地铁运行界限检测系统的制作方法
【专利摘要】一种地铁运行界限检测系统，包括：测试车体，所述测试车体具有与地铁车辆相同的外部轮廓；支撑框架，所述支撑框架连续地安装在所述测试车体的上部和两侧的外部；多个触碰装置，分别安装在所述支撑框架的外部，并被构造成与地铁运行断面上的非正常部位接触；多个传感器，每个传感器被构造成当相应的触碰装置与所述非正常部位接触时产生接触信号；以及监视装置，所述监视装置被构造成根据所述接触信号显示触碰装置被触碰的情况。通过使试验车辆通过隧道的每个断面，检测并记录隧道上不符合要求的部位，为随后对该部位的改动提供依据。
【专利说明】地铁运行界限检测系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地铁运行界限检测系统，具体而言，涉及一种检测用于地铁车辆通行的运行界限的系统。
【背景技术】
[0002]在地铁隧道、轨道建成之后，需要对地铁的运行情况进行测试。例如，需要对地铁的外部轮廓和隧道的内部界限进行反复检测、比较，并根据测试的结果改变隧道的内部轮廓或者安装在隧道内壁上的设备向隧道内延伸的长度，使车辆能够顺利地通过隧道，而不能使隧道的任何部位以及安装在隧道内壁上的任何设备触碰车辆的任何部位，使车辆顺利通过隧道。
[0003]目前，地铁隧道限界检测技术一般采用接触式测量、非接触式测量和红外测量等，但是其测试结果不太理想，达不到保证机车安全运行的基本条件，稳定性差，运用不方便，测试数据误差比较大。
实用新型内容
[0004]本实用新型提供一种地铁运行界限检测系统，通过使试验车辆通过隧道的每个断面，检测并记录隧道上不符合要求的部位，为随后对该部位的改动提供依据。
[0005]根据本实用新型的一个方面的实施例，提供一种地铁运行界限检测系统，包括:测试车体，所述测试车体具有与地铁车辆相同的外部轮廓；支撑框架，所述支撑框架连续地安装在所述测试车体的上部和两侧的外部；多个触碰装置，分别安装在所述支撑框架的外部，并被构造成与地铁运行断面上的非正常部位接触；多个传感器，每个传感器被构造成当相应的触碰装置与所述非正常部位接触时产生接触信号；以及监视装置，所述监视装置被构造成根据所述接触信号显示触碰装置被触碰的情况。
[0006]在上述地铁运行界限检测系统中，每个所述触碰装置通过至少一个连接装置安装到所述支撑框架上，每个所述传感器设置在相应的连接装置与支撑框架连接部位或者设置在相应的连接装置与触碰装置连接的部位。
[0007]在上述地铁运行界限检测系统中，所述传感器为压力传感器或者压力电气开关。
[0008]在上述地铁运行界限检测系统中，所述支撑框架上设有多个指示灯，所述指示灯被构造成在相应的传感器发出接触信号时闪亮。
[0009]在上述地铁运行界限检测系统中，所述监视装置被构造成显示与由所有触碰装置的外部轮廓线曲线相对应的触碰界限曲线，所述触碰界限曲线上标注有与各个传感器相对应的警示点，当某个传感器发出接触信号时相应的警示点闪亮。
[0010]在上述地铁运行界限检测系统中，所述监视装置还被构造成在所述触碰界限曲线的内部显示与车辆运行时的最大动态包络线相对应的车辆界限曲线。
[0011]在上述地铁运行界限检测系统中，所述监视装置还被构造成在所述车辆界限曲线的内部显示与车辆的外部轮廓线相对应的车辆轮廓曲线。[0012]在上述地铁运行界限检测系统中，所述警示点上标注有二维坐标，其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线。
[0013]在上述地铁运行界限检测系统中，所述警示点上标注有三维坐标，其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线，Z轴表示测试车体离开出发点的距离。
[0014]在上述地铁运行界限检测系统中，进一步包括设置在测试车体的车轮的轮缘和/或测试车体的车轴的齿轮箱最低点的辅助传感器。
[0015]在本实用新型的上述各种实施例的地铁运行界限检测系统，通过使试验车辆通过隧道的每个断面，检测并记录隧道上不符合要求的部位，为随后对该部位的改动提供依据，为新轨道建成准备通车或新车准备运行提供有效的安全保障。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]本发明将参照附图来进一步详细说明，其中:
[0017]图1是示出根据本实用新型的一种示例性实施例的地铁运行界限检测系统的原理方框图；
[0018]图2是示出本实用新型的地铁运行界限检测系统中测试车体在触碰装置处的截面示意图；
[0019]图3是示出本实用新型的一种示例性实施例的电连接器的壳体立体示意图；
[0020]图4是示出图3所示的触碰装置中两个相邻的支撑板的连接处的平面示意图；以及
[0021]图5是示出图4的侧视图。
【具体实施方式】
[0022]虽然将参照含有本实用新型的较佳实施例的附图充分描述本实用新型，但在此描述之前应了解本领域的普通技术人员可修改本文中所描述的实用新型，同时获得本实用新型的技术效果。因此，须了解以上的描述对本领域的普通技术人员而言为一广泛的揭示，且其内容不在于限制本实用新型所描述的示例性实施例。
[0023]根据本实用新型的地铁运行界限检测系统应用于在地铁隧道建成之后，测试隧道的工作截面是否妨碍地铁的运行。参见图1和2，根据本实用新型的一种示例性实施例的地铁运行界限检测系统包括:测试车体1、支撑框架2、多个触碰装置3、多个传感器4和监视装置5。具体地，测试车体I具有与将要运行的地铁车辆相同的外部轮廓，可以包括一挂测试车体，为更换地模拟运行的地铁，也可以包括两挂、三挂、四挂(每节测试车体表示一挂)甚至更多挂测试车体。测试车体I可以由内燃机车或者其它动力车牵引。支撑框架2连续地安装在测试车体I的上部和两侧的外部，从而在截面视图中形成大致的“Π”形形状。多个触碰装置3分别安装在支撑框架2的外部，并被构造成与地铁运行断面上的非正常部位接触。在本实用新型中，所谓的非正常部位是指地铁隧道的内壁本身、或者安装在隧道内壁上的设备、安全门向地铁运行断面内延伸的长度可能触碰到测试车体或者地铁车辆的任何部位的部位。每个传感器4被构造成当相应的触碰装置3与非正常部位接触时产生接触信号。监视装置被构造成根据传感器产生的接触信号显示触碰装置3被触碰的情况。测试车体I的截面具有与地铁车辆的截面大致相同的轮廓。
[0024]在地铁运行界限检测系统的进一步实施例中，每个触碰装置3通过至少一个连接装置6安装到支撑框架2上，每个传感器3设置在相应的连接装置6与支撑框架2连接部位。例如，触碰装置3可以由具有弹性的橡胶材料、塑料材料或者金属材料制成，连接装置6的第一端固定到触碰装置3上，连接装置6的第二端可移动地安装到支撑框架2。在连接装置6的第二端与支撑框架2连接的部位设置传感器4。传感器4可以为压力传感器或者压力电气开关。当触碰装置3受到外部压力，例如受到内壁、或者安装在隧道内壁上的其它设备(例如，用于照明灯的支撑架、广告牌、电线架等)的碰撞时，该压力将通过触磁装置3、连接装置6传递到传感器4，从而使传感器4产生表示触碰装置3被触碰的电信号。在可替换的实施例中，传感器也可以设置在相应的连接装置与触碰装置连接的部位。
[0025]参见图4和5，支撑框架2由多个支撑板连续连接而成，相邻的两个支撑板21和22由结合机构23进行连接。结合机构23包括连接板24和多个螺栓机构25。结合机构23横跨两个相邻的连接板21和22的端部，并利用螺栓机构25将结合机构23固定到连接部上。采用这种螺栓结合方式，可以便于支撑框架的安装和拆卸。
[0026]在本实用新型的地铁运行界限检测系统的进一步实施例中，支撑框架2上设有多个指示灯7，所述指示灯7被构造成在相应的传感器4发出接触信号时闪亮，通过设定，指示灯7可以在施加在触碰装置3上的力消除之后仍然闪亮一段时间，以提示工作人员隧道中存在非正常部位。另外，也可以设置声音报警装置，以指示触碰装置3被碰撞的情况。在本实用新型中，支撑框架2、触碰装置3以及指示灯7都设置在测试车体I的外部，并构成检测设备框架。例如支撑框架2、触碰装置3和指示灯7等电气设备的导线可被支撑在支撑框架2上,并引入到测试车体内部。
[0027]根据本实用新型进一步方面的实施例，如图2和3所示，监视装置5被构造成显示与由所有触碰装置3的外部轮廓线曲线相对应的触碰界限曲线9，所述触碰界限曲线9上标注有与各个传感器4相对应的警示点91，当某个传感器4发出接触信号时相应的警示点91-99闪亮。警示点91-99上标注有二维坐标,其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线。例如，在计量单位为毫米的情况下，警示点91的坐标为(0.0，3919.0)，警示点92的坐标为(925.0，3927.0)，警示点93的坐标为(1492.0, 3465.0)，警示点94的坐标为(1592.0, 3094.0)，警示点95的坐标为(1597.0，2501.0)，警示点96的坐标为(1604.0,1740.0)，警示点97的坐标为(1527.0,980.0)，警示点98的坐标为(1568.0，432.0)，警示点99的坐标为(0.0，0.0)。图3中仅示出了右半部分的几个警示点的坐标，可以理解，在图3的左侧，也具有类似的警示点，并且具有类似的坐标。进一步地，图2和3示出的触磁装置、3传感器4和警示点91-99的数量和位置仅示例性的，可以理解，可以根据需要设置触碰装置、传感器和警示点的位置和数量。
[0028]在进一步的实施例中，警示点上标注有三维坐标，其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线，Z轴表示测试车体离开出发点的距离。这样，可以使测试车体I运行一段时间，并将发生触碰事件时的所有警示点的坐标值变化情况存储下来，并根据坐标值的变化情况，确定所有非正常部位，并对这些非正常部位进行修正。
[0029]进一步地，监视装置5还被构造成在触碰界限曲线9的内部显示与车辆运行时的最大动态包络线相对应的车辆界限曲线10。监视装置还被构造成在车辆界限曲线10的内部显示与车辆的外部轮廓线相对应的车辆轮廓曲线11。可以理解，车辆轮廓曲线11测试车体I静态的轮廓曲线，而测试车体I运动过程中，由于转弯、振动、晃动等将存在动态包络线，该车辆界限曲线10表示测试车体I在直线地段正常运行状态下的最大动态包络线。可以理解，触碰界限曲线9是测试车体I在运行途中一挂、二挂甚至更多挂测试车体可能发生故障状态时的动态包络线，用以限制隧道的内壁、或者安装在隧道内壁上的其它设备不得侵入的一条控制线，也就是说，测试车体的运行过程中一旦有物体侵入该控制线，将与某个触碰装置3发生碰撞，相应的传感器4将产生触碰信号，显示在监视装置5上的触碰界限曲线9的相应警示点的坐标将产生变化，并且警示点和/或声音报警装置将产生报警指示，提醒工作人员发生了触碰事件。可以理解，也能够在车辆界限曲线10、车辆轮廓曲线11标注与各个警示点相对应的坐标。
[0030]虽然上面描述了在测试车体I的上侧和左右两侧设置传感器的实施例。可以理解，也可以在测试车体的车轮的轮缘和/或测试车体的车轴的齿轮箱最低点设置辅助传感器。
[0031]本实用新型的地铁运行界限检测系统还包括信号传输单元、接收装置、和控制单元。信号传输单元将传感器产生的触碰信号传输到接收装置，进而传输到控制单元，控制单元中的信号处理装置对接收的触碰信号进行例如放大、滤波等处理，并将触碰信号转换成警示点的坐标值。控制单元还包括存储器，用于存储触碰信号、各个警示点的坐标和坐标变化，控制单元中还设置反馈单元，反馈单元可以打开或者闭合传感器，使传感器处于工作或者闲置状态。在接收到触碰信号时，该反馈单元可以通过信号传输单元下指示灯发出延时信号，使指示灯在延迟预定时间之后再变暗；同时控制单元中的报警装置发出音频报警信号，提醒工作人员发生了触碰事件。
[0032]在本实用新型的地铁运行界限检测系统中，根据隧道的限界尺寸和不同的断面半径，在测试车体上安装可伸缩的支撑框架，作为隧道限界检测车，在内燃机车的牵引下，对隧道全线逐段进行检测。在隧道的直线和不同的半径的曲线段转换时，工作人员无需下车，在检测车内直接点击按钮，便对固定在检测车上的支撑框架上的触碰装置进行闭合和开启。能够实时、连续、快速地对隧道限界状况进行检测，并将检测数据存入数据库中，从而实现隧道限界检测数据的采集、分析、处理、传输，并快速给出相应的检测结果，将触碰结果与预先保存在数据库内的标准限界数据进行比较，如果有物体侵入限界，智能语音报警装置将会发出声音警报，视频跟踪触碰位置，可现场进行标记解决。
[0033]在本实用新型的地铁运行界限检测系统中，通过使试验车辆通过隧道的每个断面，检测并记录隧道上不符合要求的部位，为随后对该部位的改动提供依据，为新轨道建成准备通车或新车准备运行提供有效的安全保障。能够为地铁工程的竣工验收、地铁日常运行维护等环节提供安全数据指标。
[0034]支撑框架由不锈钢(或铝)材质制成，结构稳固，不易变形，可灵活拆卸、易拼装、占用空间少、并可灵活组合成不同的框架子单元。不仅方便运输、储存，还提高设备的利用率。
[0035]安装在支撑框架上触碰传感器由金属材质组成，能够在恶劣触碰条件下，产生触碰信号，并能在触碰结束后自动还原到触碰前的状态，以便不影响继续执行下一次触碰测试，可靠性高。支撑框架上的指示灯设置成可延时的，能够在触碰时亮灯数秒(可控)，工作人员可以轻松了解触碰信息。
[0036]根据本实用新型的地铁运行界限检测系统可以对地铁长距离隧道的限界进行检测，利用与隧道断面平行的检测设备框架进行隧道限界检测，运用了触碰传感技术、计算机图像处理技术、智能语音报警技术、视频跟踪技术等，其检测车以时速120km速度运行时，检测误差不会超过20毫米。易于操作，便于发现触碰位置，可现场解决，也可标记数据，等限界测试完毕，根据计算机提供的数据和视频跟踪，一并解决。
[0037]本实用新型的地铁运行界限检测系统可针对地铁将要的开通的各种新线路，包括隧道、地面等，也能够针对屏蔽门限界、三轨以及受电弓的界限进行检测。
[0038]本领域的技术人员可以理解，上面所描述的实施例都是示例性的，并且本领域的技术人员可以对其进行改进，各种实施例中所描述的结构在不发生结构或者原理方面的冲突的情况下可以进行自由组合，从而在解决本实用新型的技术问题的基础上，实现更多种地铁运行界限检测系统。
[0039]在详细说明本实用新型的较佳实施例之后，熟悉本领域的技术人员可清楚的了解，在不脱离随附权利要求的保护范围与精神下可进行各种变化与改变，且本实用新型亦不受限于说明书中所举示例性实施例的实施方式。
【权利要求】
1.一种地铁运行界限检测系统，其特征在于，包括: 测试车体，所述测试车体具有与地铁车辆相同的外部轮廓； 支撑框架，所述支撑框架连续地安装在所述测试车体的上部和两侧的外部； 多个触碰装置，分别安装在所述支撑框架的外部，并被构造成与地铁运行断面上的非正常部位接触； 多个传感器，每个传感器被构造成当相应的触碰装置与所述非正常部位接触时产生接触信号；以及 监视装置，所述监视装置被构造成根据所述接触信号显示触碰装置被触碰的情况。
2.如权利要求1所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，每个所述触碰装置通过至少一个连接装置安装到所述支撑框架上，每个所述传感器设置在相应的连接装置与支撑框架连接部位或者设置在相应的连接装置与触碰装置连接的部位。
3.如权利要求1或2所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述传感器为压力传感器或者压力电气开关。
4.如权利要求1所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述支撑框架上设有多个指示灯，所述指示灯被构造成在相应的传感器发出接触信号时闪亮。
5.如权利要求1或2所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述监视装置被构造成显示与由所有触碰装置的外部轮廓线曲线相对应的触碰界限曲线，所述触碰界限曲线上标注有与各个传感器相对应的警示点，当某个传感器发出接触信号时相应的警示点闪亮。
6.如权利要求5所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述监视装置还被构造成在所述触碰界限曲线的内部显示与车辆运行时的最大动态包络线相对应的车辆界限曲线。
7.如权利要求6所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述监视装置还被构造成在所述车辆界限曲线的内部显示与车辆的外部轮廓线相对应的车辆轮廓曲线。
8.如权利要求5所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述警示点上标注有二维坐标，其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线。
9.如权利要求5所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，所述警示点上标注有三维坐标，其中，坐标系的X轴表示在触碰装置处车底部的水平线，Y轴表示车辆的上下方向的中心线，z轴表示测试车体离开出发点的距离。
10.如权利要求1所述的地铁运行界限检测系统，其特征在于，进一步包括设置在测试车体的车轮的轮缘和/或测试车体的车轴的齿轮箱最低点的辅助传感器。
【文档编号】B61L23/00GK203567760SQ201320652822
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年10月22日 优先权日:2013年10月22日
【发明者】王炳银 申请人:北京市地铁运营有限公司运营二分公司, 北京古杨一通轨道技术开发有限公司