一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统的制作方法

本技术属于车辆检修维护安全，具体地说，涉及一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统。

背景技术：

1、铁路气动架车机是铁路货车检修重要装备，自投入运用几十年来，由于其结构简单、操作简洁、制造成本低、维护经济性好等优点，得到了广泛的应用，在铁路货车检修生产中发挥了重要作用。但由于自身固有存在的机械结构简单落后、没有采用自动化、数字化、信息化技术等原因，在实际使用过程中暴露出以下几方面问题，一是车辆起降速度同步性和高度一致性不易控制，工作质量依赖于人工操作的经验和水平，存在很大的人身设备安全风险；二是缺乏安全销插撤状态自动监控功能，作业人员经常发生忘插忘撤问题；三是起落车过程中，作业人员误入“禁入区域”问题；四是原设备未配备员工作业行为视频监控系统，不利于标准化作业过程的追溯分析考核。以上问题给车辆、设备和车下作用人员人身安全带来极大隐患，经常发生人身伤害死亡和车辆设备损毁事故，成为现场作业安全亟待解决的问题。

2、有鉴于此特提出本实用新型。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，通过漫射激光测距模块、红外幕帘感应模块、视频监控模块、自动控制模块进行结合，在使用过程中，同时对两组架车机活塞杆起降高度及速度进行相互比对测量联动互控，确保升降同步、高度一致，同时实时监测安全销插撤工作状态，异常时自动声光报警，极大提升了设备的自动化、数字化、信息化水平，从根本上解决了原设备存在的四大方面问题，为铁路货车架落车检修作业安全、提高工作效率、减轻员工劳动强度，提供了可靠的技术保障。

2、为解决上述技术问题，本实用新型采用技术方案的基本构思是：本实用新型提供一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，所述气动架车机包括：架车机活塞杆、安全插销；

3、还包括：漫射激光测距模块，用于测量与目标之间距离；

4、红外幕帘感应模块，用于形成红外保护区，检测保护区的异常；

5、视频监控模块，用于监控作业现场；

6、自动控制模块，与漫射激光测距模块、红外幕帘感应模块、视频监控模块连接，用于接收控制信号，控制相应模块进行工作；

7、所述漫射激光测距模块用于在对架车机活塞杆的升降高度和速度及安全插销插撤状态进行准确的实时测控，自动对同一检修台位一端两组架车机活塞杆起降高度及速度进行相互比对测量联动互控，确保升降同步、高度一致，同时实时监测安全销插撤工作状态。

8、进一步地，所述漫射激光测距模块包括，供电单元、电源转换单元、无线通讯单元和电位器单元；

9、所述供电单元用于为所述漫射激光测距模块供电；

10、所述电源转换单元，用于将供电电源转换为相应模块的匹配电源；

11、所述无线通讯单元，用于进行无线传输；

12、所述电位器单元，用于将电压转化模拟的数字信号。

13、进一步地，所述电源转换单元包括：降压模块p1和稳压器u1，所述降压模块p1的第二接口与电源连接，第三接口、第四接口接通并接地，第一接口与二极管d3的负极连接，所述二极管d3的正极与稳压器u1的in口连接，所述稳压器u1的in口与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与稳压器u1的gnd接口同时接地，所述稳压器u1的out接口与电容c3的一端连接，电容c3的另一端接地，电容c3的两端并联有电容c4。

14、进一步地，所述电位器单元包括：电阻r1、滑动变阻器r2，所述电阻r1的一端与供电模块的输出连接，另一端与滑动变阻器r2的一端连接，所述滑动变阻器r2的另一端接地，滑动变阻器r2的另一端与滑动端分别与电容c1的一端和另一端连接，滑动变阻器r2的滑动端与a/d模数接口连接，用于实现将模拟电压转化为可显示的电压值。

15、进一步地，所述漫射激光测距模块还包括：激光束发射元件和光电元件，所述激光束发射元件用于向目标发射激光束，所述光电元件用于接收目标反射的激光束；

16、计时器，用于测定激光束发射元件发射激光束到光电元件接收激光束的时间；

17、计算器，用于根据计时器测定的时间计算漫射激光测距模块到目标的距离。

18、进一步地，还包括报警模块，与漫射激光测距模块、红外幕帘感应模块、视频监控模块和自动控制模块连接，用于在对应模块监测到异常信号后，进行报警。

19、进一步地，所述视频监控模块，包括网络摄像机模块、数据存储单元、拍照抓拍单元、多画面分割控制单元主机、硬盘录像机单元组成，用于在重点部位巡查、摄像、抓拍，并根据需要选择存储、图像放大、物体识别。

20、进一步地，所述视频监控模块还包括视频监控显示器，用于显示视频监控模块接收的图像。

21、采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：

22、本实用新型通过漫射激光测距模块测量与目标之间的距离，在通过红外幕帘感应模块使作业现场形成保护区，通过视频监控模块对作业现场进行实时监控，自动控制模块与各模块进行连接，控制各模块的正常运行，在使用过程中，同时对两组架车机活塞杆起降高度及速度进行相互比对测量联动互控，确保升降同步、高度一致，同时实时监测安全销插撤工作状态，异常时自动声光报警，极大提升了设备的自动化、数字化、信息化水平，从根本上解决了原设备存在的四大方面问题，为铁路货车架落车检修作业安全、提高工作效率、减轻员工劳动强度，提供了可靠的技术保障。

23、下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。

技术特征：

1.一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，所述气动架车机包括：架车机活塞杆、安全插销，其特征在于，还包括：漫射激光测距模块，用于测量与目标之间距离；

2.根据权利要求1所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述漫射激光测距模块包括，供电单元、电源转换单元、无线通讯单元和电位器单元；

3.根据权利要求2所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述电源转换单元包括：降压模块p1和稳压器u1，所述降压模块p1的第二接口与电源连接，第三接口、第四接口接通并接地，第一接口与二极管d3的负极连接，所述二极管d3的正极与稳压器u1的in口连接，所述稳压器u1的in口与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与稳压器u1的gnd接口同时接地，所述稳压器u1的out接口与电容c3的一端连接，电容c3的另一端接地，电容c3的两端并联有电容c4。

4.根据权利要求2所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述电位器单元包括：电阻r1、滑动变阻器r2，所述电阻r1的一端与供电模块的输出连接，另一端与滑动变阻器r2的一端连接，所述滑动变阻器r2的另一端接地，滑动变阻器r2的另一端与滑动端分别与电容c1的一端和另一端连接，滑动变阻器r2的滑动端与a/d模数接口连接，用于实现将模拟电压转化为可显示的电压值。

5.根据权利要求2所述一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述漫射激光测距模块还包括：激光束发射元件和光电元件，所述激光束发射元件用于向目标发射激光束，所述光电元件用于接收目标反射的激光束；

6.根据权利要求1所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，还包括报警模块，与漫射激光测距模块、红外幕帘感应模块、视频监控模块和自动控制模块连接，用于在对应模块监测到异常信号后，进行报警。

7.根据权利要求1所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述视频监控模块，包括网络摄像机模块、数据存储单元、拍照抓拍单元、多画面分割控制单元主机、硬盘录像机单元组成，用于在重点部位巡查、摄像、抓拍，并根据需要选择存储、图像放大、物体识别。

8.根据权利要求7所述的一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，其特征在于，所述视频监控模块还包括视频监控显示器，用于显示视频监控模块接收的图像。

技术总结本技术公开了一种铁路车辆气动架车机自动化控制系统，包括：架车机活塞杆、安全插销，还包括：漫射激光测距模块、红外幕帘感应模块、视频监控模块、自动控制模块；漫射激光测距模块用于在对架车机活塞杆的升降高度和速度及安全插销插撤状态进行准确的实时测控，自动对同一检修台位一端两组架车机活塞杆起降高度及速度进行相互比对测量联动互控，确保升降同步、高度一致，同时实时监测安全销插撤工作状态。本技术通过上述设置采实时监测安全插销工作状态，杜绝作业人员漏插、漏撤，监测预警作业人员违章进入“禁入区域”的行为，保证人身安全，对现场作业过程实施全程监控，实现系统整体的自动化、信息化、数字化技术水平将得到极大提升。技术研发人员：赵士江,李萌,崔宏宇,刘振兴,王曦,马杨,张震,苑少鹏,宋勇,王宇,姚玉胜,王宏鹏,刘彪,宋婷,张志勇,王秀萍,王堃受保护的技术使用者：中国铁路北京局集团有限公司天津车辆段技术研发日：20231009技术公布日：2024/6/26