一种激光精准测距的闸门故障排查方法与流程

文档序号:31545398发布日期:2022-09-17 01:01阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种激光精准测距的闸门故障排查方法,其特征在于,所述方法基于以下设备:闸门设备和云计算中心;所述闸门设备包括闸门启闭机、闸板和激光测距传感器;所述闸门启闭机用于控制闸门升降;所述激光测距传感器包括激光发射装置、激光接收装置、计时器和信号传输装置,所述激光测距传感器安装在所述闸门启闭机底部;所述激光发射装置用于向所述闸板上的测量点发射激光束;所述激光接收装置接收所述闸板反射回来的激光束,对接收到的光信号通过二次调制的方法进行解调,产生差频信号,转换为相应的检测信号,将检测信号发送给所述信号传输装置;所述计时器对所述激光发射装置和所述激光接收装置进行时间校准,并发送激光测距开始时间给所述激光发射装置和所述激光接收装置;所述信号传输装置用于所述激光测距传感器与所述闸门启闭机和所述云计算中心之间的信息传输,所述信号传输装置接收所述云计算中心的闸板启闭指令传输给所述计时器和所述闸门启闭机,并将检测信号传输给所述云计算中心;所述云计算中心包括增频测相单元、距离测量单元、数据处理单元、智能融合单元、故障排查单元和报警单元;所述距离测量单元根据调制光的波长计算实时的距离信息,并将距离信息发送给所述数据处理单元和所述智能融合单元;所述智能融合单元对剩余的距离信息进行智能融合,将融合后的实时测距信息发送给所述故障排查单元;所述故障排查单元根据闸门启闭过程中距离信息的实时变动情况判断闸门启闭是否发生故障,并确定故障类型;所述方法包括以下步骤:s1.激光测距传感器通过相位法对闸板启闭距离进行激光测距,得到闸门启闭实时测量距离;s2.通过多角度融合法测量闸门启闭距离,得到智能融合后的闸门启闭距离信息,根据闸门启闭距离信息对闸门故障进行排查;激光测距传感器的激光发射装置向闸板不同测量点同时发送激光束,激光接收装置接收各个测量点反射的激光束,由不同测量点得到激光测距传感器至闸板的垂直距离信息h;智能融合单元对剩余的距离信息进行智能融合,融合公式为:其中,为融合后的闸门启闭测量距离,n
ε
为各测量点垂直距离之差小于阈值ε的测量点数量,n为所有测量点的数量,i∈[1,n
ε
],l为与激光测距传感器103垂直的测量点的测距,即初始测量点,为符合测量点垂直距离之差小于阈值ε的测量点集合,h
i
为第i个测量点的垂直距离,ω
i
为第i个测量点垂直距离的权重,测量点垂直距离的权重取决于
各测量点的垂直距离与初始测量点垂直距离的差值。2.如权利要求1所述的一种激光精准测距的闸门故障排查方法,其特征在于,所述步骤s1具体包括:所述计时器在向所述激光发射装置和所述激光接收装置发送闸板启闭指令前,需要先向所述激光发射装置和所述激光接收装置发送心跳包维持连接,所述激光发射装置和所述激光接收装置接收到心跳包后,返回一个包含时间戳的响应,所述计时器根据响应中的时间戳对自身时间进行校准,以保证所述激光发射装置、所述激光接收装置与所述计时器的时间一致性。3.如权利要求1所述的一种激光精准测距的闸门故障排查方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:所述距离测量单元根据调制光的波长计算出距离信息l'后,再根据角度信息得到不同测量点距离信息对应的闸门启闭测量距离h。4.如权利要求1所述的一种激光精准测距的闸门故障排查方法,其特征在于,所述步骤s2具体包括:对于闸门启闭故障有以下两种情况:(1)根据实际情况确定闸门启闭过程的能源动力,若闸门启闭为电动升降装置,则需要确定电源问题,若电流、电压稳定,则电动升降装置故障,否则报警单元发出过流或电压不稳警示;若闸门启闭为液压升降装置,则需要确定液压缸的压力,若液压升降装置处于正常压力范围内,则电动升降装置故障,否则报警单元发出液压异常警示;(2)在闸门启闭过程中设立多个目标位置,若所述闸板在规定时间内均未到达目标位置,则所述报警单元发出所述闸板异常警示;自上而下设立目标位置a,所述闸板在下降过程中,在规定时间内未到达位置a,或在规定时间内超过位置a的距离大于预设的阈值范围,则所述闸板可能发生倾斜或卡住,需要进一步确定故障原因。

技术总结
本发明通过提供一种激光精准测距的闸门故障排查方法,计时器对激光发射装置和激光接收装置进行时间校准,并通过二次调制的方法进行解调,在保证相位不变的情况下实现对光信号的放大,并通过多角度融合法测量闸门启闭距离,替代目前普遍采用的单一相位法测距方案,实现了确保相位法激光测距的精准性,同时具备高测频特性和高精度特性,提高了故障排查的准确率。确率。确率。


技术研发人员:李建明
受保护的技术使用者:北京恒润安科技有限公司
技术研发日:2022.01.12
技术公布日:2022/9/16
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