機車車輛靜態(tài)限界檢測系統(tǒng)自動化設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、近年來,我國先后建成武廣、京滬、合武等多條高速客運專線,列車時速大幅提高,鐵路運輸安全成為社會發(fā)展的一個重要課題。鐵路機車靜態(tài)限界檢測直接影響鐵路運輸安全,因此研究機車限界測量技術(shù)具有很高的社會經(jīng)濟效益。目前,國內(nèi)機車車輛檢測站主要采用接觸式定點測量方法完成機車的靜態(tài)限界測量,普遍存在測量效率低、自動化程度低、測量精度低等問題。本文針對國內(nèi)機車車輛限界檢測技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,在現(xiàn)有接觸式靜態(tài)限界規(guī)基礎(chǔ)上進行改造升級,構(gòu)建了一種基于激光掃描的

2、機車車輛靜態(tài)限界檢測方案。
　　本文采用在車身四周布置激光測距傳感器,通過電機傳動的方式實現(xiàn)機車截面的掃描測量。在掃描測量前,首先利用激光跟蹤儀建立鐵軌坐標(biāo)系,并完成測距傳感器原點位置、二維運動方向及光線方向的標(biāo)定,然后應(yīng)用矢量疊加的方法求解被測點的三維坐標(biāo)值,最后采用簡化的二維超界判斷方法完成超界判斷。
　　本文給出了控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案,并分模塊設(shè)計了控制系統(tǒng)的PLC程序,滿足了限界檢測系統(tǒng)的自動化控制需求。分析了機車

3、車輛限界檢測的測量需求后,首先給出了上位機系統(tǒng)軟件的整體框架結(jié)構(gòu),然后分別設(shè)計了測距傳感器與上位機的串口通信模塊、PLC與上位機的通信模塊、運行監(jiān)控模塊、測量控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊,并對串口通信模塊進行了測試。
　　本文完成了機車車輛靜態(tài)限界檢測系統(tǒng)的測距傳感器現(xiàn)場布局安裝、控制柜的布局安裝以及現(xiàn)場布線,并設(shè)計了限界檢測系統(tǒng)的測量精度現(xiàn)場比對實驗。實驗結(jié)果表明:系統(tǒng)測量精度可以達到±0.5mm,基本滿足靜態(tài)限界測量的