一种提前确认火车钩头状态的系统的制作方法

本实用新型涉及一种提前确认火车钩头状态的系统，属于翻车机设备技术领域。

背景技术：

翻车机是一种专业化的散状物料卸车设备，用于火车装载的散状物料的翻卸作业，在专业化煤炭港口应用广泛。随着自动化程度的不断提高，翻车机逐渐成为煤炭港口翻车机的主力。

现阶段翻车机通过配合敞车车厢（多为C80系列车厢）转动车钩进行翻车作业，现阶段C80系列敞车使用的车钩为16号和17号型号（TB/T2942-E）车钩，其中16号车钩为可转动车钩，17号车钩为固定车钩（如图1）,其材料为高强度低合金铸钢（25MnCnNiMo），强度为E级钢强度。车厢前后分别装有17号与16号车钩，通过两种车钩的咬合实现两节车厢的连接。正常作业情况下，列车通过定位车实现翻车机的定位，通过16号车钩的旋转实现翻车作业，但是铁路会有16号与16号车钩咬合，17号车钩与17号车钩咬合（车厢倒装）的情况出现，操作中可以通过错车作业来实现该种情况的翻车作业，但如果没有及时发现，就会出现扭断车钩的情况发生。

目前港口自动翻车作业中车皮死钩检测还停留在人工检测的方式上，通过入口司机检查车皮的黄端是否一致来判断钩头。但因为人员疲劳放松警惕以及车皮黄端污损等原因，翻卸死钩导致扭断车钩的情况偶有发生。目前虽然已经开始组织司机和指导员巡车钩，但步行每次巡钩需要50分钟左右，遇到雨雪大雾等天气时间更长，且巡钩效果也会受影响。因此急需在人工检查车皮黄端是否一致基础上加入更多的自动化检测手段，通过图像识别风管来判断死钩并报警，成为一个比较可行的死钩报警方案。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够提前检测翻车作业中火车车钩状态的系统

解决上述技术问题的技术方案是：

一种提前确认火车钩头状态的系统，它由图像采集模块、数据接收模块、图像识别转换模块、网络通讯模块、PLC硬件及逻辑程序模块、工控机及操作界面组成。其特征在于：图像采集模块与数据接收模块通过信号线进行连接；数据接收模块与图像识别转换模块通过COM口进行连接。

所述的图像采集模块由摄像头、信号线、支架组成。摄像头安装至翻车机入口侧以外4、5节车皮连接处，并采集火车车皮第四节车皮与第五节车皮车钩的状态的数据通过网络通讯模块送到翻控室；

所述操作界面显示在工控机屏幕上，其原理是根据上述PLC逻辑程序模块中数组位的需求，需要人员手动确认的数组位加以提示，并对其操作的窗口。

所述数据接收模块用以采集由图像采集模块传输来的的数据，并传至图像识别模块进行识别，同时将识别结果传送至PLC硬件并反馈至工控机的操作界面上提示操作司机；

所述PLC硬件通过接收司机在操作界面做出的操作指令信息信号并根据逻辑程序模块的设置选择翻车与否。

所述的逻辑程序模块，其工作原理是运用数组特性与翻车机自动作业系统相连接，对将要翻卸车皮所对应的数组位予以提前赋值，翻车机自动作业系统根据数组位的值来判断该车皮是否可以进行自动翻卸。

所述网络通讯模块主要由信号线和POE交换机组成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的提前确认火车钩头状态的系统，可以直接将翻车机司机的车钩监护职能去掉，可以合理的优化岗位配员结构，降低人力成本；避免扭断车钩的安全事故发生。每避免一次扭断车钩事故，可以节约6万余元，同时节省事故抢修所需的6-8小时时间，消除抢修的人力成本，避免事故引起生产中断所造成的间接经济损失，从而减少经济损失、提高生产效率。同时可以提升翻车机运行稳定性，提高生产效率，避免车钩扭转暗伤导致的火车脱节事故隐患。

附图说明

图1是系统连接框图；

图2是摄像头安装示意图；

图3是摄像头安装模型图

图4是PLC逻辑程序模块示例图；

图5是人机对话窗口图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

一种提前确认火车钩头状态的系统，如说明书附图1所示，包括它由图像采集模块1、数据接收模块2、图像识别转换模块3、网络通讯模块4、PLC硬件5及逻辑程序模块14、工控机6及操作界面7组成。

图像采集模块1与图像识别转换模块3通过数据接收模块2连接，图像识别转换模块3又分别与工控机6和PLC硬件5连接。

一种提前确认火车钩头状态的系统，如说明书附图2所示，所述的图像采集模块1由摄像头8、信号线9、支架11组成。摄像头8安装至翻车机入口侧以外4、5节车皮13连接处，火车车皮第四节车皮与第五节车皮车钩12的状态由摄像头8采集的数据通过网络通讯模块4送到翻控室的工控机6上的操作界面7；同时数据接收模块2将采集来的数据传至图像识别模块3进行识别，将识别结果传送至PLC硬件5并反馈至工控机6的操作界面7上提示操作司机，操作司机通过查看在翻控室内的工控机6上的操作界面7，查看显示图像与识别结果，确认车钩的是否符合翻车条件，在操作界面7上进行操作，PLC硬件5通过接收操作指令信息信号并根据逻辑程序模块14的设置选择翻车与否。

所述信号线9布置在中空的支架11中，用以将数据传送至数据接收模块2和工控机6上的操作界面7上。

所述的逻辑程序模块14，其工作原理是运用数组特性与翻车机自动作业系统相连接，对将要翻卸车皮所对应的数组位予以提前赋值，翻车机自动作业系统根据数组位的值来判断该车皮是否可以进行自动翻卸。

实施例1

图1中显示，首先选定摄像头8的安装位置，使得在翻车机自动翻卸车皮13过程中，车皮13处于静止状态下，距离被翻卸的车皮13后第四节与第五节车皮13的车钩12状态能够被摄像装置完整清晰的拍摄到。其中摄像头8的支架11高度要适中，避免摄像装置拍摄过程中被其他设备或异物遮挡视线。

图2中显示，摄像摄像头8将静止状态的火车车皮第四节车皮13与第五节车皮13车钩12的状态通过网络通讯模块4送到翻控室内的工控机6上的操作界面7显示其图像，由翻控室内的操作人员对其采集的图像进行观察。

图3中显示，PLC逻辑程序模块14建立一个多维数组，并且将数组的每一位与所翻卸的车皮13数量相连接，即数组的中每一位的数值都代表相应车皮13车钩12的状态。在数组未被赋值前数组所有位的值均为0，并且在每次自动翻卸作业结束后都会对数组所有位的数值进行清理处理。同时将数组所有位的数值都带人翻车机自动作业系统中去，通过系统对数组位的数值进行判断，该节车皮13是否符合翻卸标准。

图4中显示，为该系统中人机对话窗口。当识别出车钩12异常时，系统判断出当前车钩状态需进行观察确认，此人机对话窗口会在原有操作界面7中自动跳出，操作人员通过观察摄像装置传送过来的图像加以判断，如该车钩符合作业条件则点击窗口中的确认按钮对相应的数组位进行赋值，否则直接关闭该窗口。

实施例2

摄像头8的支架11安装于一可移动导轨上，当翻车机在执行翻车指令时，其摄像头8与支架11在导轨的带到下移动到车钩观测处，并对数据进行采集、传输与分析处理，其可移动轨道的设置可以降低摄像头磕碰的危险，并且轨道的初始端可以设置在封闭的空间内，减少摄像头长时间的暴露在外，减少维修维护成本。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。