[發明專利]一種用于列車制動缸檢測的裝置及其工作方法

無效

• 申請號: 200910229609.5
• 申請日: 2009-10-28
• 公開（公告）號: CN101718525A
• 公開（公告）日: 2010-06-02
• 發明（設計）人: 袁東風;劉治;白智全;林賀
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

技術領域

本發明涉及一種用于列車制動缸檢測裝置的工作方法，屬于電子信息技術領域。

背景技術

制動缸由制動缸蓋、活塞、活塞桿、皮碗及緩解彈簧等組成，通過三通閥的作用，使壓縮空氣進入制動缸時，推動活塞通過一套基礎裝置而起制動作用。

每節車輛上均有一個制動缸，制動缸型號以及所安裝的位置，視貨車車輛的型號而定，至少存在4種樣式的制動缸。

車輛在進入列檢廠后停在列檢軌道上，列檢軌道的長度一般能夠滿足40-50節車輛的長度。一般情況下，列檢人員靠人工跟蹤作業來檢查制動缸的狀態(一般由每兩名列檢人員負責10節左右車廂的檢查，兩人分別站在車廂的兩側，觀察同側的制動缸活塞桿的運動情況)，并且需要確認在車輛駛出列檢廠時活塞桿全部為縮入狀態，從而確保所有閘瓦均無抱閘現象。

由于目前針對貨車車輛制動缸的檢測尚完全依賴人工目測的結果，憑靠經驗人工判斷活塞桿的伸出的長度是否滿足制動需求。這種方式不僅存在人為誤差，而且在每次檢測制動缸時都需要耗費大量的人力以及時間，不可避免的為鐵路運力造成影響，導致降低了鐵路部門的經濟效益。對于列檢人員來講此種方式也存在著人身安全隱患。

發明內容

針對限于技術的不足，本發明提供一種通過設計終端機自動檢測輸出制動缸活塞桿伸出的長度數據，以此來代替人工列檢作業的用于列車制動缸檢測的裝置及其工作方法。

一種用于列車制動缸檢測的裝置，包括中央處理模塊、機動控制模塊、射頻識別模塊、圖像采集和處理模塊、網絡傳輸模塊和圖像識別模塊；中央處理模塊連接機動控制模塊，射頻識別模塊，圖像采集和處理模塊和網絡傳輸模塊；網絡傳輸模塊一端連接中央處理模塊，另一端連接圖像識別模塊；整個裝置安裝在軌道上并與上位機連接。

所述的中央處理模塊，采用基于ARM920T內核的32位嵌入式SOC處理器芯片S3C2440。

所述的機動控制模塊，采用感應子式步進電機。

所述的射頻識別模塊，采用Microchip公司生產的無源RFID芯片MCRF360。

所述的圖像采集和處理模塊，包括圖像數據采集/模數轉換模塊和圖像處理模塊；圖像數據采集/模數轉換模塊采用Saa7113芯片，圖像處理模塊采用WIS?G07007SB芯片。

所述的網絡傳輸模塊，采用Cirrus?Logic公司生產的局域網處理芯片CS8900。

所述的圖像識別模塊，利用直方圖均衡和幀差法進行圖像識別。

上述裝置的工作方法步驟如下：

1)裝置在未收到開始檢測的命令時均處于復位的狀態；當制動缸完成列車的制動后，上位機啟動與網絡路由器的連接，路由器完成各個裝置節點的注冊和網絡功能的初始化，為每個裝置分配地址，建立起連接所有裝置節點與上位機的局域網；

2)上位機通過局域網發送裝置節點可以開始檢測的命令，裝置節點接收到相應的命令，立即啟動機動控制模塊，驅動裝置沿軌道滑動，在運動過程中射頻識別模塊不斷檢測是否已經到達可以拍攝制動缸圖像的位置；

3)射頻識別模塊檢測到制動缸時，裝置在軌道上減速，直到到達最合適的制動缸位置，裝置停止運動，同時中央處理模塊將射頻識別模塊獲得的制動缸的ID信息存儲；

4)中央處理模塊確認裝置到達指定位置，開啟圖像采集進程，圖像采集和處理模塊從攝像頭捕捉到圖像數據，然后將圖像數據壓縮成JPEG圖像文件，并與制動缸的ID信息打包；

5)中央處理模塊將JPEG圖像與ID信息的打包文件進行TCP/IP協議的封裝，然后通過局域網傳送至上位機，上位機將接收到的文件解包，提取出ID信息與圖像數據，并進行存儲，通過對獲取的圖像進行直方圖均衡，從而消除周圍環境光過度明亮或過暗造成的影響，然后，通過構造制動缸模板在圖像中定位制動缸區域，最后，在制動缸區域內通過幀差法檢測制動缸活塞桿狀態是否到位；

6)針對不同的檢測結果，上位機發送不同的信號；如果收到的包數據有錯誤，則通知對應節點的裝置重新采集發送；如果制動缸不滿足需求，上位機則對對應節點報警；如果制動缸滿足需求，則對對應節點發送復位命令，完成制動缸位置的檢測。

附圖說明

圖1為本發明的總體結構框圖。

圖2是本發明的軟件流程圖。

圖3為機動控制模塊控制流程圖。

圖4為圖像采集和處理模塊的軟件流程。

其中，1、中央處理模塊，2、機動控制模塊，3、射頻識別模塊，4、圖像采集和處理模塊，5、網絡傳輸模塊，6、圖像識別模塊。

具體實施方式