一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法，用以辅助铁路事故应急救援双车吊复同步问题；采用同步终端、视觉测量终端、后台服务器，通过视觉测量实时获取事故现场对象的空间三维坐标数据信息，后台服务器将会对数据信息进行处理、计算、求解制定出实时的吊复方案，为起重机操作员在两台起重机协同吊复时承受载荷不均匀时提供指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路应急救援领域，特别是一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步装置。
技术介绍
行车事故救援是铁路运输安全生产的重要组成部分,救援工作的成败直接关系到事故性质的改变和事故损失的程度。为确保救援安全快速、有序地进行,提高整体救援工作,将事故损失降到最低。一旦发生运输中断,必须积极地处理,迅速恢复通车,将运输中断时间减少到最低程度，制定合理的应急救援方案便成为行车事故救援组织者和指挥者的首要工作。在行车事故中，因起重机的配置与性能，并不能在任何情况下均能起吊与起重机起吊质量相符的最大质量，随着我国铁路运输车辆设备的更新，单车车辆载重量的增大，使其总质量增加，同时随着列车运行速度的提高，一旦发生脱轨事故，其脱轨车辆一般为n辆，脱轨后有更加严重的破损，给救援吊复增加了很大的难度，单台起重机已经很难满足起吊质量的要求，对双台起重机协同作业的需求日益增多，然而，双机在协同吊装时危险性大大增加，在双机协同吊装的过程中往往采取人工编制吊装作业方案，依靠人工经验完成协同吊复，往往会由于载荷分配不合理导致起重机断臂、倾覆等灾难性的后果。本专利技术针对在双机吊复作业过程中，起重机载荷的不均匀分配制定具体的方案，从而保证吊复作业的安全。在国内到目前为止，尚未检索到类似技术或相关专利。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上不足，本专利技术的目的是，提供一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法，通过视觉测量终端获取现场的空间几何数据信息，传回给后台服务器，并实时制定出解决双车协同吊复过程中载荷不均匀问题的方案，其手段为：一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法，用以辅助铁路救援双车吊复时两台起重机的同步，确保吊复安全：通过视觉测量终端获取事故现场的空间几何数据信息，传回给后台服务器，并实时给出双车协同吊复过程中载荷不均匀信息，包括以下步骤：1)铁路事故发生后，由两台起重机进行协同吊复(如图3a)；在事故现场布置视觉测量终端S对包括吊复过程中双机系统空间三维坐标、被吊装机车车体空间三维坐标、吊装点空间三维坐标的数据进行现场获取(如图3b中的要素)；并将获取的数据信息传递给数据预处理模块；2)数据预处理模块会自动从后台数据库中筛选出所需的数据，包括双机系统的空间三维坐标、机车车体的三维空间坐标以及车体的几何重心位置坐标、机车车体上的吊点位置坐标，这些数据为后续步骤中进行起重机吊复过程中的吊力、幅度计算提供数据依据；3)求解模块将会对数据预处理模块中所获取的数据进行求解计算：具体过程如下：a)计算起重机的载荷变化过程两台起重机此时所受的载荷Fa和Fb分别为： F a = G ( 1 - l x l ) + G h l t a n α F b = G l x l - G h l tan α ]]>h—吊点到机车重心的垂直距离；l—机车同侧两个吊点之间的距离；lx—左边吊点离机车车体重心的水平距离；G—机车质量；α—机车车体离开地面后与水平面形成的角度。b)根据载荷变化过程计算两台起重机吊臂的调整过程：两台辅起重机的幅度变化β'及钢绳长度l” α = arcsin h 1 - h 2 l β ′ = arccos = l a cos β - l ( 1 - c o s α ) l a h = arccos l a sin 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法，用以辅助铁路救援双车吊复时两台起重机的同步，确保吊复安全：通过视觉测量终端获取事故现场的空间几何数据信息，传回给后台服务器，并实时给出双车协同吊复过程中载荷不均匀信息，包括以下步骤：1)铁路事故发生后，由两台起重机进行协同吊复；在事故现场布置视觉测量终端对包括吊复过程中双机系统空间三维坐标、被吊装机车车体空间三维坐标、吊装点空间三维坐标的数据进行现场获取；并将获取的数据信息传递给数据预处理模块；2)数据预处理模块会自动从后台数据库中筛选出所需的数据，包括双机系统的空间三维坐标、机车车体的三维空间坐标以及车体的几何重心位置坐标、机车车体上的吊点位置坐标，这些数据为后续步骤中进行起重机吊复过程中的吊力、幅度计算提供数据依据；3)求解模块将会对数据预处理模块中所获取的数据进行求解计算：具体过程如下：a)计算起重机的载荷变化过程两台起重机此时所受的载荷Fa和Fb分别为：Fa=G(1-lxl)+GhltanαFb=Glxl-Ghltanα]]>h—吊点到机车重心的垂直距离；l—机车同侧两个吊点之间的距离；lx—左边吊点离机车车体重心的水平距离；G—机车质量；α—机车车体离开地面后与水平面形成的角度；b)根据载荷变化过程计算两台起重机吊臂的调整过程：两台辅起重机的幅度变化β'及钢绳长度l”α=arcsinh1-h2lβ′=arccoslacosβ-l(1-cosα)lah=arccoslasin(β′-β)sin(2β′-2β-r)l′′=l′+h-l sinα]]>la—吊臂长；β—吊臂与水平线的夹角；γ—钢绳与吊臂的夹角；l—机车车体长；l'—钢绳的长度；h1、h2—分别为车厢左右两端所处的高度；由上计算求解得到的起重机的载荷及吊臂幅度变化数据传输给两台起重机上的同步显示终端，实时显示出吊装力的变化曲线图以及吊臂幅度变化图，通过同步显示终端的提示起重机操作员进行协同吊复的安全有效操作。...

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉测量的铁路救援双车吊复辅助同步协调控制方法，用以辅助铁路救援双车吊复时两台起重机的同步，确保吊复安全：通过视觉测量终端获取事故现场的空间几何数据信息，传回给后台服务器，并实时给出双车协同吊复过程中载荷不均匀信息，包括以下步骤：1)铁路事故发生后，由两台起重机进行协同吊复；在事故现场布置视觉测量终端对包括吊复过程中双机系统空间三维坐标、被吊装机车车体空间三维坐标、吊装点空间三维坐标的数据进行现场获取；并将获取的数据信息传递给数据预处理模块；2)数据预处理模块会自动从后台数据库中筛选出所需的数据，包括双机系统的空间三维坐标、机车车体的三维空间坐标以及车体的几何重心位置坐标、机车车体上的吊点位置坐标，这些数据为后续步骤中进行起重机吊复过程中的吊力、幅度计算提供数据依据；3)求解模块将会对数据预处理模块中所获取的数据进行求解计算：具体过程如下：a)计算起重机的载荷变化过程两台起重机此时所受的载荷Fa和Fb分别为： F a = G ( 1 - l x l ) + G h l t a n α F b = G l x l - G h l tan α ]]>h—吊点到机车重心的垂直距离；l—机车同侧两个吊点之间的距离；lx—左边吊点离机车车体重心的水平距离；G—机车质量；α—机车车体离开地面后与水平面形成的角度；b)根据载荷变化过程计算两台起重机吊臂的调整过程：两台辅起重机的幅度变化β'及钢绳长度l” α = arcsin h 1 - h 2 l β ′ = arccos l a ...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兆，徐建喜，张建军，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51