CN213812147U - 一种转辙机光电监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种转辙机光电监测装置，包括：第一缺口位移传感器和第二缺口位移传感器，所述第一缺口位移传感器和所述第二缺口位移传感器对称安装，并且均包括：第一LED照明灯、第二LED照明灯、防护镜头、光学镜头、线阵CCD图像传感器、单片机、通讯线接口和转辙机表示杆；其中，所述单片机和所述第一LED照明灯、所述第二LED照明灯电连接；所述线阵CCD图像传感器和所述单片机电连接；所述光学镜头安装在转辙机表示杆上方。本实用新型的有益效果在于：提供了一种安装简单，体积小，可实现对现有的电动、电液等机型转辙机进行非接触缺口监测，保证缺口测量安全可靠，不影响原来的结构的新型转辙机缺口位移监测装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及转辙机监测技术领域，特别涉及一种转辙机光电监测装置。
背景技术
目前，转辙机用于改变列车运行方向、锁闭道岔和反映道岔状况，本实用新型转辙机监测装置安装简单，体积小，可实现对现有的电动、电液等机型转辙机进行非接触缺口监测，保证缺口测量安全可靠，不影响原来的结构。
实用新型内容
本实用新型提供一种转辙机光电监测装置技术领域，用以实现对现有的电动、电液等机型转辙机进行非接触缺口监测的情况，达到对转辙机缺口位移状况的监测。
本实用新型提供一种转辙机缺口监测装置，其特征在于，包括：第一缺口位移传感器和第二缺口位传移感器，所述第一缺口位移传感器和所述第二缺口位移传感器对称安装，并且均包括：第一LED照明灯、第二LED照明灯、防护镜头、光学镜头、线阵CCD图像传感器、单片机、通讯线接口和转辙机表示杆；其中，
所述单片机和所述第一LED照明灯、所述第二LED照明灯电连接，所述第一LED照明灯和第二LED照明灯分别安装在线阵CCD图像传感器两边；所述线阵CCD图像传感器和所述单片机电连接；所述光学镜头安装在转辙机表示杆上方，所述通讯线接口安装在所述单片机正上方。
优选的，所述第一LED照明灯和第二LED照明灯和线阵CCD图像传感器平行，所述光学镜头在所述线阵CCD图像传感器正下方；
其中，
所述光学镜头由凸透镜、凹透镜和镜筒组成。
优选的，所述线阵CCD图像传感器是一维图像传感器；其中，
所述线阵CCD图像传感器由阵列光敏象元和在其两侧的移位寄存器集成所组成的光电器件构成。
优选的，所述传感器设备还包括压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电流传感器；其中，
所述压力传感器安装于转辙机缺口位移装置箱体的电液中；
所述温度传感器和所述湿度传感器安装于转辙机缺口位移装置的箱体内侧；
所述电流传感器连接于转辙机缺口监测装置连接线上；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器和所述电流传感器电连接于通讯线接口；
优选的，所述第一防护外壳和第二防护外壳上设置有所述通讯线接口，所述通讯线接口安装于所述单片机正上方；其中，
所述通讯线接口通过协议为TCP/IP协议的双绞线接口或光纤接口，所述通讯线接口和单片机电连接；
所述单片机采用高速arm单片机和模数转换器组装而成。
优选的，所述转辙机缺口监测装置安装在所述转辙机表示杆刻线上方，中间隔有防护镜头，一般是防水防雾的透明镜头，材质一般是玻璃或透明塑胶；
优选的，所述转辙机缺口监测装置的所述转辙机表示杆由上杆和下杆构成，其中上杆和下杆分别刻有2mm的刻线；
优选的，所述转辙机缺口监测装置的整个装置包括第一防护外壳和第二防护外壳，第一缺口位移传感器和第二缺口位移传感器，固定板；其中，
所述第一缺口位移传感器和第二缺口位移传感器分别焊接在所述第一防护外壳和所述第二防护外壳里；
所述第一防护外壳和第二防护外壳前后交错式焊接在固定板；
所述固定板上设有第一固定板安装孔第二固定板安装孔，形状为Z型，材质为金属材料的一种或多种。
优选的，其特征在于，所述转辙机缺口监测装置装有报警装置，所述第一缺口位移传感器和第二缺口位移传感器通过通讯线接口连接；其中，
所述第二缺口位移传感器安装在所述第二防护外壳内部，并且装有报警系统；其中，
所述报警系统一般由警报电路板和预设的警报触发程序构成。
本实用新型的优点在于：本实用新型转辙机监测装置安装简单，体积小，可实现对现有的电动、电液等机型转辙机进行非接触缺口监测，保证缺口测量安全可靠，不影响原来的结构。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型实施光电缺口监测装置结构简图；
图2为本实用新型实施光电缺口监测装置结构原理放大简图；
图3为本实用新型实施光电缺口监测装置整体结构简图；
图4为本实用新型实施光电缺口监测装置整体侧面结构简图；
图5为本实用新型实施光电缺口监测装置整体后面结构简图；
图6为本实用新型实施光电缺口监测装置整体俯视结构简图。
其中，1-第一防护外壳，2-第二防护外壳，3-第一缺口位移传感器，4-第二缺口位移传感器，5-固定板，6-第一固定安装孔，7-第二固定安装孔，8-光学镜头，9-通讯线接口，10-单片机，11-第一LED照明灯，12-第二LED照明灯，13-线阵CCD图像传感器，14-防护镜头，15-刻线，16-转辙机表示杆，17-第一转辙机电线孔，18-第二转辙机电线孔，19-第一连接导线，20-第二连接导线。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在一个实施例中，根据图1所示，本实用新型提供一种转辙机缺口监测装置，包括：第一缺口位移传感器3和第二缺口位传移感器4，所述第一缺口位移传感器3和所述第二缺口位传移感器4对称安装，并且均包括：第一LED照明灯11、第二LED照明灯12、防护镜头14、光学镜头8、线阵CCD图像传感器13、单片机10、通讯线接口9和转辙机表示杆16；其中，
所述单片机和所述第一LED照明灯11、所述第二LED照明灯12电连接，所述第一LED照明灯11和第二LED照明灯12分别安装在线阵CCD图像传感器13两边；所述线阵CCD图像传感器13和所述单片机10电连接；所述光学镜头8安装在转辙机表示杆16上方，所述通讯线接口9安装在所述单片机10正上方。
在一个实施例中，根据图2所述第一LED照明灯11和第二LED照明灯12和线阵CCD图像传感器13平行，所述光学镜头8在所述线阵CCD图像传感器13正下方；其中，
所述光学镜头8由凸透镜、凹透镜和镜筒组成。
上述技术方案的工作原理为：光学镜头的成像检测的基本原理是在光学系统的作用下，将被测物体的位移变换转化为光束角度位移的变化，光束照射在图像器件的受光传面上，受光窗面受光线照射的像素中产生光生电荷，然后在图像器件驱动脉冲的控制下，将电荷转移并移位传输至输出电路，经输出电路将电荷量转化为电压量输出，并二值化处理为方波。
上述方案的有益效果在于：在转辙机运作时，会有缺口位移的变化，从而带动转辙机表示杆16上刻线的位移，光学镜头8将刻线的像呈给线阵CCD图像传感器13，实现无接触测量物体的纵向位移。
在一个实施例中，所述线阵CCD图像传感器13是一维图像传感器；其中，
所述线阵CCD图像传感器13由阵列光敏象元和在其两侧的移位寄存器集成所组成的光电器件构成。
上述技术方案的工作原理为：所述线阵CCD图像传感器13用于产品外形尺寸非接触检测、分类、表面质量评定和精确定位等。线阵CCD器件是由阵列光敏象元和在其两侧的移位寄存器集成所组成的光电器件，当光敏元曝光一定时间后在相应驱动脉冲作用下，信号电荷转移至移位寄存器，由移位寄存器一位一位地将其输出，从而得到所需的光电信息。
上述技术方案的有益效果在于：所述线阵CCD图像传感器13它在图像信息的摄取、记录方面独具特色，具有体积小、功耗小、成像技术工作稳定、分辨率高、灵敏度高、可靠性好、视频数据采用计算机处理柔性好等诸多优点。现已被广泛的应用于测量行业中的传感器使用。
在一个实施例中，所述传感器设备还包括压力传感器、温度传感器、湿度传感器、电流传感器；其中，
所述压力传感器安装于转辙机缺口位移装置箱体的电液中；
所述温度传感器和所述湿度传感器安装于转辙机缺口位移装置的箱体内侧；
所述电流传感器连接于转辙机缺口监测装置连接线上；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器和所述电流传感器电连接于通讯线接口9；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：丰富了监测项目，包含缺口、电机工作电流、机箱环境温湿度等，将内含位移传感器及机械传递装置的缺口检测传感器安装到表示杆伸出口，通过采集分机检测缺口数值；通过网络通讯，将测量数据上传采集中心上传数据中心，显示实时数据。
在一个实施例中，所述第一防护外壳和第二防护外壳上刻有所述通讯线接口，所述通讯线接口9安装于所述单片机10正上方；其中，
所述通讯线接口9通过协议为485或者TCP/IP协议的双绞线接口或光纤接口，所述通讯线接口和单片机10电连接；
所述单片机10采用高速arm单片机和模数转换器组装而成。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：通讯线接口接收监测分机发来的转辙机状态数据，实时显示状态，异常数据提供报警数据，并将数据融入监测大数据体系，实现对转辙机运用情况的实时分析，为故障处理、转辙机维修养护提供和接收可靠数据。
在一个实施例中，所述转辙机缺口监测装置安装在所述转辙机表示杆16刻线上方，中间隔有防护镜头，一般是防水防雾的透明镜头，材质一般是玻璃或透明塑胶；
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实用新型的防护镜头是用来防水、防雾、防尘、防油污。
在一个实施例中，如图2所示，所述转辙机缺口监测装置的所述转辙机表示杆由上杆和下杆构成，其中上杆和下杆分别刻有2mm的刻线，两条刻线之间的距离为转辙机缺口位移的距离；
上述技术方案的工作原理：缺口测量确保安全可靠，不影响原来的结构；选用CCD测量位移精度0.1％，测量综合精度优于0.2％，分辨率0.01mm；所述转辙机表示杆做往复运动，上、下杆的刻线转换为光束角度变化，光束照射在图像器件的受光传面上，受光窗面受光线照射的像素中产生光生电荷，然后在图像器件驱动脉冲的控制下，将电荷转移并移位传输至输出电路，经输出电路将电荷量转化为电压量输出，并二值化处理为方波。
上述技术方案的有益效果在于：不用实际接触采集所述转辙机缺口位移，提高工作效率，并通过低成本的CCD耦合器件传感器，减少了人力成本。
在一个实施例中，如图3所示，所述转辙机缺口监测装置还包括第一防护外壳1和第二防护外壳2，固定板5；其中，
所述第一缺口位移传感器3和第二缺口位移传感器4分别焊接在所述第一防护外壳1和所述第二防护外壳2里；
所述第一防护外壳1和第二防护外壳2前后交错式焊接在固定板；
所述固定板5上设有第一固定板安装孔6和第二固定板安装孔7，形状为Z型，材质为金属材料的一种或多种。
上述技术方案的工作原理和有益效果为：本实用新型转辙机缺口监测装置分别通过设置第一防护外壳1和第二防护外壳2保护整个监测装置，并在第一防护外壳1和第二防护外壳2底部安装透明防护镜头，使整个监测装置得到保护，并通过焊接的方式是整个转辙机缺口监测装置更加牢固。
优选的，其特征在于，所述转辙机缺口监测装置装有报警装置，所述第一缺口位移传感器3和第二缺口位传移感器4与通讯线接口9连接；其中，
所述第二缺口位移传感器3内安装有报警装置；其中，
所述报警装置由蜂鸣器和处理器(优选MCU处理器控制蜂鸣器)组成，蜂鸣器和处理器电连接，通过预设的警报触发程序构成。
本实用新型的原理和有益效果在于：本实用新型通过连接报警系统，通过网络通讯，将测量数据上传采集中心上传数据中心，显示实时数据、并及时对异常情况报警，利用智能综合数据分析技术，结合信号集中监测平台大数据，实现道岔运用状态的综合分析、预警。
如附图2、3、4所示，本发明的第一防护外壳和第二防护外壳之间设有距离，具体的距离根据实际实施时转辙机的规格进行设定，其固定板5的形状也根据转辙机缺口的形状设为平板型或者阶梯型，第一固定安装孔6和第二固定安装孔6设置在固定板上，也是根据实际需求设置安装孔的位置。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种转辙机光电监测装置，其特征在于，包括：第一缺口位移传感器(3)和第二缺口位移传感器(4)，所述第一缺口位移传感器(3)和所述第二缺口位移传感器(4)对称安装，所述第一缺口位移传感器(3)和所述第二缺口位移传感器(4)均包括：第一LED照明灯(11)、第二LED照明灯(12)、防护镜头(14)、光学镜头(8)、线阵CCD图像传感器(13)、单片机(10)、通讯线接口(9)和转辙机表示杆(16)；其中，
所述单片机(10)和所述第一LED照明灯(11)、所述第二LED照明灯(12)电连接，所述第一LED照明灯(11)和第二LED照明灯(12)分别安装在线阵CCD图像传感器(13)两边；所述线阵CCD图像传感器(13)和所述单片机(10)电连接；所述光学镜头(8)安装在转辙机表示杆(16)上方，所述通讯线接口(9)安装在所述单片机(10)正上方。
2.如权利要求1所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，所述第一LED照明灯(11)和第二LED照明灯(12)和线阵CCD图像传感器(13)平行，所述光学镜头(8)在所述线阵CCD图像传感器(13)正下方；其中，
所述光学镜头(8)由凸透镜、凹透镜和镜筒组成。
3.如权利要求2所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，
所述线阵CCD图像传感器由阵列光敏象元和在其两侧的移位寄存器集成所组成的光电器件构成。
4.如权利要求1所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，所述传感器设备还包括压力传感器、温度传感器、湿度传感器和电流传感器；其中，
所述压力传感器安装于转辙机液压回路中；
所述温度传感器和所述湿度传感器安装于转辙机缺口位移装置的箱体内侧；
所述电流传感器连接于转辙机缺口监测装置连接线上；
所述压力传感器、所述温度传感器、所述湿度传感器和所述电流传感器电连接于通讯线接口(9)。
5.如权利要求2所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，所述线阵CCD图像传感器安装在所述转辙机表示杆(16)上方，并在所述线阵CCD图像传感器和转辙机表示杆(16)中间隔有防护镜头(14)，所述防护镜头(14)为防水防雾的透明镜头，其材质为玻璃或透明PC塑胶。
6.如权利要求5所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，所述转辙机表示杆(16)由上杆和下杆构成，其中上杆和下杆分别刻有2mm的刻线。
7.如权利要求1所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，
所述转辙机光电监测装置还包括第一防护外壳(1)和第二防护外壳(2)，固定板(5)；其中，
所述第一缺口位移传感器(3)和第二缺口位移传感器(4)分别焊接在所述第一防护外壳(1)和所述第二防护外壳(2)里；
所述第一防护外壳(1)和第二防护外壳(2)前后交错式焊接在固定板(5)；
所述固定板(5)上设有第一固定板安装孔(6)第二固定板安装孔(7)，其材质为一种或多种金属材料构成。
8.如权利要求7所述的一种转辙机光电监测装置，其特征在于，所述第一防护外壳(1)和第二防护外壳(2)上设置有通讯线接口(9)，所述通讯线接口(9)安装于所述单片机(10)正上方；其中，
所述通讯线接口(9)是，通过协议为TCP/IP协议的双绞线接口，所述通讯线接口(9)和单片机(10)电连接；
所述单片机(10)采用高速arm单片机和模数转换器组装而成。
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