专利名称：装备移位监测和报警装置的制作方法
技术领域：
装备移位监测和报警装置技术领域[0001]本实用新型涉及电气报警设备领域，更具体的说，是涉及铁路平车运输重装备过程中用于监测装备位移量，当其超过限值时可发出报警信号的装置。
背景技术：
[0002]铁路运输过程中的振动、冲击以及转弯过程，如果捆绑加固措施不够完善、牢固， 往往会造成重装备的移位，影响行车安全，严重时还会造成事故，危及铁路设施和装备的安全。目前铁路系统有测量车轮偏载的装置，道边摄像头监测运输物体位置的装置，都属于固定地点静态监测方式；装备运输的安全问题主要靠押运人员在停车站进行检查来发现，这些措施均无法及时发现装备运输途中出现的问题。因此，目前还没有对重装备运输过程位置变化进行动态监测和报警的装置。实用新型内容[0003]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术中存在的不足，提供一种对重装备运输过程位置变化进行动态监测和报警的装置。[0004]本实用新型装备移位监测和报警装置，通过下述技术方案予以实现，所述装置由移位检测单元、车载监控终端和地面监控终端三部分组成，移位检测单元与车载监控终端通过无线方式传输数据，车载监控终端与地面监控终端通过无线方式传输数据；[0005]所述移位检测单元由激光发射头、移位检测模块、无线数据传输模块和外接天线组成，移位检测模块由设置于壳体内的依次连接的光敏二极管矩阵感光板、主控电路板和移位无线数据传输模块组成，主控电路板分别连接激光发射头和锂电池组；[0006]所述车载监控终端由PDA主机和终端无线数据传输模块组成；PDA主机内嵌CDMA 模块及SIM卡；[0007]所述地面监控终端为安装短信接收模块的计算机和监控软件组成。[0008]装备移位监测和报警装置对防止铁路运输事故的发生，保证装备运输安全，保护铁路设施不受损害，减少事故造成的经济损失，提高押运人员的监测能力和降低劳动强度具有重要作用；同时对防止装备被盗，保证特殊装备运输安全，消除危及社会稳定的安全隐患作用巨大，经济和政治效益显著，应用前景广阔。
[0009]图1本实用新型原理框图；[0010]图2移位检测单元组成框图；[0011]图3移位检测单元结构示意图；[0012]图4主控电路板原理框图；[0013]图5激光发射组件结构图；[0014]图6车载监控终端功能框图。
具体实施方式
[0015]
以下结合附图对本实用新型做进一步描述。[0016]如图1所示，所述装置由移位检测单元、车载监控终端和地面监控终端三部分组成，移位检测单元与车载监控终端通过无线方式传输数据，车载监控终端与地面监控终端通过无线方式传输数据；[0017]所述移位检测单元由激光发射头、移位检测模块、无线数据传输模块和外接天线组成，移位检测模块由设置于壳体内的依次连接的光敏二极管矩阵感光板、主控电路板和移位无线数据传输模块组成，主控电路板分别连接激光发射头和锂电池组；[0018]所述车载监控终端由依次连接的PDA主机和终端无线数据传输模块组成；PDA主机内嵌CDMA模块及SIM卡；[0019]所述地面监控终端为安装短信接收模块的计算机和监控软件。[0020]本实用新型工作原理如下[0021 ] 在装备进行铁路运输时，每节平车的重装备下安装有1 2套“移位检测单元”，整列运输重装备的列车上设有一套“车载监控终端”，地面运输组织部门配有一套“地面监控终端”。激光头安装在被测装备上，移位检测单元安装在铁路平车上，激光头发射的激光束垂直照射在移位检测单元的感光矩阵板上，通过检测激光光斑在感光矩阵板上位置的变化计算出装备在平车上的移位数值，通过无线数传模块将此移位数值传输到车载监控终端， 当移位数值超限时发出报警信号，押运人员通过车载监控终端以短信或语音方式通知地面监控终端处的值班员，对报警信息进行处理。系统的工作原理如错误！未找到引用源。所7J\ ο[0022]对本实用新型各组成部分做详细说。[0023]1、移位检测单元[0024]1)移位检测单元的功能[0025]移位检测单元安装在重装备下方的铁路平车地板上，每台装备安装1套至2套移位检测单元，用于对重装备在运输过程中的移位进行实时监测，当超过移位限值时将报警信息通过无线数据传输网络发送给车载监控终端。[0026]2)移位检测单元的组成[0027]移位检测单元的功能模块主要有激光发射头、移位检测模块、数据传输模块和外接天线等部分组成，如图2所示。[0028]3)移位检测单元的结构[0029]以光斑直径为Φ 3. 5mm,波长为650nm的激光发射头为光源，LED光敏二极管矩阵板作为位移检测传感器。如图3所示，一个移位检测单元由移位检测模块1、激光发射头2、 外接天线3组成。[0030]工作时，移位检测模块固定在车厢的底板上，激光发射头固定在被测重装备的底部，移位检测模块的正上方。激光发射头发出的激光在横向和纵向LED光敏二极管矩阵栅格表面产生原点电信号。当重装备发生位置移动时，固定在重装备上的激光发射头相对于栅格的位置也随之发生改变，使激光束照射到不同的栅格上，移位检测模块中的单片机根据检测到的栅格信号变化计算出重装备的位移量，通过无线数传模块传送至车载监控终[0031]4)移位检测模块[0032]移位检测模块由光敏二极管矩阵板(以下简称感光板)、主控电路板、锂电池组、 无线数据传模块、外壳等部分组成。[0033](1)感光板[0034]光敏二极管矩阵型感光板的主要作用是将来自于激光头的光信号转化为主控电路板能识别的电信号。[0035]感光板设计成^5X21光敏二极管点阵栅格形式，每个光敏二极管是栅格的一个节点，栅格间距10mm。矩阵栅格并联形成沈个行信号和21个列信号。移位测量范围为纵向士 125mm，横向士 100mm。采用插值算法，位移测量分辨率可达5mm。[0036](2)主控电路板[0037]为了提高移位检测模块的抗光干扰能力，主控电路板控制激光头产生400Hz频率的激光脉冲，通过接收整型滤波电路可从复杂背景光中筛选出此激光脉冲信号，从而有效抑止了光干扰，提高信噪比。为了降低功耗，电路板全部选用低功耗元器件；设计了间歇工作模式，平时处于休眠状态，定时唤醒与车载监控终端通信，这些措施可节省电能，延长移位检测单元的持续工作时间。[0038]将激光光斑的直径调整到IOmm左右，从而保证至少能照射到一个光敏二极管，光敏二极管矩阵在被激光照射的相应行和列上产生有规律的电信号。主控电路板的程序对沈个行信号进行扫描，取最小有信号的行号与最大有信号的行号的平均值作为行坐标值；对 21个列信号进行扫描，取最小有信号的列与最大有信号的列的平均值作为列坐标值。行坐标值与列坐标值即为纵向及横向的当前坐标值，通过与原点的比较计算即可到移位量，将移位量与网格的间距(IOmm)相乘可得到被测物体纵向及横向的实际移位值，该值作为最新的移位量被保存到主控电路板内存中。例如，列位移的计算可表示为
权利要求1. 一种装备移位监测和报警装置，其特征是，所述装置由移位检测单元、车载监控终端和地面监控终端三部分组成，移位检测单元与车载监控终端通过无线方式传输数据，车载监控终端与地面监控终端通过无线方式传输数据；所述移位检测单元由激光发射头、移位检测模块、无线数据传输模块和外接天线组成， 移位检测模块由设置于壳体内的依次连接的光敏二极管矩阵感光板、主控电路板和移位无线数据传输模块组成，主控电路板分别连接激光发射头和锂电池组；所述车载监控终端由PDA主机和终端无线数据传输模块组成；PDA主机内嵌CDMA模块及SIM卡；所述地面监控终端包括安装短信接收模块的计算机。
专利摘要本实用新型公开了一种装备移位监测和报警装置。本实用新型所述装置由移位检测单元、车载监控终端和地面监控终端三部分组成，移位检测单元与车载监控终端通过无线方式传输数据，车载监控终端与地面监控终端通过无线方式传输数据；所述移位检测单元由激光发射头、移位检测模块、无线数据传输模块和外接天线组成；所述车载监控终端由PDA主机和终端无线数据传输模块组成；PDA主机内嵌CDMA模块及SIM卡；所述地面监控终端为安装短信接收模块的计算机和监控软件组成。本实用新型对防止铁路运输事故的发生，保证装备运输安全，保护铁路设施不受损害，减少事故造成的经济损失，提高押运人员的监测能力和降低劳动强度具有重要作用。
文档编号G08C17/02GK202255292SQ201120193930
公开日2012年5月30日 申请日期2011年6月10日 优先权日2011年6月10日
发明者冯树兴, 岳巍强, 张强, 王朔, 陈友岗 申请人:中国人民解放军总后勤部军事交通运输研究所