一种基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置的制作方法

[0001]
本实用新型属于铁路施工装置领域，涉及一种铁路正杆限界监测装置，特别是一种基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置。


背景技术：

[0002]
铁路接触网支柱组立施工中，对接触网支柱侧面距离钢轨的距离限界要求较高。为了满足设计要求，传统的施工是由现场正杆人员通过钢卷尺反复测量从而调整支柱侧面限界完成的，该方法存在测量精度低、效率低以及劳动强度大等问题。


技术实现要素：

[0003]
本实用新型的目的在于提供一种结构设计科学合理，测量精度高、效率高、省人省力、易于实现的基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置。
[0004]
本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：
[0005]
一种基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置，其特征在于：包括控制器、超声波传感器、显示模块、键盘输入模块及声光报警模块，所述超声波传感器的输出端与控制器的输入端连接，键盘输入模块的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端分别与显示模块的输入端以及声光报警模块的输入端连接；
[0006]
所述的控制器用于获取超声波传感器及键盘输入模块的数据，并将这些数据发送给显示模块及声光报警模块；
[0007]
所述的超声波传感器用于实时检测钢轨外侧与接触网支柱内侧之间的限界距离；
[0008]
所述的显示模块用于显示限界距离数据及调整接触网支柱时的调整数据；
[0009]
所述的键盘输入模块用于输入设定值；
[0010]
所述的声光报警模块用于当接触网支柱的安装超限时进行报警。
[0011]
而且，所述的控制器采用型号为stc89c52的单片机。
[0012]
而且，所述的超声波传感器采用的型号为hc-sr04。
[0013]
而且，所述的显示模块采用的型号为lcd1602。
[0014]
而且，所述的键盘输入模块由3个相互独立的按键构成，其中一个按键用来选择设置的参数，一个按键用来实现数据的增加操作；一个按键用来实现数据的减少操作。
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本实用新型的优点和有益效果为：
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1、本基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置，通过将传统的由人工测量的方式改为由超声波传感器测量的方式，并通过控制器比对后，对调试距离作出判断，若调整超限，则声光报警模块发出报警，提示施工人员。改进后的方案大大提高了测量效率、提升了测量精度，同时大大降低了施工人员的劳动强度，方便施工。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型的方框原理图；
[0018]
图2为实用新型的施工状态示意图。
[0019]
附图标记说明：
[0020]
1-钢轨、2-超声波传感器、3-基础、4-灌浆空隙、5-接触网支柱。
具体实施方式
[0021]
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0022]
一种基于超声波传感器的铁路正杆限界监测装置，其创新之处在于：包括控制器、超声波传感器2、显示模块、键盘输入模块及声光报警模块，所述超声波传感器的输出端与控制器的输入端连接，键盘输入模块的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端分别与显示模块的输入端以及声光报警模块的输入端连接；
[0023]
所述的控制器用于获取超声波传感器及键盘输入模块的数据，并将这些数据发送给显示模块及声光报警模块；
[0024]
所述的超声波传感器用于实时检测钢轨1外侧与接触网支柱5内侧之间的限界距离x2；
[0025]
所述的显示模块用于显示限界距离数据及调整接触网支柱时的调整数据；
[0026]
所述的键盘输入模块用于输入设定值，包括输入施工限界设计定值x1(钢轨外侧与接触网支柱内侧的最大距离)，与接触网支柱的最大调节定值y1(该y1为调节时所允许的误差值，例如x1为3.1-3.2米，那么y1则为0.1)；
[0027]
所述的声光报警模块用于当接触网支柱的安装超限时进行报警，如果接触网支柱的调节距离(输入施工限界设计定值x1与超声波传感器的实际探测距离x2之差)大于所设定的最大调节定值y1时，则声光报警模块开始报警。
[0028]
所述的控制器采用型号为stc89c52的单片机作为整体控制的核心,与时钟模块和复位电路模块一起作为最简单的系统控制模块。
[0029]
所述的超声波传感器采用的型号为hc-sr04，测度距离精确，能和国外的srf05、srf02等超声波测距模块相媲美。模块高精度，盲区(2cm)超近，最大识别距离为300cm。先通过超声波传感器内的微处理器将其能端置1，然后超声波传感器送出40khz频率的方波信号，经过压电换能器(超声波发射头)将信号发射出去，即发射超声波，同时该时刻启动控制器内的定时模块开始计时。该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时，压电换能器(超声波接收头)将接收的回波及接收超声波,通过信号处理的检波放大，通过三级放大后再送到比较器进行比较，输出比较电压，输出电压经过三极管以后，使之电压与微处理器的i/o口相匹配，最后送至处理器处理。
[0030]
所述的显示模块采用的型号为lcd1602。
[0031]
所述的键盘输入模块由3个按键k1、k2、k3相互独立而成，来完成系统中的各种数据参数的设置，其中k1按键用来选择设置的参数，k2按键用来实现参数的增加“+”操作；k3按键用来实现参数的减少
“-”
操作。
[0032]
所述的声光报警器主要由电子蜂鸣器和led构成，用来警示系统在操作中的控制信息。
[0033]
本控制器利用stc89c52单片机为控制核心，搭配hc-sr04超声波传感器、键盘输入
模块、lcd1602显示模块及声光报警模块，共同实现对接触网支柱限界的调整。
[0034]
首先通过键盘输入模块，输入施工限界设计定值x1，与最大调节定值y1。在工作过程中，超声波传感器实时检测钢轨至接触网支柱的距离x2，经过控制器得到y2＝x1-x2的差值(即设计限界与当前限界差值)。当y2小于y1时，满足设计要求，木楔固定，准备向基础3内的灌浆缝隙4内二次灌浆，当y2大于y1时，声光报警模块动作，提示操作人员参考y2数值调整限界。
[0035]
尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。