[發(fā)明專利]基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210532097.1
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103010263A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設計）人: 譚華;王成強;李俊
• 申請（專利權）人: 杭州慧景科技有限公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 湯時達

技術領域

本發(fā)明涉及一種工況監(jiān)測技術領域，尤其涉及了一種電動液壓轉(zhuǎn)轍機的工況采集系統(tǒng)。

背景技術

轉(zhuǎn)轍機是實現(xiàn)道岔準確轉(zhuǎn)換的關鍵設備，而轉(zhuǎn)轍機內(nèi)的表示缺口反映轉(zhuǎn)轍機動作后鐵軌的密貼程度，其狀態(tài)正常與否關系到軌道交通運輸?shù)倪\行安全；電動液壓轉(zhuǎn)轍機是國內(nèi)主流轉(zhuǎn)轍機類型之一，利用電機驅(qū)動油泵旋轉(zhuǎn)，再通過油路帶動聯(lián)動機械結構，實現(xiàn)道岔轉(zhuǎn)換。其轉(zhuǎn)換過程的油壓變化、日常油缸油位，是維護人員主要關心的參數(shù)，結合缺口變化，成為轉(zhuǎn)轍機的工況三大要素。

現(xiàn)有缺口的監(jiān)測主要可分為機械式、光電數(shù)字式、視頻式三大類；油壓油位的監(jiān)測往往與缺口監(jiān)測結構和電氣分立，自成體系。缺口監(jiān)測的機械式、光電數(shù)字式因其自身的缺陷已逐步淘汰，而油壓油位的在線監(jiān)測開始逐步應用并推廣。

利用視頻監(jiān)測缺口，主要原理是拍攝缺口部位圖片，利用CAN總線和ADSL技術上傳至主機系統(tǒng)，通過主機內(nèi)的圖像分析軟件，實現(xiàn)缺口識別和數(shù)據(jù)量化，完成監(jiān)測功能，并據(jù)此作出提示或報警。油壓油位的監(jiān)測，利用壓力傳感器，直接測試油壓、通過與空氣壓差測試油位，然后通過2線低速載波或CAN總線把數(shù)據(jù)上傳到主機，進行分析、記錄、報警。

現(xiàn)有技術主要存在以下的缺陷和不足：利用視頻監(jiān)測缺口，對數(shù)據(jù)通道的要求較高、布線復雜，導致實際工程較高的工程投資和安裝工程量，嚴重影響道岔缺口監(jiān)測方面先進技術的推廣；另外油壓油位的監(jiān)測，沒有和缺口監(jiān)測融合為一體，結構上需要在轉(zhuǎn)轍機內(nèi)部尋找額外的安裝空間、數(shù)據(jù)傳輸要建獨立通道，從而存在浪費已有資源、安裝困難、數(shù)據(jù)集成度低等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種將缺口、油壓、油位等主要工況參數(shù)融合為一體的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)。?

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)，包括

油壓傳感器Ⅰ，用于檢測電動液壓轉(zhuǎn)轍機油缸的油壓信號；

油壓傳感器Ⅱ，用于檢測電動液壓轉(zhuǎn)轍機油路的油壓信號；

攝像頭，用于采集缺口部位的圖像信號；

處理器，用于接收攝像頭、油壓傳感器Ⅰ和油壓傳感器Ⅱ采集的信號并處理；以及

載波通信調(diào)制解調(diào)器，用于將處理器處理過的信號發(fā)送到上位機。

作為優(yōu)選，所述載波通信調(diào)制解調(diào)器通過模擬前端與上位機電連接，所述模擬前端與上位機之間設置有2線載波數(shù)據(jù)通道。

作為優(yōu)選，所述載波通信調(diào)制解調(diào)器型號為MAX2992，所述模擬前端型號為MAX2991。

作為優(yōu)選，所述油壓傳感器Ⅰ和油壓傳感器Ⅱ為電阻應變壓力傳感器。

作為優(yōu)選，所述處理器為型號為STM32的ARM處理器。

作為優(yōu)選，所述攝像頭與處理器的數(shù)據(jù)接口之間設置有幀緩沖處理器，所述幀緩沖處理器將攝像頭獲取的圖像數(shù)據(jù)緩沖獲得缺口圖片幀發(fā)送到處理器。

作為優(yōu)選，所述基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)還包括一RAM存儲器，所述處理器將幀緩沖處理器發(fā)送的缺口圖片幀壓縮后臨時存儲于RAM存儲器中。

作為優(yōu)選，所述油壓傳感器Ⅰ和油壓傳感器Ⅱ分別通過模擬前端處理電路Ⅰ和模擬前端處理電路Ⅱ連接到處理器的A/D轉(zhuǎn)換接口，處理器通過滑差濾波算法，得到當前油壓油位數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述處理器通過SPI串行外設接口與載波通信調(diào)制解調(diào)器連接，控制載波數(shù)據(jù)通道上傳缺口JPG圖像和油壓油位數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)還包括模擬視頻接口，所述模擬視頻接口用于將攝像頭采集的模擬圖像信號輸出至視頻監(jiān)視器。

本發(fā)明的基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)，融合電動液壓轉(zhuǎn)轍機的缺口監(jiān)測、油壓監(jiān)測、油位監(jiān)測于一體，集成度高，可節(jié)約數(shù)據(jù)處理和通信資源，且便于安裝；并采用2線高速載波作為上行數(shù)據(jù)通道，可降低對系統(tǒng)的布線要求，降低工程成本和維護費用。

附圖說明：

圖1?示出了基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)的結構示意圖。

具體實施方案:

參見圖1，基于載波和圖像的電動液壓轉(zhuǎn)轍機工況采集系統(tǒng)，其特征在于：包括

油壓傳感器Ⅰ，用于檢測電動液壓轉(zhuǎn)轍機油缸的油壓信號。

油壓傳感器Ⅱ，用于檢測電動液壓轉(zhuǎn)轍機油路的油壓信號。

攝像頭，用于采集缺口部位的圖像信號；所述攝像頭與處理器的數(shù)據(jù)接口之間設置有型號為AL422B的幀緩沖處理器，所述幀緩沖處理器將攝像頭獲取的圖像數(shù)據(jù)緩沖獲得缺口圖片幀發(fā)送到處理器。