專利名稱：一種自動(dòng)撥道、抄平、搗固車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種修筑軌道用的自動(dòng)撥道、抄平、搗固車。
現(xiàn)有的這種車輛雖有作業(yè)效率較高，作業(yè)質(zhì)量亦佳的優(yōu)點(diǎn)，但又存在不能全自動(dòng)作業(yè)的缺陷，即以其一個(gè)作業(yè)周期完成的起道、撥道、搗固、液壓走行四個(gè)動(dòng)作來(lái)分析，前三個(gè)動(dòng)作雖可由搗固車的起撥道模擬控制系統(tǒng)自動(dòng)完成，但卻需操作者眼盯儀表指示，并通過(guò)旋動(dòng)電位器對(duì)作業(yè)點(diǎn)超高和軌道下沉量進(jìn)行補(bǔ)償，而第四個(gè)動(dòng)作則需要操作者通過(guò)蹬動(dòng)踏板來(lái)控制車輛的走、停，這不僅使操作者神經(jīng)高度緊張，而且還可能發(fā)生意外事故。
本實(shí)用新型的目的，是在現(xiàn)有搗固車內(nèi)設(shè)裝置外再增加有數(shù)字圖像處理功能的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)撥道、抄平、搗固作業(yè)的全自動(dòng)化。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以比照附圖進(jìn)行說(shuō)明。如附圖所示，自動(dòng)撥道、抄平、搗固車包含設(shè)前、后司機(jī)室的車體1，在車體1下左、右對(duì)稱地設(shè)置的一對(duì)帶搗鎬21的搗固頭2，安裝在后司機(jī)室內(nèi)的邏輯控制系統(tǒng)10、模擬控制系統(tǒng)11以及相應(yīng)的液壓走行系統(tǒng)，它還含有A)安裝在搗固車大梁上的兩個(gè)CCD紅外攝像頭3、4；B)位于前司機(jī)室下方與鋼軌7接觸并能在走行中發(fā)出距離測(cè)量脈沖的距離測(cè)量輪5；C)以微計(jì)算機(jī)PC104-486作中央處理器，并附有數(shù)字處理器DSP和雙端口隨機(jī)存取貯器，程序存貯器，且具數(shù)據(jù)緩沖功能、帶多個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口的自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)6。
當(dāng)本搗固車從上一個(gè)作業(yè)點(diǎn)走行至當(dāng)前作業(yè)點(diǎn)停下來(lái)時(shí)，邏輯控制系統(tǒng)10給出液壓走行停止?fàn)顟B(tài)信號(hào)，PC104(486)檢測(cè)到此信號(hào)后，向DSP(TMS320C31)發(fā)出圖像采樣信號(hào)。DSP通過(guò)控制視頻開關(guān)分別采集從兩個(gè)攝像頭來(lái)的兩路復(fù)合視頻信號(hào)。復(fù)合視頻信號(hào)經(jīng)視頻開關(guān)后分為兩路一路進(jìn)入視頻A/D，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后，視頻信號(hào)被數(shù)字化；另一路進(jìn)入同步分離電路，從復(fù)合視頻信號(hào)中分離出行同步信號(hào)和場(chǎng)同步信號(hào)，行、場(chǎng)同步信號(hào)送入控制邏輯產(chǎn)生電路，產(chǎn)生圖像采樣所需的邏輯信號(hào)，控制數(shù)據(jù)緩沖器、地址緩沖器的開關(guān)、幀存儲(chǔ)器的讀寫，同時(shí)進(jìn)入地址產(chǎn)生電路產(chǎn)生出存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)的地址信號(hào)和A/D轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)，地址信號(hào)經(jīng)地址緩沖器緩沖后送到幀存儲(chǔ)器，使幀存儲(chǔ)器按采樣的時(shí)序存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)。一幀圖像數(shù)據(jù)采集完成后，DSP啟動(dòng)圖像處理算法程序，對(duì)存儲(chǔ)在幀存儲(chǔ)器中的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提取圖像的特征，得出各根軌枕在圖像中的相對(duì)坐標(biāo)，這些坐標(biāo)數(shù)據(jù)由DSP送給雙端口RAM。PC104從雙端口RAM中取得這些數(shù)據(jù)，運(yùn)行幾何校正算法，消除因攝像頭造成的幾何失真，得出精確的各軌枕的寬度及各軌枕之間的距離，計(jì)算出搗固車從本作業(yè)點(diǎn)至下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)應(yīng)走行的距離D=D1+D2+D3+D4。上述這些，都是在搗固車開始在本作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)之前，即起撥道開始信號(hào)、搗固開始信號(hào)有效之前完成的。隨后邏輯控制系統(tǒng)10給出起撥道開始和搗固開始信號(hào)，PC104檢測(cè)到這兩個(gè)信號(hào)后，不停地從模擬控制系統(tǒng)11采集作業(yè)點(diǎn)實(shí)際超高差信號(hào)和左右軌起道量信號(hào)，運(yùn)行作業(yè)量控制算法，計(jì)算出超高補(bǔ)償信號(hào)和沉降補(bǔ)償信號(hào)的值，送回模擬控制系統(tǒng)11控制搗固車進(jìn)行作業(yè)。當(dāng)搗固車在本作業(yè)點(diǎn)作業(yè)完成時(shí)，邏輯控制系統(tǒng)10給出起撥道結(jié)束和搗固結(jié)束信號(hào)，搗固頭上升至上位后，搗固車開始走行，邏輯控制系統(tǒng)10給出走行狀態(tài)信號(hào)，距離測(cè)量輪5發(fā)出兩路相位相差90°的距離脈沖，這兩路脈沖進(jìn)入走行方向識(shí)別和走行脈沖計(jì)數(shù)電路，產(chǎn)生方向信號(hào)和距離信號(hào)。當(dāng)走行的距離與上述測(cè)量計(jì)算出的距離D一致時(shí)，PC104發(fā)出走行停止信號(hào)至邏輯控制系統(tǒng)10，搗固車停下來(lái)，開始下一個(gè)作業(yè)周期。
與現(xiàn)有搗固車比較，本實(shí)用新型不僅實(shí)現(xiàn)了起道、撥道、搗固、液壓走行四個(gè)動(dòng)作的全自動(dòng)化，而且作業(yè)效率更高，作業(yè)質(zhì)量亦更好，同時(shí)又能極大地減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
附


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2是本實(shí)用新型的自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)的硬件框圖。
圖中，1、搗固車車體，2、搗固頭，3.4、CCD紅外攝像頭，5、距離測(cè)量輪，6、自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)，7、鋼軌，8、軌枕，10、邏輯控制系統(tǒng)，11、模擬控制系統(tǒng)，21、搗鎬。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)撥道、抄平、搗固車包含設(shè)前、后司機(jī)室的車體(1)，在車體(1)下左、右對(duì)稱設(shè)置的一對(duì)帶搗鎬(21)的搗固頭(2)，安裝在后司機(jī)室內(nèi)的邏輯控制系統(tǒng)(10)、模擬控制系統(tǒng)(11)以及相應(yīng)的液壓走行系統(tǒng)，其特征在于，它還含有A)安裝在搗固車大梁上的兩個(gè)CCD紅外攝像頭(3)、(4)；B)位于前司機(jī)室下方與鋼軌(7)接觸并能在走行中發(fā)出距離測(cè)量脈沖信號(hào)的距離測(cè)量輪(5)；C)以微計(jì)算機(jī)PC104-486作中央處理器，并附有數(shù)字處理器DSP和雙端口隨機(jī)存取貯器、程序存貯器，且具數(shù)據(jù)緩沖功能、帶多個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換接口的自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng)(6)。
專利摘要一種自動(dòng)撥道、抄平、搗固車包含車體、帶搗鎬的搗固頭,邏輯控制系統(tǒng)和模擬控制系統(tǒng)以及液壓走行機(jī)構(gòu),它還含有自動(dòng)作業(yè)控制系統(tǒng),其對(duì)紅外攝像頭攝取的圖像作出數(shù)字處理,并能對(duì)距離測(cè)量輪走行中發(fā)出的距離脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù),從而使搗固車在每個(gè)作業(yè)周期內(nèi)都能自動(dòng)、準(zhǔn)確地完成起道、撥道、搗固和液壓走行四個(gè)動(dòng)作,效率高、質(zhì)量好,也顯著減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)E01B27/17GK2340801SQ97251338
公開日1999年9月29日 申請(qǐng)日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月24日
發(fā)明者馬世宏 申請(qǐng)人:鐵道部株洲電力機(jī)車研究所