一种货车计轴计辆及底部关键部件定位装置及定位方法与流程

本发明应用于货车关键部件定位以及对货车的计轴计辆，是一种新型的关键部位定位的方法，是另一种对货车计轴计辆的方法。本发明涉及到检车领域，具体涉及到对激光传感器、图像、驱动设备的一种新型应用。

背景技术：

目前在列车检车过程中，货车的计轴计辆及底部关键部件定位的工作大都是由人工完成。对于货车的计轴计辆，工作人员必须一一计数；在对货车底部关键部位的定位的过程中，工作人员必须对每一辆车底部的关键部位进行多次查找。这种方法是浪费时间的，对工作人员来说也是十分繁琐的。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于激光传感器的货车计轴计辆及底部关键部位定位装置及其定位方法。通过分析采集反馈的连续激光数据，结合列车的经验知识，采用阈值分割法，分别定位出辆、轴和关键部位等。本发明提供的定位方法更加方便快捷，有效的解决了时间与人员等方面的问题，提高了工作效率。

本发明提供的基于激光传感器的货车计轴计辆及底部关键部件定位装置，由客户端和移动数据采集装置组成，其中移动数据采集装置包括信息采集汇聚端、驱动端、图像采集装置A、图像采集装置B、激光测距传感器A和激光测距传感器B。在移动数据采集装置上，图像采集装置A、激光测距传感器A、激光测距传感器B和图像采集装置B从左到右依次布置在同一排，激光测距传感器A和激光测距传感器B置于图像采集装置A和图像采集装置B的中间。

本发明应用于列车的检车过程中，相比于传统检车中的人工计算车辆数、轴数以及工作人员必须对列车的每辆车底部进行多次查询，更加的方便简洁与节约时间。而且，本发明可以远程控制，所用的装置具有结构简单，安装方便，兼容性强，成本较低，功能性强，操作简单等优点。在检车过程应用本发明时，需要列车所停的铁轨上铺设移动数据采集装置专用的路径。发布命令，可以使移动数据采集装置移动，激光传感器采集数据与图像采集装置拍照。经过一系列操作后，可以分别定位出辆、轴和关键部位等。

附图说明

图1为本发明提供的基于激光传感器的货车计轴计辆及底部关键部件定位装置的连接结构图。

图中：

1.客户端；2.信息采集汇聚端；3.驱动端；4.图像采集装置A；

5.激光测距传感器A；6.激光测距传感器B；7.图像采集装置B。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

本发明提供一种基于激光传感器的货车计轴计辆及底部关键部位定位装置，如图1所示，所述定位装置包括客户端和移动数据采集装置，二者之间通过网桥无线通讯方式进行数据传输。所述的移动数据采集装置用于采集图像和激光数据信息，移动数据采集装置包括信息采集汇聚端2、驱动端3、图像采集装置A4、激光测距传感器A5、激光测距传感器B6、图像采集装置B7，所述的信息采集汇聚端2与驱动端3之间通过串口实现通讯。所述的信息采集汇聚端2用于与客户端1之间通讯，通讯方式为网桥无线通讯。所述的驱动端3用于驱动所述的移动数据采集装置运动和里程计数。在移动数据采集装置上，以列车移动方向在左侧到右侧依次布置图像采集装置A、激光测距传感器A、激光测距传感器B和图像采集装置B，并且平行于车体底部。其中，图像采集装置A、激光测距传感器A用于采集车体底部左侧的图像数据和激光数据，图像采集装置B和激光测距传感器B用于采集车体底部右侧的图像数据和激光数据。所述的客户端用于接收所述的图像数据、激光数据以及所述移动数据采集装置行驶里程数据，并对接收到三种数据进行处理后得到最终的货车辆位信息、轴位信息和车体底部关键部件的位置信息和图像信息。

所述的图像采集装置A和图像采集装置B分别通过网口通讯与信息采集汇聚端2通讯，所述的激光测距传感器A和激光测距传感器B分别通过串口通讯方式与信息采集汇聚端2通讯。

所述的图像数据是关于车体底部的连续图像，包含有车体底部的位置坐标。

基于所述的定位装置，本发明还提供一种基于激光传感器的货车计轴计辆及底部关键部件定位方法，所述定位方法包括如下步骤：

第一步，客户端1发送巡航指令给移动数据采集装置中的信息采集汇聚端2，巡航指令内容包括运行距离和运行速度参数，巡航指令经过信息采集汇聚端2将运行里程和运行速度参数传给移动数据采集装置的驱动端3，同时将激光测距传感和图像采集装置置于就绪状态。

第二步，所述驱动端3驱动移动数据采集装置从巡航路线的起点向终点移动(匀速运动)，开始巡航。

激光测距传感器A和激光测距传感器B实时采集车体底部被测物体与移动数据采集装置之间的距离数据，图像采集装置A和图像采集装置B通过线扫描的方式连续采集车体图像数据，并实时记录采集时的里程坐标值。

第三步，所述激光数据、带有位置坐标的车体底部图像数据和行驶里程数据汇聚到信息采集汇聚端2，客户端1通过无线网桥传输，实时接收激光数据、带有位置坐标的车体底部(简称车底)图像数据和行驶里程数据。

第四步，巡航结束后，客户端1根据在巡航过程中接收到的激光数据、带有位置坐标的车底图像数据和行驶里程数据进行综合计算，输出的结果为待检列车的辆位(待检列车每一辆车的位置)、轴位(每一辆车每一根轴的位置)和关键部件的位置信息。

所述的激光数据包括移动数据采集装置从巡航路线的起点运行到当前点的位移里程、当前位移里程处移动数据采集装置到车体底部被测点的高度。

所述的激光数据为一系列按照移动数据采集装置位移里程有序排列的二维数组，每一个二维数组的数据包括(1)起点到当前点的位移里程坐标，用CurPosition表示；(2)当前里程坐标下，移动数据采集装置到车体底部被测物体的高度，用LaserHeight表示。

第四步中所述的综合计算具体为：

步骤401：对接收到的激光测距传感器A和激光测距传感器B的激光数据分开处理，以激光测距传感器A的激光数据为例，扫描一遍所有激光数据，查找LaserHeight在允许误差范围内(误差范围通常默认为<5cm)数值相近的相邻点，并记录下符合要求相邻点的第一组激光值和最后一组激光值，称之为连续区域，同时得到该连续区域的点数(连续长度，以RegionWidth表示)和LaserHeight值。

步骤402：对找到的全部连续区域逐一处理，如果该连续区域满足：LaserHeight值最大，且RegionWidth等于钩缓长度，则该连续区域为列车的钩缓(车辆与车辆之间连接处为钩缓)处，两个钩缓之间则为一辆车，至此完成计辆。

步骤403：逐一处理每一辆的连续区域，根据关键部件的长度、离地面的高度、在车辆底部的位置等先验知识，识别该连续区域是否为关键部件，若是，则将该连续区域记录和标注，最后完成计轴，同时完成关键部件位置确定。

步骤404：根据开始里程坐标和结束里程坐标是否落在带有里程坐标(位置坐标)的车底图像上来确定图像，如果选择了一张图片，此图片即为最准确图片；如果选择了两张图片，根据里程坐标选择性的在两张图片上各截取半张图片拼接成一张图片。根据最终得到的图片，可以判断出底部关键部件的位置。

上述定位装置和定位方法中所述的关键部件一般是指所述的关键部件包括：基础制动中的拉杆、杠杆、闸调器、制动缸、风缸、风缸吊架、车轮、车轴等。