本發(fā)明屬于針對鐵路、公路、橋涵等運輸車輛運行過程中的裝載超載、超偏、超限及車號識別的實時在線自動檢測裝置，屬于交通安全檢測的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

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

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種功能完備、可實現(xiàn)對車輛超載、超偏、超限、列車扁疤、脫軌系數(shù)等參數(shù)的自動數(shù)據(jù)采集、存儲、解析、計算、報警、顯示、自動遠程傳輸，真正實現(xiàn)無人值守的綜合檢測裝置。

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、繼電器構(gòu)成，該綜合控制單元通過串口與微機通訊；設(shè)有車輛裝載超限檢測裝置：由三維激光掃描儀(1)、CCD測高攝像機(2)、激光雷達(3)、CCD測寬攝像機(4)、預(yù)警紅外對管(5)、測量光幕(7)構(gòu)成；設(shè)有輔助測量裝置：采用磁鋼組(8)、高頻無極燈(9)、計節(jié)對管(6)、矩形背景板(12)、車號識別裝置(13)構(gòu)成；設(shè)有超偏載及扁疤脫軌系數(shù)等車輛運行地面安全檢測裝置：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：由三臺彩色攝像機(15)組成。

三維激光掃描儀由激光器及攝像機組成，利用三角測量原理測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)，測量車輛下部超限，一臺測高攝像機安裝在與車廂頂部相當高度的一側(cè)框架上，并在略高于像機的位置兩側(cè)上安裝激光雷達，通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)綜合測量中部超限及上部超限，由激光雷達或測量光幕完成端部超限檢測，由紅外對管進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，啟動測量系統(tǒng)并通過整流、放大、濾噪最后通過單片機程序計算車輛通過速度，利用對管計算出貨車節(jié)數(shù)，綜合車號識別裝置、綜合控制單元的計節(jié)測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測量的輔助照明，利用黑白相間的矩形背景板減少圖象測量的虛景現(xiàn)象。

車輛運行地面安全檢測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)合車號識別系統(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)點在于：

1.功能全面。能全面測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)等地面檢測的安全參數(shù)，采用三維激光掃描儀測量下部超限，解決攝影測量和激光雷達測量不能測到的車輛死角，使得本發(fā)明能測量全部的超限部位。車輛運行地面安全檢測部分除能檢測出超偏載外，同時能對對車輛的運行狀態(tài)進行綜合評價。

2.精度高、靈敏度高。采用圖像測量與激光雷達結(jié)合的方式測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，取長補短，兼顧激光雷達達不到而圖像測量能達到的高靈敏度，同時又能測出超限物的三維坐標，從而獲得圖像測量所不能測到的超限級別。

3.節(jié)能。智能燈光系統(tǒng)，照度不足且來車時，燈光才啟動。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。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖進一步說明本發(fā)明。

如圖1所示，當列車通過磁鋼組(8)，車輪切割磁鋼產(chǎn)生電信號，綜合控制單元(16)接到電信號，向電源/電氣控制子系統(tǒng)(21)發(fā)出信號啟動各測量系統(tǒng)，當環(huán)境照度不足時，綜合控制單元(16)發(fā)出信號啟動照明系統(tǒng)，同時綜合控制單元(16)根據(jù)計節(jié)對管(6)的信號算出車節(jié)，利用同一車輪在恒距離的磁鋼產(chǎn)生信號的時間差算出車速，最后輸出串口數(shù)據(jù)傳給現(xiàn)場機柜內(nèi)的工控機(18)和工作站(19)，同時通過光端機(20)傳給中控室的各微機。工作站(19)的高速串口采集卡及圖像采集卡將激光雷達(3)、測高攝像機(2)、測寬攝像機(4)的信息采集到計算機，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，送入數(shù)據(jù)采集儀(17)，經(jīng)過信號放大，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(18)，計算機將得到的數(shù)據(jù)進行分析與解算，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(20)將彩色攝像機(15)獲得的視頻信號經(jīng)視頻分配器(28)傳入錄像工控機(27)及電視幕墻，將三維激光掃描儀(1)傳入下部超限工控機(26)及光幕(7)得到的信號傳入端部超限工控機(25)，將工作站(18)及工控機(19)得到的數(shù)據(jù)傳入服務(wù)器(24)，下部超限工控機(26)、端部超限工控機(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)。