂鸣器电路、电池电压采集电路、按键电路构成并装于数显盒内的主控电路，OLED显示芯片的端口与微处理器的通用I/O口相连；按键电路与微处理器的通用I/O口相连；电池电压采集电路的电压输出端口与微处理器的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路的控制端与微处理器的通用I/O口相连；无线网络通信模块与微处理器的I/O口相连；稳压电路中的稳压可控芯片控制端与微处理器的通用I/O口和无线网络通信模块接口COM的电源端相连；位移传感器及倾角传感器通过接口与主控电路连接。
本实用新型在开机状态下，拉动手持握把的扳手，将轨距尺放置在铁轨上，使固定端测座和活动端测座分别与两条铁轨接触，并保证轨距尺与铁轨垂直。松开手持握把把手，待数据稳定后，便可从数显盒的显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。在操作人员测量铁轨参数的过程中，无线网络模块可将现场测量的时间、铁轨参数及其它数据直接或通过网关等传输到系统数据中心，并保存在数据库中，整个过程可以实现自动工作，无须人工干预。
本实用新型与现有技术相比，能实现实时传输测线路的数据，为线路维护提供更及时和准确的信息。本实用新型主要用作具有网络连接功能的数显轨距尺。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型主控电路的连接框图。
图3是本实用新型主控电路的整体电路图。
图中：1、尺身，2、数显盒，3、手持握把，4、活动端测座，5、扳手，6、活动测头，7、固定端测座，8、固定测头，9、位移传感器，10、倾角传感器模块，11、连杆，12、转轴，13、复位弹簧，14、无线网络芯片或模块，15、微处理器，16、OLED显示电路，17、稳压电路，18、蜂鸣器电路，19、电池电压采集电路，20、按键电路，21、对外接口电路。
具体实施方式
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面结合附图作进一步详述。
如图1所示。尺身1是所有机构及传感器的载体，可用合金、木质或炭纤维等材料制成。手持握把3通过螺丝装在尺身1上，手持握把3的扳手5通过转轴12固定在传动握把3上，并可在一定角度内转动，将扳手5的转动转换为直线运动从而带动位移传感器。固定端测座7通过螺丝固定在尺身1的一端，固定端测座7中装有固定测头8。活动端测座4通过螺丝固定在尺身1的另一端，活动端测座4中装有活动测头6。测量时，固定端测头8、活动测头6与铁轨接触，当铁轨宽度发生变化时，活动测头6与位移传感器9的连杆11一起同步移动，从而实现轨距的测量。尺身1的底部装有位移传感器9及倾角传感器模块10，位移传感器9的外壳固定在1尺身上，位移传感器9与拉杆11、复位弹簧13连接，数显盒2安装在尺身1上方，位移传感器9的连接线与倾角传感器模块10的输入端连接，倾角传感器模块10与数显盒2连接，倾角传感器模块10将其位移、倾角转换为数字信号后，通过接口传输到数显盒2，数显盒2将数据处理后通过显示屏将数据显示出来。复位弹簧13可保证活动测头6和铁轨之间有合适的压力。无线网络通信模块14可以是M35的GPRS无线网络芯片或模块、华为EM660的CDWA无线网络芯片或模块、UV901的4G无线网络芯片或模块、ML1837MOD的WiFi无线网络芯片或模块、CC2530的ZigBee无线网络芯片或CC1100的无协议无线通信芯片，可以安装在尺身1上，也可以集成在数显盒内的主控电路板上。
图2为本实用新型中电路部件之间的连接关系框图。显示屏、按键、位移传感器、无线网络通信电路、倾角传感器、稳压电量监测分别与微处理器连接。
数显盒2包括塑料外壳与如图3所示的主控电路。主控电路安装在数显盒内，包括对外接口电路21、微处理器15、OLED显示电路16、稳压电路17、蜂鸣器电路18、电池电压采集电路19、按键电路20。对外接口电路14中的端口连接到微处理器15的I/O口。OLED显示电路16的数据端口与微处理器15的I/O口相连。对外接口电路21的JS是倾角传感器模块10的相连端口。按键电路20与微处理器15的通用I/O口相连。电池电压采集电路19的电压输出端口与微处理器15的A/D采集端口相连。蜂鸣器电路18的控制端与微处理器15的通用I/O口相连。稳压电路17中的可控稳压芯片U4、U5的控制端分别与微处理器15的通用I/O口相连，稳压可控芯片U5的输出与OLED显示电路并与倾角传感器模块10接口JS连接、U4的输出与GPS接口COM的电源端连接，U3的输出与微处理器电路的U1电源端连接。对外接口电路21的JC为充电接口，它与电池之间串入一可恢复保险丝R2，与地线串入一保护电阻R11，P1为程序下载接口。微处理器15为微处理器最小系统，U1为MSP430G2XX3微处理器，电阻R1、电容C3构成复位电路，电容C1、C2并联构成去耦电路。显示电路16的OLED屏第1、7、8、16、17、21~25、29、30引脚连接到电路的地，第6、0引脚连接到电源正极，第13~15、18~20引脚分别与微处理器的I/O口连接，第26引脚连接到电阻R12，第2、3引脚连接到电容C7。第4、5引脚连接到电容C8。稳压电路17中的U3为微处理器15提供稳压电源，电容C1、C2为滤波电容，U5为稳压可控管，它为OLED显示电路16和倾角传感器模块10接口JS提供稳压电源，通过微处理器15的I/O口来控制它的关断与开启。蜂鸣器电路18的电阻R9、R10、以及三极管Q1共同构成开关驱动电路，BELL为有源蜂鸣器。电池电压采集电路19的电阻R3、R13将电压进行分压便于电压采集，电容C3为滤波电容，将信号进行滤波。按键电路20的三个按键引线分别与微处理器15的I/O口连接，以用于按键状态的检测。
对外接口电路21中的COM是无线网络通信模块14的接口电路，分别与微处理器15的I/O口和稳压电路17连接。
本实用新型在保证电池电量充足，并且进行数据校准完成的情况下，按住图3中的KE等待3秒钟开机。在开机状态下，拉动手持握把3的扳手5，将轨距尺放置在铁轨上，使固定端测座7和活动端测座4分别与两条铁轨接触，固定测头8和活动测头6的外侧分别与两条铁轨的内侧接触，并保证轨距尺与铁轨垂直。松开手持握把3的扳手5，待数据稳定后，可以从数显盒2的显示屏上直接读取铁轨高度差数据和轨距数据。在工作过程中，微处理器15将处理后的测量数据通过接口传送给无线网络通信模块21，并发送到网络。
Claims (7)
1.一种具有网络连接功能的数显轨距尺，包括电子式数显轨距尺，其特征在于；在所述电子式数显轨距尺上装有无线网络通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的无线网络通信模块是GPRS无线网络芯片或模块、CDWA无线网络芯片或模块、4G无线网络芯片或模块、WiFi无线网络芯片或模块、ZigBee无线网络芯片或模块、或者无协议无线通信芯片。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的无线网络通信模块附加在电子式数显轨距尺的尺身上。
4.根据权利要求1或2所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的集成在电子式数显轨距尺的数显盒内的主控电路板上。
5.根据权利要求1或2所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的无线网络通信模块与电子式数显轨距尺的主控电路连接。
6.根据权利要求1或2所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的电子式数显轨距尺可以包括尺身、尺身一端的活动端测座及活动测头、尺身另一端的固定端测座及固定测头、尺身底部的位移传感器及倾角传感器、尺身上部的手持握把，手持握把上通过转轴连接有板手，板手经连杆与复位弹簧连接；还包括由微处理器、OLED显示芯片、稳压电路、蜂鸣器电路、电池电压采集电路、按键电路构成并装于数显盒内的主控电路，OLED显示芯片的端口与微处理器的通用I/O口相连；按键电路与微处理器的通用I/O口相连；电池电压采集电路的电压输出端口与微处理器的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路的控制端与微处理器的通用I/O口相连；稳压电路中的稳压可控芯片控制端与微处理器的通用I/O口相连；位移传感器及倾角传感器通过接口与主控电路连接。
7.根据权利要求5所述的一种具有网络连接功能的数显轨距尺，其特征在于：所述的电子式数显轨距尺还可以包括尺身、尺身一端的活动端测座及活动测头、尺身另一端的固定端测座及固定测头、尺身底部的位移传感器及倾角传感器、尺身上部的手持握把，手持握把上通过转轴连接有板手，板手经连杆与复位弹簧连接；还包括由微处理器、OLED显示芯片、稳压电路、蜂鸣器电路、电池电压采集电路、按键电路构成并装于数显盒内的主控电路，OLED显示芯片的端口与微处理器的通用I/O口相连；按键电路的按键状态检测端与微处理器的通用I/O口相连；电池电压采集电路的电压输出端口与微处理器的A/D采集端口相连；蜂鸣器电路的控制端与微处理器的通用I/O口相连；无线网络通信模块与微处理器的I/O口相连；稳压电路中的稳压可控芯片控制端与微处理器的通用I/O口和无线网络通信模块接口COM的电源端相连；位移传感器及倾角传感器通过接口与主控电路连接。
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Cited By (2)
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| CN105973194A (zh) * | 2016-06-14 | 2016-09-28 | 王世雄 | 一种水准泡电子数字显示铁路轨距尺 |
| CN106168482A (zh) * | 2016-06-18 | 2016-11-30 | 上海西派埃自动化仪表工程有限责任公司 | 建筑用电子式垂直度控制传感尺 |
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