专利名称：列车装载在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及列车装载量监测技术领域，尤其涉及一种列车装载散料状态的在线监测。
背景技术：
根据美国地质调查局(USGS)日前公布的最新估算数据，2011年全球铁矿石产量达到28. 0亿吨，同比增长8%。美国地质调查局在其发布的报告中称，2011年全球大部分主要铁矿石生产国产量均保持增长。在前五大铁矿石生产国中，中国、澳大利亚、巴西和印度均实现增长。在国内很多的矿厂中，矿料装车采用斗式下料装置将矿料装入列车车厢，车厢中 矿料重量的多少则靠装载操作人员经验估计，然后列车开出装料场通过轨道秤称量，每节车厢内矿料到达规定重量范围，才能运输出去。这种方式常常导致列车装载量不足或者装载量超限。当载量不足时，降低了运输的效率，增加了运输的成本；而当装载量超限时，将危及铁路运输的安全，必须要返回料场做卸货处理，大大降低了装车效率和提高了运输成本。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种列车装载在线监测装置，在列车装载矿料过程中，自动监测当前列车装载矿料量，能够快速判定车厢装载量达到规定重量范围，有效提高了装车效率、降低了运输成本。为达到所述目的，本实用新型公开了一种列车装载在线监测装置，包括检测单元、控制系统和显示预警装置；其特征在于所述检测单元用于测量整节车厢散料断面面积、车厢长度和车厢位置；所述控制系统用于处理检测单元传输的数据，并控制检测单元的启动或停止；所述显示预警装置用于显示并预警控制系统的数据处理结果。所述检测单元为激光扫描仪组，所述激光扫描仪组包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪用于测量车厢散料断面面积，所述第二激光扫描仪用于测量车厢长度和车厢位置。所述第一激光扫描仪设置于轨道中心线正上方，且与车厢上方的下料口处于同一水平线。所述第二激光扫描仪设置于轨道一侧的正上方，且与车厢上方的下料口处于同一水平线。所述控制系统包括控制电路板、工业计算机；所述控制电路板包括ADC电路、接口电路和控制电路，所述ADC电路，用于实现模拟信号转换为可传输给计算机的数字信号；所述接口电路，用于实现控制电路板与工业计算机的接口对接；所述控制电路，用于控制检测单元启动或停止测量；所述工业计算机用于处理检测单元传输的检测数据，从而得到车厢内散料的体积。[0013]所述显示预警装置包括触摸显示屏、蜂鸣器和指示灯；所述触摸显示屏用于显示工业计算机处理数据的结果；所述蜂鸣器和指示灯用于列车装载量达到额定量时报警。所述指示灯为LED指示灯。通过上述结构，本实用新型的列车装载在线监测装置实现以下技术效果(I)在列车装载矿料过程中，自动监测当前列车装载矿料量；(2)快速判定车厢装载量是否达到规定重量范围，有效提高了装车效率、降低了运输成本。本实用新型的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
·图I是本实用新型的信号传输示意图；图2是本实用新型测量车厢内矿料横断面面积的示意图；图3是本实用新型测量车厢长度的示意图；图4是本实用新型的现场安装示意图；图5是本实用新型的显示预警装置；图6是本实用新型的系统结构示意图；图中，I-激光扫描仪测量组，2-第一激光扫描仪，3-第二激光扫描仪，4-工业计算机，5-蜂鸣器，6-LED指示灯。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的应用于矿料装载时的具体实施方式
作进一步说明。如附图1-6所示，本实用新型公开了一种列车装载在线监测装置，包括检测单元、控制系统和显示预警装置；其特征在于所述检测单元用于测量整节车厢散料断面面积、车厢长度和车厢位置；所述控制系统用于处理检测单元传输的数据，并控制检测单元的启动或停止；所述显示预警装置用于显示并预警控制系统的数据处理结果。 所述检测单元为激光扫描仪组I，所述激光扫描仪组I包括第一激光扫描仪2和第二激光扫描仪3，所述第一激光扫描仪2用于测量车厢散料断面面积，所述第二激光扫描仪3用于测量车厢长度和车厢位置。所述第一激光扫描仪2设置于轨道中心线正上方，且与车厢上方的下料口处于同一水平线。所述第二激光扫描仪3设置于轨道一侧的正上方，且与车厢上方的下料口处于同一水平线。所述控制系统包括控制电路板、工业计算机4 ;所述控制电路板包括ADC电路、接口电路和控制电路，所述ADC电路，用于实现模拟信号转换为可传输给计算机的数字信号；所述接口电路，用于实现控制电路板与工业计算机的接口对接；所述控制电路，用于控制检测单元启动或停止测量；所述工业计算机4用于处理检测单元传输的检测数据，从而得到车厢内散料的体积。[0035]所述显示预警装置包括触摸显示屏、蜂鸣器5和LED指示灯6 ;所述触摸显示屏用于显示エ业计算机处理数据的结果；所述蜂鸣器5和LED指示灯6用于列车装载量达到额定量时报警。如图I所示，激光扫描仪测量组I采集数据传输给控制系统，控制系统进行数据转换后，将转换得到的数字信号用エ业计算机4进行处理，エ业计算机4分析数据后得到的车厢内矿料体积。如图2所示，测量矿料断面的第一激光扫描仪2扫描正下方固定面，采集这个采样面上矿料表面数据，用于测量该采样面上矿料断面面积。列车行驶通过测量矿料断面第一激光扫描仪2，这样就完成了对整个列车车厢内矿料表面的扫描。如图3所示，測量车厢长的第二激光扫描仪3采集车厢长度方向车厢壁数据，通过エ业计算机4判定车厢边沿，解算出车厢长度和车厢位置。エ业计算机4结合车厢长度和所有采样面上矿料横断面面积，根据微积分原理，解算出车厢内矿料体积，结合矿料密度，解算出矿料重量。如图4所示，两组激光扫描仪测量组I均包括ー个测量矿料断面的第一激光扫描仪和ー个测量车厢长度和车厢位置的第二激光扫描仪3，安装在一组下料ロ単元的两侧；测量矿料断面的第一激光扫描仪2安装在轨道中心线正上方，且与下料ロ处于同一水平线上，用于测量车厢内矿料横断面面积；测量车厢长度和车厢位置的第二激光扫描仪3安装在轨道ー侧的正上方，且与下料ロ处于同一水平线上，用于测量车厢长度；带エ业计算机4安装在下料ロ控制箱旁边，用于分析两组激光扫描仪测量组I采集的数据、显示測量結果，指导装车人员作业。如图5所示，蜂鸣器5和LED指示灯6用于达到额定装载量时报警。本实用新型的列车装载在线监测装置的工作流程(I)列车车厢从左进入，并到达图I所示的第一组激光扫描仪测量组；(2)第一组激光扫描仪測量组开始测量车厢在该下料ロ単元下料前内车厢矿料的表面形状，当车厢完全通过该测量组时立即向操作人员报告装载前车厢内物料的体积；(3)列车车厢到达图I所示的第二组激光扫描仪測量组时，第二组激光扫描仪测量组开始测量车厢在该下料単元下料后车厢内物料的表面形状，当车厢完全通过该测量组时立即向操作人员报告装载后车厢内物料的体积；(4)计算装料前后的重量差，向操作人员报告当次操作总下料的体积。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
权利要求1.一种列车装载在线监测装置，包括检测单元、控制系统和显示预警装置；其特征在于: 所述检测単元用于测量列车车厢散料断面面积、车厢长度及车厢位置； 所述控制系统用于处理检测单元传输的数据，并控制检测单元的启动或停止； 所述显示预警装置用于显示并预警控制系统的数据处理結果。
所述检测单元为激光扫描仪组，所述激光扫描仪组包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，所述第一激光扫描仪用于測量车厢散料断面面积，所述第二激光扫描仪用于测量车厢长度及车厢位置。
2.根据权利要求I所述的列车装载在线监测装置，其特征在于所述第一激光扫描仪设置于轨道中心线正上方，且与车厢上方的下料ロ处于同一水平线。
3.根据权利要求I所述的列车装载在线监测装置，其特征在于所述第二激光扫描仪设置于轨道ー侧的正上方，且与车厢上方的下料ロ处于同一水平线。
4.根据权利要求I所述的列车装载在线监测装置，其特征在于所述控制系统包括控制电路板、エ业计算机；所述控制电路板包括ADC电路、接ロ电路和控制电路，所述ADC电路，用于实现模拟信号转换为可传输给计算机的数字信号；所述接ロ电路，用于实现控制电路板与エ业计算机的接ロ对接；所述控制电路，用于控制检测单元启动或停止測量；所述エ业计算机用于处理检测单元传输的检测数据，从而得到车厢内散料的体积。
5.根据权利要求I所述的列车装载在线监测装置，其特征在于所述显示预警装置包括触摸显示屏、蜂鸣器和指示灯；所述触摸显示屏用于显示エ业计算机处理数据的结果；所述蜂鸣器和指示灯用于列车装载量达到额定量时报警。
6.根据权利要求I或5所述的列车装载在线监测装置，其特征在于所述指示灯为LED指示灯。
专利摘要本实用新型涉及一种列车装载在线监测装置，包括检测单元、控制系统和显示预警装置；其特征在于检测单元激光扫描仪组，包括第一激光扫描仪和第二激光扫描仪，第一激光扫描仪用于测量车厢散料断面面积，第二激光扫描仪用于测量车厢长度及对车厢进行定位；控制系统用于处理检测单元传输的数据，并控制检测单元的启动或停止；显示预警装置用于显示并预警控制系统的数据处理结果。通过上述结构，本实用新型实现在列车装载矿料过程中，自动监测当前列车装载矿料量，并通过显示装置实时通知装车工作人员；快速判定车厢装载量达到规定重量范围，有效提高了装车效率、降低了运输成本。
文档编号G01B11/00GK202630910SQ201220264049
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月6日 优先权日2012年6月6日
发明者毛庆洲, 李繁, 刘勇, 陈小宇, 付智能 申请人:武汉汉宁科技有限公司