便携式货物限界测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种便携式货物限界测量仪，属于测量技术领域。
【背景技术】
[0002]铁路机车车辆静态限界是指机车静止时车辆各部位距轨面的最高尺寸和轨道线路中心线的垂直面的最宽尺寸。它是机车车辆设计、制造和运用的一项基本技术参数。
[0003]目前主要利用接触式铁路机车车辆静态限界规对铁路机车车辆的外形轮廓进行测量，但存在测量环节多、累积误差大、效率低、对车身可能产生划伤等缺点。天津大学的郭寅等人开发了以激光测距传感器为主要测量手段的机车车辆静态限界非接触式自动测量系统(机车车辆静态限界非接触式自动测量系统，《中国铁道科学》，2013年，第34卷，第I期)，为铁路机车车辆的静态限界测量提供了一种全新而有效的解决方案，但是此测量方式为固定式测量，每次测量的为车辆外形轮廓的一个截面，无法测得沿列车运动方向的最大轮廓，同时，采用6只激光测距传感器融合测量，测量过程复杂，无法实现便携式测量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种便携式货物限界测量仪，通过视频摄像头观测列车车厢投影边沿轮廓的方法，根据摄像头的空间位置来实时测量车厢装载货物的高度和宽度尺寸。列车停止情况下，该便携式货物限界测量仪具有对目测疑似超限的货物实现随机、快速测量的功能。
[0005]本实用新型由手持控制器、机械支架、视频摄像头三部分组成。视频摄像头能够采集到货物图像，并通过无线通讯的方式传输给手持控制器。手持控制器实时显示采集到的图像。测量人员根据图像信息通过无线通讯方式控制步进电机运动，调整视频摄像头的位置。机械支架是便携式货物限界测量仪的支撑结构。以上设计方案，使得此便携式货物限界测量仪携带方便、操作快捷、精度较高等优点。
[0006]本实用新型目的是由以下技术方案来完成:
[0007]一种便携式货物限界测量仪，其特征是，包括视频摄像头、支撑视频摄像头的机械支架和一调节视频摄像头移动位置的手持控制器；
[0008]机械支架包括垂直设置在主支架上端的竖直滑台、可沿竖直滑台滑动的横向滑台，所述视频摄像头可沿横向滑台运动；
[0009]所述视频摄像头将采集的图像信息传输至手持控制器进行显示。
[0010]还包括一设置在主支架下方朝向火车车厢的辅助支撑杆，所述辅助支撑杆末端设有可吸附于火车车厢底座的磁铁，保证了测量过程中结构的稳定性。
[0011]所述主支架包括一抽拉式结构的立杆和一可架设在钢轨上的底座。立杆采用抽拉式结构，收缩后方便携带。
[0012]所述底座上安装有一倾角传感器，可以测量底座结构的倾角信息。
[0013]视频摄像头机体上安装有一倾角传感器。倾角传感器用于监测摄像头光轴的倾斜角度。
[0014]竖直滑台和横向滑台均由一步进电机带动丝杠传动，控制调节视频摄像头的位置。
[0015]所述的手持控制器包括用于显示的液晶显示屏和用于控制步进电机驱动方向的控制键。
[0016]所述的手持控制器的液晶显示屏上绘制有经过图像中心点的两条参考基准线，分别为测量货物高度方向的横向基准线和测量货物宽度方向的竖直基准线；测货物高度时，当货物高度方向的边界轮廓的最高处与横向基准线对齐时，此时视频摄像头光轴的高度即为所测货物的高度；测货物宽度时，当货物宽度方向的边界轮廓的最大处与竖直方向的基准线对齐时，此时视频摄像头光轴的宽度值即为所测货物的宽度。
[0017]所述的手持控制器与两个倾角传感器、两个滑台的步进电机驱动控制器、视频摄像头之间，通过无线通讯方式进行数据传输。
[0018]由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点:
[0019]1、本实用新型利用视频摄像头观测列车车厢投影边沿轮廓的方法，实时测量摄像头空间位置来测量车厢装载货物的高度和宽度，方案实现过程简单；
[0020]2、本实用新型视频摄像头、倾角传感器模块、步进电机驱动控制器与手持控制器之间采用无线通讯方式，避免了有线连接的繁琐；
[0021]3、手持控制器将视频摄像头的图像实时显示，并在显示界面上标注有测量参考基准线以及所测货物的实时高度和宽度信息，实现测量目的；
[0022]4、本实用新型机械结构的底座和视频摄像头上都安装有高精度倾角传感器模块，可以保证机械结构安装过程的准确性；
[0023]5、机械结构采用抽拉式结构，收缩后机械结构长度不超过1.25m，整台货物限界测量仪重量不超过15Kg，携带方便。
【附图说明】
[0024]图1为便携式货物限界测量仪图。
[0025]图2为测量现场安装示意图。
[0026]图3为底座和辅助支撑杆结构示意图。
[0027]图4为竖直滑台和横向滑台结构图。
[0028]图5为手持控制器实物图。
[0029]图6为测量货物高度时摄像头光轴所在平面对准示意图。
[0030]图7为高度方向测量货物边界轮廓与基准线对准示意图。
[0031]图8为宽度方向测量货物边界轮廓与基准线对准示意图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图通过实例对本实用新型特征及其它相关特性作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0033]如图1所示，本实施例中的便携式货物限界测量仪由手持控制器1、底座2、立杆3、竖直滑台4、横向滑台5、辅助支撑6、视频摄像头7组成。其中，底座2、立杆3、竖直滑台4、横向滑台5、辅助支撑6组成了机械支撑结构，为视频摄像头7提供运动平台，视频摄像头7采集的图像信息通过无线通讯方式传输至手持控制器I进行显示。
[0034]如图2和图3所示，便携式货物限界测量仪底座2固定于钢轨8上，辅助支撑6端部的强磁铁10吸附于待测车厢9的底座上，为便携式货物限界测量仪提供辅助支撑，保证测试过程机械结构的稳定性。底座2上安装有倾角传感器11，图4所示的视频摄像头7上同