本實用新型涉及集裝箱卸載吊裝領域，具體是一種集裝箱吊裝偏離F-TR鎖智能報警裝置。

背景技術：

用于運輸集裝箱的F-TR型集裝箱鐵路專用平車、汽車拖車等設置的F-TR鎖角件(以下簡稱“F-TR鎖”)主要作用是將集裝箱牢牢鎖在車輛上，確保集裝箱運輸過程中不發(fā)生移動。但有些時候因為天氣原因或夜晚光線等原因，門吊司機在司機室內(nèi)無法正確看到落鎖情況，或地面人也沒有注意到落鎖位置，造成集裝箱四個角沒有全部落入F-TR鎖具內(nèi)，導致其中的一個或兩個鎖位錯位，集裝箱實際上沒有全部固定，在運輸過程中，集裝箱極易發(fā)生掉落等嚴重事故。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術問題是提供一種集裝箱吊裝偏離F-TR鎖智能報警裝置，通過集裝箱吊具上的四個激光測距傳感器檢測集裝箱四個角是否落入F-TR鎖具內(nèi)，從而實現(xiàn)報警功能，避免運輸中危險事故的發(fā)生。

本實用新型的技術方案為：

集裝箱吊裝偏離F-TR鎖智能報警裝置，包括四個設置于集裝箱吊具四個拐角處的激光測距傳感器，四個分別與對應激光測距傳感器輸出端連接的激光測距傳感器測量電路，四個分別與對應的激光測距傳感器測量電路輸出端連接的測量距離比較電路，以及與四個測量距離比較電路連接的比對報警系統(tǒng)；每個激光測距傳感器測量電路均包括有依次連接的用于光電轉(zhuǎn)換的運算放大器IC1、對運算放大器IC1輸出的模擬電壓信號進行比較處理的驅(qū)動模塊IC3和用于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行顯示的數(shù)顯模塊IC2，運算放大器IC1的正向輸入端與對應的激光測距傳感器的信號輸出端連接；每個激光測距傳感器測量電路包括有運算放大器IJ1、NPN三極管VT1，運算放大器IJ1的正向輸入端與驅(qū)動模塊IC3的輸出端連接，運算放大器IJ1的輸出端與NPN三極管VT1的基極連接；所述的比對報警系統(tǒng)包括有單片機、以及分別單片機連接的指示燈和報警器，所述的四個測量距離比較電路中NPN三極管VT1的集電極均與單片機連接。

所述的激光測距傳感器測量電路還包括有三極管VD1、三極管VD2、電容C1、電阻R1和按鍵SB1，所述的激光測距傳感器的信號輸出端通過二極管VD2與運算放大器IC1的反向輸入端連接，運算放大器IC1的反向輸入端通過二極管VD1與激光測距傳感器的信號輸出端連接，且激光測距傳感器的信號輸出端依次通過二極管VD2、電容C1后與運算放大器IC1的輸出端連接，電容C1上并聯(lián)有電阻R1，運算放大器IC1的輸出端與驅(qū)動模塊IC3的輸入端，驅(qū)動模塊IC3的輸出端與運算放大器IJ1的正向輸入端連接，所述的驅(qū)動模塊IC3的引腳6、引腳1、引腳4、引腳7分別與數(shù)顯模塊IC2的引腳1、引腳3、引腳6、引腳7一一對應連接，數(shù)顯模塊IC2的引腳2通過按鍵SB1與電源正極連接，數(shù)顯模塊IC2的引腳5連接電源正極。

所述的運算放大器IC1的引腳7連接電源正極，電源正極通過電容C3接地，運算放大器IC1的引腳8通過電容C2后連同運算放大器IC1的引腳1均與可調(diào)電阻RW1的一固定接頭連接，運算放大器IC1的引腳5與可調(diào)電阻RW1的另一固定接頭連接，運算放大器IC1的引腳4、可調(diào)電阻RW1的可調(diào)接頭均接地。

所述的測量距離比較電路還包括有電阻R2、電阻R3、可調(diào)電阻RP1和穩(wěn)壓管VD3，運算放大器IJ1的反向輸入端與可調(diào)電阻RP1的可調(diào)接頭連接，可調(diào)電阻RP1的一固定接頭通過穩(wěn)壓管VD3與可調(diào)電阻RP1的另一固定接頭連接，可調(diào)電阻RP1的另一固定接頭通過電阻R2與電源正極連接，運算放大器IJ1的輸出端通過電阻R3與NPN三極管VT1的基極連接。

所述運算放大器IC1選用CC3130集成運算放大器。

本實用新型的優(yōu)點：

當集裝箱四個角完全落入F-TR鎖具內(nèi)時，四個激光測距傳感器檢測的距離都是激光測距傳感器距離鐵路平車的距離，四個測量距離基本一致，但是當集裝箱落位發(fā)生偏離時，至少有一個激光測距傳感器檢測的距離會發(fā)生突變，會轉(zhuǎn)變成激光測距傳感器距離平車鐵軌的距離，當檢測距離發(fā)生突變時，本實用新型測量距離比較電路輸出突變的距離值給比對報警系統(tǒng)，實在快速報警。本實用新型的激光測距傳感器測量電路實現(xiàn)激光測距傳感器采集值的光電轉(zhuǎn)換，測量距離比較電路對采集值和設定值進行單獨比較，輸出突變的距離值給比對報警系統(tǒng)，實在報警功能，提醒工作人員進行重新吊裝或檢測，避免運輸中危險事故的發(fā)生。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型激光測距傳感器測量電路的電路圖。

圖3是本實用新型測量距離比較電路的電路圖。

圖4是本實用新型比對報警系統(tǒng)的原理框圖。

具體實施方式

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方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

見圖1，集裝箱吊裝偏離F-TR鎖智能報警裝置，包括四個設置于集裝箱吊具四個拐角處的激光測距傳感器01，四個分別與對應激光測距傳感器01輸出端連接的激光測距傳感器測量電路02，四個分別與對應的激光測距傳感器測量電路02輸出端連接的測量距離比較電路03，以及與四個測量距離比較電路03連接的比對報警系統(tǒng)04；

見圖2，每個激光測距傳感器測量電路均包括有依次連接的用于光電轉(zhuǎn)換的運算放大器IC1(CC3130集成運算放大器)、對運算放大器IC1輸出的模擬電壓信號進行比較處理的驅(qū)動模塊IC3、用于將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號進行顯示的數(shù)顯模塊IC2、三極管VD1、三極管VD2、電容C1、電容C2、電容C3、電阻R1、可調(diào)電阻RW1和按鍵SB1，運算放大器IC1的正向輸入端(引腳3)與對應的激光測距傳感器的信號輸出端連接，激光測距傳感器的信號輸出端通過二極管VD2與運算放大器IC1的反向輸入端(引腳2)連接，運算放大器IC1的反向輸入端(引腳2)通過二極管VD1與激光測距傳感器的信號輸出端連接，且激光測距傳感器的信號輸出端依次通過二極管VD2、電容C1后與運算放大器IC1的輸出端(引腳6)連接，電容C1上并聯(lián)有電阻R1，運算放大器IC1的輸出端(引腳6)與驅(qū)動模塊IC3的輸入端(引腳2)，運算放大器IC1的引腳7連接電源正極，電源正極通過電容C3接地，運算放大器IC1的引腳8通過電容C2后連同運算放大器IC1的引腳1均與可調(diào)電阻RW1的一固定接頭連接，運算放大器IC1的引腳5與可調(diào)電阻RW1的另一固定接頭連接，運算放大器IC1的引腳4、可調(diào)電阻RW1的可調(diào)接頭均接地，驅(qū)動模塊IC3的輸出端(引腳5)與運算放大器IJ1的正向輸入端(引腳3)連接，驅(qū)動模塊IC3的引腳6、引腳1、引腳4、引腳7分別與數(shù)顯模塊IC2的引腳1、引腳3、引腳6、引腳7一一對應連接，數(shù)顯模塊IC2的引腳2通過按鍵SB1與電源正極連接，數(shù)顯模塊IC2的引腳5連接電源正極；

見圖3，每個激光測距傳感器測量電路包括有運算放大器IJ1、NPN三極管VT1、電阻R2、電阻R3、可調(diào)電阻RP1和穩(wěn)壓管VD3，運算放大器IJ1的正向輸入端(引腳3)與驅(qū)動模塊IC3的輸出端(引腳5)連接，運算放大器IJ1的反向輸入端(引腳2)與可調(diào)電阻RP1的可調(diào)接頭連接，可調(diào)電阻RP1的一固定接頭通過穩(wěn)壓管VD3與可調(diào)電阻RP1的另一固定接頭連接，可調(diào)電阻RP1的另一固定接頭通過電阻R2與電源正極連接，運算放大器IJ1的輸出端(引腳1)通過電阻R3與NPN三極管VT1的基極連接；

見圖4，比對報警系統(tǒng)包括有單片機41、以及分別單片機41連接的指示燈42和報警器43，四個測量距離比較電路中NPN三極管VT1的集電極均與單片機41連接。

本實用新型的工作原理：

四個激光測距傳感器01采集的光信號分別發(fā)給對應的激光測距傳感器測量電路02，運算放大器IC1的正向輸入端(引腳3)接收到測量信號，經(jīng)過放大后，輸出1-10V電壓信號，由輸出端(引腳6)發(fā)送到給驅(qū)動模塊IC3進行放大、整形、驅(qū)動模塊，驅(qū)動模塊IC3輸出的信號是標準的和測量距離成正比的模擬電壓信號1-10V:1V—1m，2V--2m……10V—10m，IC2是數(shù)顯模塊，用于顯示激光傳感器直接測量的距離值。同時，按鍵SB1和驅(qū)動模塊IC3用于設定測量上限和測量下限，超過測量上限和測量下限范圍內(nèi)的值，都是無效模擬電壓信號值，都不能由驅(qū)動模塊IC3輸出，按鍵SB1第一次按下時，記錄測量下限，5秒內(nèi)按下第二次時，記錄的是測量上限。

驅(qū)動模塊IC3輸出的模擬電壓信號發(fā)送給運算放大器AJ1的同向輸入端(引腳3)，運算放大器AJ1的反向輸入端(引腳2)電位通過可調(diào)電阻RP1調(diào)整，集裝箱正好落入平車平面上時集裝箱吊具距離平車平面的距離大約1.5米—1.8米之間，此距離電壓約為2.5V；當運算放大器AJ1的同向輸入端(引腳3)接收到測距信號小于2.5V，即集裝箱吊具上的激光測距傳感器01距離平車平面的距離在1.5米—1.8米之間，運算放大器AJ1的輸出端(引腳1)輸出低電平，NPN三極管不導通，無數(shù)據(jù)輸出；當運算放大器AJ1的同向輸入端(引腳3)接收到測距信號大于2.5V，即集裝箱吊具距離平車平面的距離大于1.8米時，運算放大器AJ1輸出高電平，經(jīng)電阻R3控制NPN三極管VT1導通，NPN三極管VT1的集電極CP1端口輸出低電平和測量數(shù)據(jù)；

即采集到的正常數(shù)據(jù)沒有傳輸給單片機41，采集到的非正常數(shù)據(jù)傳給給了單片機，當單片機41設定時間內(nèi)未接收到信號采樣數(shù)據(jù)時，自動判定集裝箱完全落入F-TR鎖具內(nèi)，單片41驅(qū)動指示燈42點亮，提示正常落入；當單片機41設定時間內(nèi)接收到非正常采樣數(shù)據(jù)時，且與設定正常值的高度差值大于0.5米時，單片41驅(qū)動報警器43啟動，實現(xiàn)報警，提醒工作人員進行重新吊裝或檢測，避免運輸中危險事故的發(fā)生。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。