本發(fā)明屬于針對(duì)鐵路、公路、橋涵等運(yùn)輸車輛運(yùn)行過程中的裝載超載、超偏、超限及車號(hào)識(shí)別的實(shí)時(shí)在線自動(dòng)檢測(cè)裝置，屬于交通安全檢測(cè)的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

交通業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，鐵路的逐步提速、高速公路的不斷拓展延伸，安全高效的交通運(yùn)輸是保障經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。雖然政府加大了對(duì)各種超載、超偏、超限的貨物運(yùn)輸?shù)牟樘?、然而鐵路、公路仍不斷延續(xù)著因“三超”問題導(dǎo)致的車輛事故的發(fā)生。除了通過交警、鐵路的貨檢員對(duì)貨物裝載的人工控制，有不少科研機(jī)構(gòu)及企業(yè)采用了各種檢測(cè)手段：采用CCD攝影測(cè)量，綜合采用激光、超聲波等技術(shù)或采用光電對(duì)射技術(shù)的，均達(dá)不到實(shí)用效果，存在檢測(cè)精度低，實(shí)現(xiàn)功能不全、不能完全取代人工檢查。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種功能完備、可實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛超載、超偏、超限、列車扁疤、脫軌系數(shù)等參數(shù)的自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、解析、計(jì)算、報(bào)警、顯示、自動(dòng)遠(yuǎn)程傳輸，真正實(shí)現(xiàn)無人值守的綜合檢測(cè)裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：設(shè)有綜合控制單元：光敏電阻、單片機(jī)、繼電器構(gòu)成，該綜合控制單元通過串口與微機(jī)通訊；設(shè)有車輛裝載超限檢測(cè)裝置：由三維激光掃描儀(1)、CCD測(cè)高攝像機(jī)(2)、激光雷達(dá)(3)、CCD測(cè)寬攝像機(jī)(4)、預(yù)警紅外對(duì)管(5)、測(cè)量光幕(7)構(gòu)成；設(shè)有輔助測(cè)量裝置：采用磁鋼組(8)、高頻無極燈(9)、計(jì)節(jié)對(duì)管(6)、矩形背景板(12)、車號(hào)識(shí)別裝置(13)構(gòu)成；設(shè)有超偏載及扁疤脫軌系數(shù)等車輛運(yùn)行地面安全檢測(cè)裝置：由二維板式傳感器(10)、剪力傳感器(11)、重力傳感器(14)構(gòu)成；設(shè)有視頻監(jiān)控裝置：由三臺(tái)彩色攝像機(jī)(15)組成。

三維激光掃描儀由激光器及攝像機(jī)組成，利用三角測(cè)量原理測(cè)出通過車輛下部的三維輪廓，三維激光掃描儀安裝在車輛下方的兩側(cè)，測(cè)量車輛下部超限，一臺(tái)測(cè)高攝像機(jī)安裝在與車廂頂部相當(dāng)高度的一側(cè)框架上，并在略高于像機(jī)的位置兩側(cè)上安裝激光雷達(dá)，通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)綜合測(cè)量中部超限及上部超限，由激光雷達(dá)或測(cè)量光幕完成端部超限檢測(cè)，由紅外對(duì)管進(jìn)行寬度方向的超限預(yù)判。

利用車輪切割磁鋼產(chǎn)生的波形，啟動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)并通過整流、放大、濾噪最后通過單片機(jī)程序計(jì)算車輛通過速度，利用對(duì)管計(jì)算出貨車節(jié)數(shù)，綜合車號(hào)識(shí)別裝置、綜合控制單元的計(jì)節(jié)測(cè)速功能給超限物體定位，利用高頻無極燈提供夜間等照度較低的情況下的攝像機(jī)測(cè)量的輔助照明，利用黑白相間的矩形背景板減少圖象測(cè)量的虛景現(xiàn)象。

車輛運(yùn)行地面安全檢測(cè)裝置由二維板式傳感器獲取垂直力和橫向力，從而獲取貨車的脫軌系數(shù)、在結(jié)合剪力傳感器獲取車輛總重、結(jié)合車號(hào)識(shí)別系統(tǒng)算出車輛超載偏載狀態(tài)，利用波形分析車輪扁疤情況。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.功能全面。能全面測(cè)量車輛各部位的超限，又能獲取車輛的超偏載、扁疤、脫軌系數(shù)等地面檢測(cè)的安全參數(shù)，采用三維激光掃描儀測(cè)量下部超限，解決攝影測(cè)量和激光雷達(dá)測(cè)量不能測(cè)到的車輛死角，使得本發(fā)明能測(cè)量全部的超限部位。車輛運(yùn)行地面安全檢測(cè)部分除能檢測(cè)出超偏載外，同時(shí)能對(duì)對(duì)車輛的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

2.精度高、靈敏度高。采用圖像測(cè)量與激光雷達(dá)結(jié)合的方式測(cè)量車輛中部和下部超限，數(shù)據(jù)融合算法充分考慮兩種方式優(yōu)缺點(diǎn)，取長(zhǎng)補(bǔ)短，兼顧激光雷達(dá)達(dá)不到而圖像測(cè)量能達(dá)到的高靈敏度，同時(shí)又能測(cè)出超限物的三維坐標(biāo)，從而獲得圖像測(cè)量所不能測(cè)到的超限級(jí)別。

3.節(jié)能。智能燈光系統(tǒng)，照度不足且來車時(shí)，燈光才啟動(dòng)。照明燈采用最新的綠色照明——高頻無極燈，裝置照明耗電功率從5500瓦降至1320瓦。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，當(dāng)列車通過磁鋼組(8)，車輪切割磁鋼產(chǎn)生電信號(hào)，綜合控制單元(16)接到電信號(hào)，向電源/電氣控制子系統(tǒng)(21)發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)各測(cè)量系統(tǒng)，當(dāng)環(huán)境照度不足時(shí)，綜合控制單元(16)發(fā)出信號(hào)啟動(dòng)照明系統(tǒng)，同時(shí)綜合控制單元(16)根據(jù)計(jì)節(jié)對(duì)管(6)的信號(hào)算出車節(jié)，利用同一車輪在恒距離的磁鋼產(chǎn)生信號(hào)的時(shí)間差算出車速，最后輸出串口數(shù)據(jù)傳給現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜內(nèi)的工控機(jī)(18)和工作站(19)，同時(shí)通過光端機(jī)(20)傳給中控室的各微機(jī)。工作站(19)的高速串口采集卡及圖像采集卡將激光雷達(dá)(3)、測(cè)高攝像機(jī)(2)、測(cè)寬攝像機(jī)(4)的信息采集到計(jì)算機(jī)，結(jié)合綜合控制單元(16)的串口數(shù)據(jù)，通過相應(yīng)的算法分析、解析、計(jì)算，最后得出車輛的超限信息。通過二維板式傳感器(10)、剪力傳感器(11)、重力傳感器(14)獲得過往貨車的軸重、橫向力的模擬信號(hào)，送入數(shù)據(jù)采集儀(17)，經(jīng)過信號(hào)放大，濾波處理和A/D轉(zhuǎn)換后得到貨車經(jīng)過以后的波形數(shù)據(jù)以中斷方式送入工控機(jī)(18)，計(jì)算機(jī)將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與解算，得到各種車輛的總重、車輛凈重、靜輪重、凈軸重、累計(jì)通過總重、平均軸重、超載與偏載前后轉(zhuǎn)向架重量，前后轉(zhuǎn)向架左右重量差、車輪扁疤、脫軌系數(shù)等結(jié)果，系統(tǒng)通過光端機(jī)(20)將彩色攝像機(jī)(15)獲得的視頻信號(hào)經(jīng)視頻分配器(28)傳入錄像工控機(jī)(27)及電視幕墻，將三維激光掃描儀(1)傳入下部超限工控機(jī)(26)及光幕(7)得到的信號(hào)傳入端部超限工控機(jī)(25)，將工作站(18)及工控機(jī)(19)得到的數(shù)據(jù)傳入服務(wù)器(24)，下部超限工控機(jī)(26)、端部超限工控機(jī)(25)將分析處理后的數(shù)據(jù)傳入服務(wù)器(24)，最后服務(wù)器將獲取的數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理、顯示、打印、上傳。

本說明書中末作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本專業(yè)技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)。