CN212623083U - 一种工程车作业激光测距系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工程车作业激光测距系统，包括LKJ平台，还包括与所述LKJ平台电连接的激光雷达测距装置和显示装置，所述激光雷达测距设备和显示装置至少为两个，且所述激光雷达测距设备与显示装置一一对应通信连接，所述LKJ平台中设置有主控模块、测距数据处理模和通信模块，其中，所述激光雷达测距设备与测距数据处理模块通信连接，所述数据处理通信模块通过通信模块与主控模块通信连接，所述主控模块与显示装置电连接，具有接口简单、传输速率快，测距精准的有益效果。

Description

一种工程车作业激光测距系统

技术领域

本实用新型属于地铁调车作业技术领域，具体涉及一种工程调车作业激光测距系统。

背景技术

随着城市轨道交通的快速发展和提升，作为保障地铁高效、安全、稳定运行的工程车正担负着越来越重要的角色，其主要用于轨道交通地铁车辆段调车作业、线路施工和养护、正线突发事故救援等任务。目前国内的地铁工程车大部分未安装行车安全防护设备，在调车作业过程中，主要依靠地铁调车作业人员的经验、目视信号进行车辆运行操控。

调车作业是轨道交通行车的关键环节，具有频次繁多、环节复杂、时间长、作业人员多等特点，在行驶和摘挂机车作业时，依靠作业人员依靠经验目测机车的前端和被挂车辆的实际距离，容易受所挂车列的阻挡影响目测视线，从而无法精确地判断出精确距离，并且遇到恶劣天气或者夜晚照明条件较差的情况下，用目测方式判断前方线路内停留车的位置是相当困难的，这不仅对调车作业的效率产生影响，更会威胁到调车作业的生产安全。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种工程调车作业激光测距系统，具有接口简单、传输速率快，测距精准的特点。

一种工程调车作业激光测距系统，包括LKJ平台，还包括与所述LKJ平台电连接的激光雷达测距装置和显示装置，所述激光雷达测距设备和显示装置至少为两个，且所述激光雷达测距设备与显示装置一一对应通信连接，所述LKJ平台中设置有主控模块、测距数据处理模和通信模块，其中，所述激光雷达测距设备与测距数据处理模块通信连接，所述数据处理通信模块通过通信模块与主控模块通信连接，所述主控模块与显示装置电连接。

所述激光雷达测距设备与数据处理模块之间为CAN通信连接，所述数据处理模块与主控模块之间CAN通信连接，所述主控模块与显示装置之间CAN通信连接。

所述激光雷达测距设备与数据处理模块之间设置有隔离CAN收发模块，所述隔离CAN收发模块与数据处理模块之间采用SPI通信协议进行通信。

所述数据处理模块为MCU，所述主控模块为LKJ防护主机的控制核心，所述LKJ防护主机的控制核心包括LKJ处理器和外围通信接口电路。

所述激光雷达测距设备为激光雷达，所述显示装置为DMI显示屏。

所述激光雷达分别设置在工程车的车头和车尾，所述显示器分别设置在工程车内的车前和车尾位置处。

所激光测距系统还包括主控电源模块和激光雷达稳压模块，所述主控电源模块与车载蓄电池电连接，所述激光雷达稳压模块与主控电源模块连接，所述激光雷达稳压模块为DC/DC稳压模块。

本实用新型公开了一种工程车调车作业激光测距系统，具有如下有益效果：

（1）将激光雷达测距设备与LKJ平台融合在一起，利用LKJ平台本身具有的调车防护设备，将激光雷达采集的距离信息实时快速的送到LKJ平台，方便作业人员准确的做出判断，提高调车作业的效率和安全。

（2）采用的激光雷达接口简单，无需数据转换模块，可直接通过CAN接口将距离信息直发送到LKJ平台，减小了设计成本，提高了系统稳定性，性价高，实用性非常强，具有设计简单、成本低和实用型强的优点。

（3）采用的激光雷达技术，探测频率高达10KHz，精确度可以达到10cm，而且自身具有恶劣环境工作的补偿算法，即使能在强光和雨雾环境中能准确测距，可增强工程车作业的安全性，测距精度高，抗干扰能力强。

（4）采用的激光雷达是通过 CAN接口与LKJ平台通信的，其传输速率高，可以达到4Mbps，这样可以保证距离信息在LKJ平台中的快速传输，并实时的显示在工程车驾驶室的显示器上，提醒作业人员，时刻注意行车距离，保证作业安全。

附图说明

图1是工程调车作业激光测距系统的结构示意图。

其中，附图标记如下：

1. 激光雷达测距设备，2. 隔离CAN收发模块，3. 测距数据处理模块，4. LKJ平台，5. 通信模块，6. 主控模块，7. 显示装置，8. 车载蓄电池，9. 激光雷达稳压模块，10.主控电源模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施，而不是全部的实施，基于本实用新型的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种工程调车作业激光测距系统，包括LKJ平台4，还包括与所述LKJ平台4电连接的激光雷达测距设备1和显示装置7，所述激光雷达测距设备1和显示装置7至少为两个，且所述激光雷达测距设备1与显示装置7一一对应通信连接，所述LKJ平台4中设置有主控模块6、测距数据处理模块3和通信模块5，其中，所述激光雷达测距设备1与测距数据处理模块3通信连接，所述测距数据处理模块3通过通信模块5与主控模块6通信连接，所述主控模块6与显示装置7电连接。

所述激光雷达测距设备1与测距数据处理模块3之间为CAN通信连接，所述测距数据处理模块3与主控模块6之间CAN通信连接，所述主控模块6与显示装置7之间CAN通信连接。

所述激光雷达测距设备1与测距数据处理模块3之间设置有隔离CAN收发模块2，所述隔离CAN收发模块2与测距数据处理模块3之间采用SPI通信协议进行通信。

所述隔离CAN收发模块2和通信模块5均采用凌特公司一款隔离型CAN数据收发芯片，该芯片集成度，其内部集成数据转换、发送、隔离等电路，无需使用外部组件，单个电源通过一个集成的隔离式 DC/DC 转换器给接口的两侧供电，在硬件电路设计上简单实用；其次该器件数据速率高达 4Mbps，完全满足激光雷达数据的高速传输，实现数据的实时采集；另外其增强的 ESD 防器件抗干扰能力强，非常适合在复杂工业环境中的应用。

所述测距数据处理模块3为MCU，所述主控模块6为LKJ防护主机的控制核心，所述LKJ防护主机的控制核心包括LKJ处理器和外围通信接口电路。

所述MCU优选采用意法半导体推出的全新STM32互连型Connectivity系列微控制器中的一款性能较强的芯片，其资源丰富，包括两个12位AD、两个12位DA、两个I2C接口、五个USART接口和三个SPI端口和高质量数字音频接口IIS，另外它还拥有全速USB/OTG接口，两路CAN2.0B接口，以及以太网10/100 MAC模块，能够与STM32不同型号产品在引脚和软件上具有完美的兼容性，因此在设计时可充分利用官方提供的先进技术资源，快速稳定开发。

所述激光雷达测距设备1为激光雷达，所述显示装置7为DMI显示屏。

所述激光雷达优选为北醒TF03系列中的一款，它是一款工业级高速测量的激光雷达，广泛应用于交通检测领域，具有体积小，易于集成，便于安装等特点，所述北醒TF03实时探测频率高达10KHz，最大180m的测量距离，分辨率最小0.1m，精确度高达10cm；接口简单，支持CAN、RS232、RS485多种接口；供电灵活，支持6-24V供电接口；另外TF03防护等级可达IP67，包含针对室外强光和雨雪雾环境的补偿算法，使其在强光和雨雾环境下依然可以正常工作。

所述激光雷达分别设置在工程车的车头和车尾，所述显示器分别设置在工程车内的车前和车尾位置处。

所激光测距系统还包括主控电源模块10和激光雷达稳压模块9，所述主控电源模块10与车载蓄电池8电连接，所述激光雷达稳压模块9与主控电源模块10连接，所述激光雷达稳压模块9为DC/DC稳压模块。

所述主控电源模块10的工作电压为24V，所述24V电压经过激光雷达稳压模块9，进行DC/DC隔离变换、稳压、滤波输出稳定的DC15V电压，用于激光雷达模块的供电。

所述工程调车作业激光测距系统的工作过程如下，设置在工程车上的激光测距设备1实时检测工程车在调车作业作过程的车距，并通过LKJ平台4将当前工程车与被挂车辆之间的实时距离显示在司机室的显示装置7上，提醒作业人员，注意工程车行车速度和车距，而且作业人员可参考平调电台提供的十车、五车、三车距离信息，正确的判断停留车位置，防止超速连挂对调车作业的安全造成不利影响，提高调车作业的效率，降低作业人员工作强度，减小事故的发生。

本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种工程车作业激光测距系统，包括LKJ平台（4），其特征在于：还包括与所述LKJ平台（4）电连接的激光雷达测距设备（1）和显示装置（7），所述激光雷达测距设备（1）和显示装置（7）至少为两个，且所述激光雷达测距设备（1）与显示装置（7）一一对应通信连接，所述LKJ平台（4）中设置有主控模块（6）、测距数据处理模块（3）和通信模块（5），其中，所述激光雷达测距设备（1）与测距数据处理模块（3）通信连接，所述测距数据处理模块（3）通过通信模块（5）与主控模块（6）通信连接，所述主控模块（6）与显示装置（7）电连接。

2.根据权利要求1所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所述激光雷达测距设备（1）与测距数据处理模块（3）之间为CAN通信连接，所述测距数据处理模块（3）与主控模块（6）之间CAN通信连接，所述主控模块（6）与显示装置（7）之间CAN通信连接。

3.根据权利要求1所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所述激光雷达测距设备（1）与测距数据处理模块（3）之间设置有隔离CAN收发模块（2），所述隔离CAN收发模块（2）与测距数据处理模块（3）之间采用SPI通信协议进行通信。

4.根据权利要求1所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所述测距数据处理模块（3）为MCU，所述主控模块（6）为LKJ防护主机的控制核心，所述LKJ防护主机的控制核心包括LKJ处理器和外围通信接口电路。

5.根据权利要求1所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所述激光雷达测距设备（1）为激光雷达，所述显示装置（7）为DMI显示屏。

6.根据权利要求5所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所述激光雷达分别设置在工程车的车头和车尾，所述显示装置（7）分别设置在工程车内的车前和车尾位置处。

7.根据权利要求1所述的工程车作业激光测距系统，其特征在于：所激光测距系统还包括主控电源模块（10）和激光雷达稳压模块（9），所述主控电源模块（10）与车载蓄电池（8）电连接，所述激光雷达稳压模块（9）与主控电源模块（10）连接，所述激光雷达稳压模块（9）为DC/DC稳压模块。

Images