鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，包括：信號分析處理模塊、電子柜、電氣控制器、人機交互觸摸屏、執(zhí)行器和傳感器。來自于電子柜的超聲信號和里程信號，以及來自于傳感器的溫度信號輸入信號分析處理模塊進行分析處理后生成處理結(jié)果信號。信號分析處理模塊向電氣控制器輸出處理結(jié)果信號，人機交互觸摸屏向電氣控制器輸出操作命令信號，電氣控制器同時向人機交互觸摸屏輸出處理結(jié)果信號。電氣控制器對處理結(jié)果信號進行分析處理后生成控制信號并輸出至執(zhí)行器。電氣控制器獲取執(zhí)行器的狀態(tài)信號，電氣控制器向人機交互觸摸屏輸出執(zhí)行器的狀態(tài)信號。本實用新型系統(tǒng)能夠解決現(xiàn)有系統(tǒng)存在的操作繁瑣、抗干擾能力較弱和自動化程度較低的技術(shù)問題。
【專利說明】
鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及鐵路工程和維護領(lǐng)域，尤其是涉及一種應用于鐵路工程和維護領(lǐng)域鋼軌探傷車的檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的鋼軌探傷車通常是由兩節(jié)車廂組成，一節(jié)為動力車，為整個探傷車提供動力，另一節(jié)為檢測車，鋼軌探傷檢測系統(tǒng)裝配在檢測車上。鋼軌探傷檢測系統(tǒng)主要由超聲波檢測系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和探傷裝置機械系統(tǒng)三大部分組成，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成連接關(guān)系示意圖如附圖1所示。在現(xiàn)有的鋼軌探傷車上，探傷檢測作業(yè)電氣控制系統(tǒng)包含多個功能的子系統(tǒng)，它們之間是相對獨立的，各個子功能系統(tǒng)相互協(xié)同，為鋼軌超聲波探傷檢測提供檢測條件和環(huán)境，以實現(xiàn)鋼軌探傷作業(yè)。
[0003]如附圖1中所示，超聲波檢測系統(tǒng)為核心系統(tǒng)，它主要包含超聲探輪、超聲波激勵接收，以及回波信號分析處理嵌入式系統(tǒng)、上層數(shù)據(jù)分析處理和圖形顯示檢測軟件三個主要單元。其中，嵌入式系統(tǒng)對應于電子柜，而檢測軟件則運行于工業(yè)計算機中。電氣控制系統(tǒng)為輔助系統(tǒng)，為超聲波檢測系統(tǒng)提供最佳檢測條件和用戶作業(yè)控制，它包含很多相對獨立的子系統(tǒng)，各自完成相應的子功能。探傷裝置機械系統(tǒng)為超聲波檢測系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)提供承載平臺，安裝超聲波探輪、水路管道、風路管道和氣缸等傳感機構(gòu)和執(zhí)行機構(gòu)。超聲波探輪是一種輪式結(jié)構(gòu)體，軸中心架裝有幾種不同檢測角度的超聲波晶片，輪胎外膜內(nèi)充滿耦合液，當機車運行時，探輪沿鋼軌滾動，檢測晶片移動方向與鋼軌平行。
[0004]然而，目前鋼軌探傷車檢測作業(yè)時多個輔助電氣子系統(tǒng)需要操作員根據(jù)實際作業(yè)情況來進行實時控制和調(diào)節(jié)，整個電氣系統(tǒng)是一個開環(huán)系統(tǒng)，缺少自動化分析和處理過程，不具備智能化特點，具體存在如下技術(shù)缺陷:
[0005](I)現(xiàn)有系統(tǒng)在開始作業(yè)時，操作員需要選擇行車作業(yè)方向，打開水栗進行噴水，打開風機，天氣寒冷時還需要開啟加熱器對風機吹出來的風進行加熱。停止作業(yè)或者臨時停車時，操作員需要關(guān)閉水栗，關(guān)閉風機及加熱器，以節(jié)約用水和用電。如果外界環(huán)境溫度很低(低于-5 °C)，那么臨時停車也需要將整個水路管道中充滿防凍液，即切換水源為防凍液，然后人工下車確認防凍液已噴出并充滿整個水路管道，再關(guān)閉水栗。這些操作都由人工進行，容易出現(xiàn)遺忘和出錯，造成防凍液的浪費，同時也給操作員帶來較大工作量。現(xiàn)有技術(shù)鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)在開始作業(yè)和停止作業(yè)時，需要人工進行較繁瑣的設(shè)置，給操作員帶來不少工作量。當臨時停車，等待信號放行時，容易忘記關(guān)閉水栗和風機，造成用水和用電的浪費。當外界環(huán)境溫度很低時，臨時停車或者停止作業(yè)時如果沒有及時對水路管道充滿防凍液，那么管道接頭處就會出現(xiàn)因管內(nèi)耦合水結(jié)冰膨脹而破裂，造成設(shè)備的損害，不能繼續(xù)進行探傷作業(yè)。
[0006](2)現(xiàn)有系統(tǒng)在實時作業(yè)過程中，超聲波探輪由于輪內(nèi)液體受熱膨脹，同時探輪長時間受到擠壓，探輪輪膜出現(xiàn)變形，為了保持輪內(nèi)超聲晶片與鋼軌表面的相對高度不變，因此探輪的下壓力需要隨之變化。而目前探輪的下壓力調(diào)節(jié)是由操作員通過目測進行的，這樣會造成調(diào)整不及時和調(diào)整不到位等技術(shù)問題。而在作業(yè)過程中，如果探輪在使用較長時間后未進行輪膜的更換，則輪膜會因膨脹而發(fā)生變形。為了保持輪內(nèi)超聲晶片與鋼軌表面的距離不變，則需要操作員進行調(diào)整。而探輪下壓量需要進行調(diào)整的時刻不容易被操作員及時發(fā)覺，而且人工調(diào)整也不準確。
[0007](3)現(xiàn)有系統(tǒng)在實時作業(yè)過程中，探傷車在經(jīng)過彎道(特別是彎道半徑小于800m)時，機車輪對與鋼軌發(fā)生摩擦，產(chǎn)生大量噪聲，這些噪聲被超聲晶片接收后對檢測系統(tǒng)造成大量噪聲干擾信號，從而影響鋼軌探傷的精度。因此，在這段線路檢測的過程中需要對機車輪對進行噴水以降低或消除噪聲。而目前在作業(yè)過程中經(jīng)過彎道時，操作員首先需要根據(jù)超聲波檢測系統(tǒng)中的顯示圖像來判斷機車輪對與鋼軌之間的摩擦噪聲過大，然后再進行降噪處理。這些操作完全需要由操作員進行人工判斷，然后再開啟水栗對機車輪對進行噴水。由于機車作業(yè)速度最高為80km/h，人工操作沒有實時性，操作員分析判斷后再進行操作，此時探傷車已行走很長一段距離或者已駛出彎道，容易造成較長線路檢測無效。
【實用新型內(nèi)容】
[0008]有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有系統(tǒng)存在的操作繁瑣、抗干擾能力較弱和自動化程度較低的技術(shù)問題。
[0009]為了實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型具體提供了一種鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的技術(shù)實現(xiàn)方案，鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，包括:
[00?0]信號分析處理模塊、電子柜、電氣控制器、人機交互觸摸屏、執(zhí)行器和傳感器；
[0011 ]來自于所述電子柜的超聲信號和里程信號，以及來自于所述傳感器的溫度信號輸入所述信號分析處理模塊進行分析處理后生成處理結(jié)果信號；
[0012]所述信號分析處理模塊向所述電氣控制器輸出處理結(jié)果信號，所述人機交互觸摸屏向所述電氣控制器輸出操作命令信號，所述電氣控制器同時向所述人機交互觸摸屏輸出處理結(jié)果信號；
[0013]所述電氣控制器對處理結(jié)果信號進行分析處理后生成控制信號并輸出至所述執(zhí)行器；
[0014]所述電氣控制器獲取所述執(zhí)行器的狀態(tài)信號，所述電氣控制器向所述人機交互觸摸屏輸出所述執(zhí)行器的狀態(tài)信號。
[0015]優(yōu)選的，所述信號分析處理模塊包括噪聲分析處理單元，所述噪聲分析處理單元從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，再經(jīng)過數(shù)字信號分析處理電路，最終向所述電氣控制器輸出噪聲偏大標志信號和噪聲大小量化數(shù)值。
[0016]優(yōu)選的，所述信號分析處理模塊包括探輪下壓量分析處理單元，所述探輪下壓量分析處理單元從所述超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，再經(jīng)過數(shù)字信號分析處理電路，最終向所述電氣控制器輸出探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號，以及下壓量偏差數(shù)值。
[0017]優(yōu)選的，所述信號分析處理模塊包括里程編碼器處理單元，所述里程編碼器處理單元從所述超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜中獲取里程編碼器信號，分別經(jīng)過信號調(diào)理電路，以及數(shù)字信號分析處理電路后，最終向所述電氣控制器輸出鋼軌探傷車動車檢測信號或停止狀態(tài)標志信號，所述包括鋼軌探傷車動車檢測信號包括前向運動信號和后向運動信號。
[0018]優(yōu)選的，所述信號分析處理模塊包括環(huán)境溫度處理單元，所述環(huán)境溫度處理單元從安裝在所述鋼軌探傷車車體外部的傳感器獲取溫度信號，分別經(jīng)過信號調(diào)理電路，以及數(shù)字信號分析處理電路后，最終向所述電氣控制器輸出溫度過低標志信號。
[0019]優(yōu)選的，所述執(zhí)行器進一步包括設(shè)置在所述鋼軌探傷車上的耦合水栗、車下風機、風箱加熱器和輪緣水栗。
[0020]優(yōu)選的，所述鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述鋼軌探傷車上為所述鋼軌探傷車檢測作業(yè)提供水源的水路，所述水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路，所述車下風機進一步包括前向檢測風機和后向檢測風機，所述風箱加熱器進一步包括前向檢測風箱加熱器和后向檢測風箱加熱器。
[0021 ]優(yōu)選的，當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出動車檢測信號，則切換水路的水源為耦合水，此時如果所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出前向運動信號，則打開前向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元是否輸出溫度過低標志信號。如果所述電氣控制器檢測到溫度過低標志信號，則打開前向檢測風箱加熱器，并打開前向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開前向檢測水路。
[0022]優(yōu)選的，當所述環(huán)境溫度處理單元向所述電氣控制器輸出溫度過低標志信號時，所述水路的水源切換為防凍液；
[0023]當所述里程編碼器處理單元向所述電氣控制器輸出動車檢測信號時，所述耦合水栗打開，所述水路的水源切換為耦合水；
[0024]當所述噪聲分析處理單元向所述電氣控制器輸出輪緣噪聲偏大標志信號時，所述輪緣水栗打開。
[0025]通過實施上述本實用新型提供的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的技術(shù)方案，具有如下有益效果:
[0026](I)本實用新型系統(tǒng)實現(xiàn)了鋼軌探傷車檢測作業(yè)時基本操作的智能自動控制，無需人工干涉、使操作規(guī)范化、不容易出錯，可以節(jié)約耦合水用量、防凍液用量和用電量，避免了設(shè)備損害、降低了操作員的工作量、降低了作業(yè)經(jīng)濟開支；
[0027](2)本實用新型系統(tǒng)可以精確計算出調(diào)整時刻和調(diào)整量，使得輪內(nèi)超聲晶片距離鋼軌表面的高度時刻保持一致，實現(xiàn)了鋼軌探傷車探輪下壓量自動調(diào)節(jié)和探輪內(nèi)部液體狀態(tài)信息提示，為超聲波傳播至鋼軌內(nèi)部提供了更好的條件，提高了檢測質(zhì)量；
[0028](3)本實用新型系統(tǒng)實現(xiàn)了鋼軌探傷車過彎道時噪聲自動抑制，提高檢測效果和效率，能夠智能地判斷噪聲過大時刻，立即進行降噪處理，能夠及時有效地抑制機車輪對與鋼軌摩擦噪聲對檢測系統(tǒng)的影響。
【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的實施例。
[0030]圖1是現(xiàn)有技術(shù)鋼軌探傷檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功能框圖；
[0031]圖2是本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)一種【具體實施方式】的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖3是本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的檢測作業(yè)自動控制工作程序流程圖；
[0033]圖4是本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的探輪下壓量自動控制工作程序流程圖；
[0034]圖5是本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的輪緣噪聲自動抑制控制工作程序流程圖；
[0035]圖6是本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的人機交互主界面示意圖；
[0036]圖中:1-信號分析處理模塊，2-電子柜，3-電氣控制器，4-人機交互觸摸屏，5-執(zhí)行器，6-傳感器，11-噪聲分析處理單元，12-探輪下壓量分析處理單元，13-里程編碼器處理單元，14-環(huán)境溫度處理單元。
【具體實施方式】
[0037]為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0038]如附圖2至附圖6所示，給出了本實用新型鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的具體實施例，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0039]如附圖2所示，一種鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的具體實施例，系統(tǒng)包括:信號分析處理模塊1、電子柜2、電氣控制器3、人機交互觸摸屏4、執(zhí)行器5和傳感器6。來自于電子柜2的超聲信號和里程信號，以及來自于傳感器6的溫度信號經(jīng)過信號分析處理模塊I進行分析處理后生成處理結(jié)果信號。電氣控制器3接收來自于人機交互觸摸屏4的操作命令，同時將信號分析處理模塊I輸出的處理結(jié)果信號發(fā)送至人機交互觸摸屏4進行顯示。信號分析處理模塊I將處理結(jié)果信號輸出至電氣控制器3，電氣控制器3對處理結(jié)果信號進行分析處理后控制執(zhí)行器5動作。電氣控制器3獲取執(zhí)行器5的狀態(tài)信息，人機交互觸摸屏4顯示執(zhí)行器5的狀態(tài)信息。本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)在原有系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加信號分析處理模塊1，既滿足了人工處理，應對緊急情況和滿足單元功能調(diào)試需求，又能夠?qū)崿F(xiàn)探傷作業(yè)的智能化電氣控制。
[0040]電氣控制器3是整個鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的控制中心，它接收來自于人機交互觸摸屏4的命令，同時將狀態(tài)量和處理結(jié)果發(fā)送至人機交互觸摸屏4進行顯示。同時，電氣控制器3還獲取電氣系統(tǒng)中各個子功能單元的執(zhí)行器5的狀態(tài)信息和控制執(zhí)行器5動作。人機交互觸摸屏4是電氣系統(tǒng)與操作人員之間的人機交互部件，它顯示電氣系統(tǒng)中各個子功能單元的狀態(tài)信息和接收操作員的輸入信息并發(fā)送給電氣控制器3。信號分析處理模塊I由噪聲分析處理單元11、探輪下壓量分析處理單元12、里程編碼器處理單元13和環(huán)境溫度處理單元14四部分組成。這些子單元的處理結(jié)果相當于反饋量，輸送至電氣控制器3，電氣控制器3經(jīng)過分析和處理后，再控制執(zhí)行器5動作，從而形成一個閉環(huán)系統(tǒng)。
[0041]信號分析處理模塊I進一步包括噪聲分析處理單元11，噪聲分析處理單元11從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取多路超聲波模擬信號，依次經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)過數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出噪聲偏大標志信號和噪聲大小量化數(shù)值。
[0042]信號分析處理模塊I還進一步包括探輪下壓量分析處理單元12，探輪下壓量分析處理單元12從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取多路超聲波模擬信號，依次經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，再經(jīng)過數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號，以及下壓量偏差數(shù)值。
[0043]信號分析處理模塊I還進一步包括里程編碼器處理單元13，里程編碼器處理單元13從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取里程編碼器信號，分別經(jīng)過調(diào)理電路處理，以及數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出鋼軌探傷車動車檢測信號或停止狀態(tài)標志信號，鋼軌探傷車動車檢測信號包括前向運動信號和后向運動信號。
[0044]信號分析處理模塊I還進一步包括環(huán)境溫度處理單元14，環(huán)境溫度處理單元14從安裝在鋼軌探傷車車體外部的傳感器6獲取溫度信號，依次經(jīng)過調(diào)理電路處理，以及數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出溫度過低標志信號。
[0045]如附圖6所示，鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的人機交互界面為人機交互觸摸屏4，主界面上不但包括人工操作界面，還包括自動作業(yè)欄和參數(shù)配置界面。自動作業(yè)是否使能條件是由操作人員在人機交互主界面中通過按鈕手動輸入，探輪下壓量是否偏大和偏小的條件是信號分析處理模塊I中的探輪下壓量分析處理單元12給出的，下壓力是否超出設(shè)定范圍條件是根據(jù)經(jīng)驗值在電氣控制器3中設(shè)定。是否動車檢測和是否為前向檢測條件是由信號分析處理模塊I中的里程編碼器處理單元13給出的，外界環(huán)境是否寒冷條件是由環(huán)境溫度處理單元14給出，輪緣噪聲是否超出范圍是由噪聲分析處理單元11給出。防凍液填充標志是水路防凍液填充的標志信號，只要有動車檢測信號，此標志就被設(shè)置為O。此標志信號的作用是保證停車后只對水路管道進行一次防凍液填充，時間到條件是根據(jù)經(jīng)驗值來設(shè)定，以保證水路管道中都被填充滿防凍液。
[0046]在第一次作業(yè)前，打開自動作業(yè)參數(shù)配置界面，根據(jù)需要對各個子項進行自動控制開關(guān)選擇，然后在人機交互主界面下，按下自動作業(yè)欄中的作業(yè)使能按鈕，則自動作業(yè)參數(shù)配置界面中狀態(tài)為開的子項就會進行自動控制，無需操作人員干涉。如果遇到緊急特殊情況或者需要單項功能調(diào)試，則關(guān)閉自動作業(yè)功能，即再次按下自動作業(yè)欄中的作業(yè)使能按鈕，使得此按鈕顏色暗淡(高亮狀態(tài)為開啟)，這時就所有功能就可以進行手動單獨控制。此外，在人機交互主界面增加一個探輪內(nèi)部液體狀態(tài)提示，綠色表示探輪內(nèi)部液體飽滿度合適，紅色則表示液體過少，提示操作人員此探輪需要進行補液操作。黃色則表示液體過多，提示操作人員需要適當排除一些液體。在作業(yè)過程中，如果使能自動作業(yè)功能，則鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)根據(jù)自動作業(yè)配置參數(shù)對耦合水水栗開關(guān)、風機開關(guān)、風箱加熱開關(guān)和防凍液填充進行自動控制，無需操作人員的介入，從而實現(xiàn)智能化作業(yè)、提高作業(yè)質(zhì)量、減少操作員工作量。
[0047]當在人機交互觸摸屏4的人機交互主界面的自動作業(yè)參數(shù)配置界面中設(shè)置探輪下壓量調(diào)節(jié)項，將“探輪下壓量調(diào)節(jié)”項打開，然后在自動作業(yè)使能狀態(tài)下的探輪下壓量就可以自動進行調(diào)節(jié)。鋼軌探傷車在自動作業(yè)使能狀態(tài)下，電氣控制器3根據(jù)探輪下壓量分析處理單元12輸出的探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號自動調(diào)節(jié)探輪下壓量，實現(xiàn)鋼軌探傷車探輪內(nèi)超聲晶片與鋼軌表面高度始終保持在設(shè)定范圍內(nèi)。同時，通過自動作業(yè)參數(shù)配置界面中對探輪的下壓力調(diào)節(jié)范圍進行設(shè)定，保證鋼軌探傷車在探傷檢測過程中探輪的下壓量為設(shè)定范圍內(nèi)。如果探傷檢測過程中為了保持探輪下壓量在設(shè)定范圍內(nèi)，而需要的探輪下壓力超過設(shè)定的范圍時，則通過人機交互主界面提示探輪缺液或探輪充液過多，從而告知操作人員需要對此探輪進行補液或排液操作。
[0048]通過按鈕手動輸入方式在人機交互觸摸屏4的人機交互主界面中設(shè)置鋼軌探傷車自動作業(yè)使能模式。當電氣控制器3接收到里程編碼器處理單元13輸出鋼軌探傷車動車檢測信號，則水路防凍液填充標志被設(shè)置為零，水路防凍液填充標志用于保證鋼軌探傷車停車后只對水路的管道進行一次防凍液填充。防凍液填充時間到條件根據(jù)經(jīng)驗值在電氣控制器3中設(shè)定，以保證水路的管道中都被填充滿防凍液。
[0049]執(zhí)行器5包括耦合水栗、車下風機、風箱加熱器和輪緣水栗，車下風機進一步包括前向檢測風機和后向檢測風機，風箱加熱器進一步包括前向檢測風箱加熱器和后向檢測風箱加熱器。當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出動車檢測信號，則切換水路的水源為耦合水，水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路。此時如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出前向運動信號，則打開前向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，則打開前向檢測風箱加熱器，并打開前向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開前向檢測水路。
[0050]當電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出后向運動信號，則打開后向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，則打開后向檢測風箱加熱器，并打開后向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開后向檢測水路。
[0051 ]當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出停止狀態(tài)標志信號，則電氣控制器3檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3未檢測到溫度過低標志信號，則關(guān)閉水路和車下風機，如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，同時電氣控制器3進一步檢測到水路防凍液填充標志為零，則切換水路的水源為防凍液，并對水路的管道進行一次防凍液填充。當防凍液填充完畢，則關(guān)閉風箱加熱器，并關(guān)閉水路和車下風機。如果電氣控制器3未檢測到水路防凍液填充標志為零，則直接關(guān)閉風箱加熱器，并關(guān)閉水路和車下風機。
[0052]一種基于上述系統(tǒng)的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)控制方法的具體實施例，該方法包括以下步驟:
[0053]S100:來自于電子柜2的超聲信號和里程信號，以及來自于傳感器6的溫度信號經(jīng)過信號分析處理模塊I進行分析處理后生成處理結(jié)果信號；
[0054]SlOl:電氣控制器3接收來自于人機交互觸摸屏4的操作命令，同時將信號分析處理模塊I輸出的處理結(jié)果信號發(fā)送至人機交互觸摸屏4進行顯示；
[0055]S102:信號分析處理模塊I將處理結(jié)果信號輸出至電氣控制器3，電氣控制器3對處理結(jié)果信號進行分析處理后控制執(zhí)行器5動作；
[0056]S103:電氣控制器3獲取執(zhí)行器5的狀態(tài)信息，人機交互觸摸屏4顯示執(zhí)行器5的狀態(tài)?目息O
[0057]如附圖5所示，控制方法進一步包括輪緣噪聲自動抑制控制過程，該過程包括以下步驟:
[0058]信號分析處理模塊的噪聲分析處理單元11從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過數(shù)字信號分析和處理后(例如可以通過功率譜密度分析處理)，最終向電氣控制器3輸出輪緣噪聲偏大標志信號和噪聲大小量化數(shù)值。當鋼軌探傷車自動作業(yè)狀態(tài)使能時，檢測輪緣噪聲是否過大，如果輪緣噪聲偏大，則打開輪緣水栗和水路，如果輪緣噪聲未超出設(shè)定范圍，則關(guān)閉輪緣水栗和水路。
[0059]如附圖4所示，控制方法還進一步包括探輪下壓量自動控制過程，該過程包括以下步驟:
[0060]信號分析處理模塊I的探輪下壓量分析處理單元12從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號，以及下壓量偏差數(shù)值。當鋼軌探傷車自動作業(yè)狀態(tài)使能時，電氣控制器3根據(jù)探輪下壓量分析處理單元12輸出的探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號自動調(diào)節(jié)探輪下壓量。如果探輪下壓量偏大，則減小探輪下壓力，同時檢測探輪下壓力是否超出設(shè)定范圍，如果探輪下壓力超出設(shè)定范圍，則通過人機交互主界面提示探輪缺液。如果探輪下壓量偏小，則增大探輪下壓力，同時檢測探輪下壓力是否超出設(shè)定范圍，如果探輪下壓力超出設(shè)定范圍，則通過人機交互主界面提示探輪充液過多。
[0061 ] 控制方法還進一步包括里程編碼器處理過程，該過程包括以下步驟:
[0062]信號分析處理模塊I的里程編碼器處理單元13從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜2中獲取里程編碼器信號，分別經(jīng)過調(diào)理電路處理，以及數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出鋼軌探傷車動車檢測信號或停止狀態(tài)標志信號，包括鋼軌探傷車動車檢測信號包括前向運動信號和后向運動信號。
[0063]控制方法還進一步包括環(huán)境溫度處理過程，該過程包括以下步驟:
[0064]信號分析處理模塊I的環(huán)境溫度處理單元14從安裝在鋼軌探傷車車體外部的傳感器6獲取溫度信號，分別經(jīng)過調(diào)理電路處理，以及數(shù)字信號分析和處理后，最終向電氣控制器3輸出溫度過低標志信號。
[0065]鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)包括水路，水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路，執(zhí)行器5包括耦合水栗、車下風機、風箱加熱器和輪緣水栗，車下風機進一步包括前向檢測風機和后向檢測風機，風箱加熱器進一步包括前向檢測風箱加熱器和后向檢測風箱加熱器。如附圖3所示，當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出動車檢測信號，則切換水路的水源為耦合水，水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路。此時如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出前向運動信號，則打開前向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，則打開前向檢測風箱加熱器，并打開前向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開前向檢測水路。
[0066]當電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出后向運動信號，則打開后向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，則打開后向檢測風箱加熱器，并打開后向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開后向檢測水路。當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果電氣控制器3檢測到里程編碼器處理單元13輸出停止狀態(tài)標志信號，則電氣控制器3檢測環(huán)境溫度處理單元14是否輸出溫度過低標志信號。如果電氣控制器3未檢測到溫度過低標志信號，則關(guān)閉水路和車下風機，如果電氣控制器3檢測到溫度過低標志信號，同時電氣控制器3進一步檢測到水路防凍液填充標志為零，則切換水路的水源為防凍液，并對水路的管道進行一次防凍液填充。當防凍液填充完畢，則關(guān)閉風箱加熱器，并關(guān)閉水路和車下風機。如果電氣控制器3未檢測到水路防凍液填充標志為零，則直接關(guān)閉風箱加熱器，并關(guān)閉水路和車下風機。
[0067]操作人員通過按鈕手動輸入方式在人機交互觸摸屏4的人機交互主界面中設(shè)置鋼軌探傷車自動作業(yè)使能模式。當電氣控制器3接收到里程編碼器處理單元13輸出鋼軌探傷車動車檢測信號，則水路防凍液填充標志被設(shè)置為零，水路防凍液填充標志用于保證鋼軌探傷車停車后只對水路的管道進行一次防凍液填充，防凍液填充時間到條件根據(jù)經(jīng)驗值在電氣控制器3中設(shè)定，以保證水路的管道中都被填充滿防凍液。當在人機交互觸摸屏4的人機交互主界面的自動作業(yè)參數(shù)配置界面中設(shè)置探輪下壓量調(diào)節(jié)項，則在鋼軌探傷車自動作業(yè)使能狀態(tài)下，電氣控制器3根據(jù)探輪下壓量分析處理單元12輸出的探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號自動調(diào)節(jié)探輪下壓量，實現(xiàn)鋼軌探傷車探輪內(nèi)超聲晶片與鋼軌表面高度始終保持在設(shè)定范圍內(nèi)。同時，通過自動作業(yè)參數(shù)配置界面中對探輪的下壓力調(diào)節(jié)范圍進行設(shè)定，保證鋼軌探傷車在探傷檢測過程中探輪的下壓量在設(shè)定范圍內(nèi)。如果探輪下壓量偏大，則減小探輪下壓力，同時檢測探輪下壓力是否超出設(shè)定范圍，如果探輪下壓力超出設(shè)定范圍，則通過人機交互主界面提示探輪缺液。如果探輪下壓量偏小，則增大探輪下壓力，同時檢測探輪下壓力是否超出設(shè)定范圍，如果探輪下壓力超出設(shè)定范圍，則通過人機交互主界面提示探輪充液過多。
[0068]通過實施本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)的技術(shù)方案，能夠產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
[0069](I)本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)通過增加信號分析處理模塊，在電氣控制系統(tǒng)中引入里程信息、環(huán)境溫度信息、輪緣噪聲信息和探輪下壓力信息等作為反饋量，實現(xiàn)鋼軌探傷車探傷作業(yè)智能自動控制；
[0070](2)本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)引入里程編碼器信息和外界環(huán)境溫度信息，分別經(jīng)過里程編碼器分析處理單元和環(huán)境溫度分析處理單元，將處理結(jié)果傳輸至電氣控制器內(nèi)，實現(xiàn)了作業(yè)時耦合水、風機、風箱加熱器、防凍液填充的自動控制；
[0071](3)本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)實現(xiàn)了鋼軌探傷車檢測作業(yè)時基本操作的智能自動控制，無需人工干涉、使操作規(guī)范化、不容易出錯，可以節(jié)約耦合水用量、防凍液用量和用電量，避免了設(shè)備損害、降低了操作員的工作量、降低了作業(yè)經(jīng)濟開支；
[0072](4)本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)可以精確計算出調(diào)整時刻和調(diào)整量，使得輪內(nèi)超聲晶片距離鋼軌表面的高度時刻保持一致，實現(xiàn)了鋼軌探傷車探輪下壓量自動調(diào)節(jié)和探輪內(nèi)部液體狀態(tài)信息提示，為超聲波傳播至鋼軌內(nèi)部提供了更好的條件，提高了檢測質(zhì)量；
[0073](5)本實用新型具體實施例描述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)實現(xiàn)了鋼軌探傷車過彎道時噪聲自動抑制，提高檢測效果和效率，能夠智能地判斷噪聲過大時刻，立即進行降噪處理，能夠及時有效地抑制機車輪對與鋼軌摩擦噪聲對檢測系統(tǒng)的影響。
[0074]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0075]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型作任何形式上的限制。雖然本實用新型已以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限定本實用新型。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的精神實質(zhì)和技術(shù)方案的情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本實用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案保護的范圍。
【主權(quán)項】
1.一種鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括:信號分析處理模塊(I)、電子柜(2)、電氣控制器(3)、人機交互觸摸屏(4)、執(zhí)行器(5)和傳感器(6); 來自于所述電子柜(2)的超聲信號和里程信號，以及來自于所述傳感器(6)的溫度信號輸入所述信號分析處理模塊(I)進行分析處理后生成處理結(jié)果信號； 所述信號分析處理模塊(I)向所述電氣控制器(3)輸出處理結(jié)果信號，所述人機交互觸摸屏(4)向所述電氣控制器(3)輸出操作命令信號，所述電氣控制器(3)同時向所述人機交互觸摸屏(4)輸出處理結(jié)果信號； 所述電氣控制器(3)對處理結(jié)果信號進行分析處理后生成控制信號并輸出至所述執(zhí)行器(5)； 所述電氣控制器(3)獲取所述執(zhí)行器(5)的狀態(tài)信號，所述電氣控制器(3)向所述人機交互觸摸屏(4)輸出所述執(zhí)行器(5)的狀態(tài)信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述信號分析處理模塊(I)包括噪聲分析處理單元(11)，所述噪聲分析處理單元(11)從超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜(2)中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，再經(jīng)過數(shù)字信號分析處理電路，最終向所述電氣控制器(3)輸出噪聲偏大標志信號和噪聲大小量化數(shù)值。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述信號分析處理模塊(I)包括探輪下壓量分析處理單元(12)，所述探輪下壓量分析處理單元(12)從所述超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜(2)中獲取多路超聲波模擬信號，分別經(jīng)過模擬信號調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，再經(jīng)過數(shù)字信號分析處理電路，最終向所述電氣控制器(3)輸出探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號，以及下壓量偏差數(shù)值。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述信號分析處理模塊(I)包括里程編碼器處理單元(I 3 )，所述里程編碼器處理單元(I 3)從所述超聲波檢測系統(tǒng)的電子柜(2)中獲取里程編碼器信號，分別經(jīng)過信號調(diào)理電路，以及數(shù)字信號分析處理電路后，最終向所述電氣控制器(3)輸出鋼軌探傷車動車檢測信號或停止狀態(tài)標志信號，所述包括鋼軌探傷車動車檢測信號包括前向運動信號和后向運動信號。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述信號分析處理模塊(I)包括環(huán)境溫度處理單元(14)，所述環(huán)境溫度處理單元(14)從安裝在所述鋼軌探傷車車體外部的傳感器(6)獲取溫度信號，分別經(jīng)過信號調(diào)理電路，以及數(shù)字信號分析處理電路后，最終向所述電氣控制器(3)輸出溫度過低標志信號。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述執(zhí)行器(5)進一步包括設(shè)置在所述鋼軌探傷車上的耦合水栗、車下風機、風箱加熱器和輪緣水栗。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述鋼軌探傷車上為所述鋼軌探傷車檢測作業(yè)提供水源的水路，所述水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路，所述車下風機進一步包括前向檢測風機和后向檢測風機，所述風箱加熱器進一步包括前向檢測風箱加熱器和后向檢測風箱加熱器。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于:當鋼軌探傷車自動作業(yè)開始，自動作業(yè)使能時，如果所述電氣控制器(3)檢測到所述里程編碼器處理單元(13)輸出動車檢測信號，則切換水路的水源為耦合水，此時如果所述電氣控制器(3)檢測到所述里程編碼器處理單元(13)輸出前向運動信號，則打開前向檢測風機，并檢測環(huán)境溫度處理單元(14)是否輸出溫度過低標志信號；如果所述電氣控制器(3)檢測到溫度過低標志信號，則打開前向檢測風箱加熱器，并打開前向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開前向檢測水路。9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的鋼軌探傷車檢測作業(yè)電氣系統(tǒng)，其特征在于: 當所述環(huán)境溫度處理單元(14)向所述電氣控制器(3)輸出溫度過低標志信號時，所述水路的水源切換為防凍液； 當所述里程編碼器處理單元(13)向所述電氣控制器(3)輸出動車檢測信號時，所述耦合水栗打開，所述水路的水源切換為耦合水； 當所述噪聲分析處理單元(11)向所述電氣控制器(3)輸出輪緣噪聲偏大標志信號時，所述輪緣水栗打開。
【文檔編號】B61K9/08GK205632519SQ201520947722
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年11月25日
【發(fā)明人】魏芳坤, 李紅梁, 羅江平, 譚群林, 鄧亦農(nóng), 曹經(jīng)緯, 夏浪, 王君
【申請人】株洲時代電子技術(shù)有限公司