一种地铁列车限界检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地铁列车限界检测系统，包括工程车(4)，所述工程车(4)前设有限界检测单元，所述工程车(4)内设有工控机操作平台(2)，所述限界检测单元包括车辆限界检测装置和设备限界检测装置，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置均包括对称设置的两限界检测结构，每对所述两限界检测结构之间均设有横向伸展机构(6)，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置上均设有转角传感器(7)，所述转角传感器(7)外侧设有限界检测板(1)，所述转角传感器(7)与所述工控机操作平台(2)连接。本发明专利技术地铁列车限界检测系统，控制限界检测单元根据线路关键点位置自动伸展。

A subway train limit detection system

The invention discloses a subway train clearance detection system, including vehicle engineering (4), the car (4) a finite detection unit, the engineering vehicle (4) is arranged in the operating platform of IPC (2), the gauge detection unit includes a detection device and vehicle clearance gauge detection equipment the vehicle gauge device, detection device and equipment gauge detection device includes a two gauge detecting structure arranged symmetrically, transverse stretching mechanism is arranged between each pair of the two gauge detection structure (6), the vehicle gauge detection device and equipment gauge detection device are arranged on the angle sensor (7), the corner the sensor (7) is arranged outside the clearance detection plate (1), the angle sensor (7) and the IPC platform (2) connection. The subway train limit detection system is invented, and the control limit detection unit extends automatically according to the position of the key point of the line.

【技术实现步骤摘要】
一种地铁列车限界检测系统
本专利技术属于地铁区间贯通测量及地铁隧道、地面、高架区间限界检测
，更具体地，涉及一种地铁列车限界检测系统。
技术介绍
为了确保地铁列车在地铁线路上的运行安全，防止列车撞击邻近线路的建筑物和设备，而对列车和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线，称为限界。在《地铁设计规范》(GB50157-2013)中更是做出了明确规定：一切外部建筑物、设备，在任何情况下均不得侵入地铁线路的建筑限界；轨行区内安装的设备和管线与设备限界之间应保持不小于50mm的安全间隙。因此地铁限界测量的精确性十分重要，直接关系到地铁列车运行的安全性。其中，地铁限界检测即为在全线铺轨后、地铁车进车前对全线区间(隧道内及隧道外)设备限界进行全面细致的检测，找出设备安装、遗留物及土建结构侵入设备限界(侵限)的位置以保证电客车后续冷、热滑及线路正式运营的安全。目前国内限界检测一般采用人力方式完成，即通过制作一个可以伸展的限界检测框架，固定在平板车上，采用人力推行方式对全线区间进行限界检测。其缺点在于：一是通过曲线或道岔时，限界检测框架需要采用人力方式针对不同曲线半径及超高手动调整检测框架加宽量，由于不同轨道的曲线半径和超高不同，车辆限界的加宽量完全不同，该检测方法并不能模拟实际工作环境下车辆的限界；二是实际地铁列车通过曲线或道岔时，其内外侧的加宽量是连续增大的，而手摇式框架却无法实现自动连续的伸展，这极大降低了限界检测的精度和准确度；三是当检测到侵限点时，需要检测人员人工手动记录，导致效率低下。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种可应用于地铁、高速铁路、城际铁路、单轨、有轨电车等各种类型轨道交通工程的限界检测系统，通过将全线线路图、直缓点、缓圆点里程等关键参数输入工控机操作平台，结合对工程车运行速度与时间的积分从而实现对限界检测车行驶里程的记录，根据工程车运行里程与系统中线路直缓点、缓圆点进行比对由工控机操作平台自动控制限界检测框架线性伸展，实现使限界检测框架可以根据线路关键点位置自动伸展；在限界检测板的根部装有转角传感器，一旦限界检测板碰到障碍物，即会发生偏转并在限界检测车内发出声光报警信息，同时根据检测板偏转角度自动记录下侵限大小及侵限位置里程，实现全自动化的限界检测。为了实现上述目的，本专利技术提供一种地铁列车限界检测系统，包括工程车，所述工程车前设有限界检测单元，所述工程车内设有工控机操作平台；所述限界检测单元包括车辆限界检测装置和设备限界检测装置，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置均包括对称设置的两限界检测结构，每对所述两限界检测结构之间均设有横向伸展机构，用于分别调节对应的两限界检测结构的伸展量，以适应不同环境下的限界检测；所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置上均设有转角传感器，所述转角传感器外侧设有限界检测板，该限界检测板用以感应障碍物及其位置信息，所述转角传感器与所述工控机操作平台连接，该工控机操作平台可根据所述转角传感器反馈的信息控制所述横向伸展机构动作，进而控制对应的各限界检测结构的伸展量，以实现不同曲率和超高的限界检测。进一步地，所述横向伸展机构包括电机、减速齿轮和螺杆，所述电机与所述减速齿轮连接，所述减速齿轮与所述螺杆连接。进一步地，所述电机、减速齿轮和螺杆均为两个，且分别对称设于所述横向伸展机构的两侧。进一步地，所述电机与工控机操作平台实现电连接。进一步地，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置均还包括竖向伸展机构，所述竖向伸展机构垂直于轨道设置。进一步地，所述限界检测单元还包括安装框架，所述转角传感器为若干个，且均匀分布在所述安装框架上。进一步地，所述转角传感器感应到的位置信息与所述工控机操作平台的历史存储数据相匹配，用于调取所处位置的曲线曲率和超高值参数，以获得精确的伸展量。进一步地，所述工程车内设有声光报警设备，所述声光报警设备与所述工控机操作平台连接。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术地铁列车限界检测系统，车辆限界检测装置和设备限界检测装置均包含对称设置的两限界检测结构，且两限界检测结构之间设有横向伸缩机构，该横向伸缩机构中包含的两套对称设置的电机、螺杆等设备，用于分别控制对称设置的两限界检测结构的伸展量，以适应区间、道岔区以及车站内站台等轨道场景的检测。(2)本专利技术地铁列车限界检测系统，工控机操作平台中存储有线路中各处位置的情况，包括曲线轨道的曲率和超高值，结合对工程车运行速度与时间的积分从而实现对限界检测车行驶里程的记录，同时结合转角传感器的感应获得位置信息，与工控机操作平台中存储的数据相匹配，提取出精确的伸展量信息，从而精准控制车辆限界检测装置和设备检测装置的伸展量，完全模拟列车真实行驶的环境，保证检测的准确性。(3)本专利技术地铁列车限界检测系统，在限界检测板的根部装有转角传感器，一旦限界检测板碰到障碍物，即会发生偏转并在限界检测车内发出声光报警信息，同时根据检测板偏转角度自动记录下侵限位置，实现全自动化的限界检测，提高了限界检测效率、降低了工人劳动强度。附图说明图1为本专利技术实施例一种地铁列车限界检测系统的侧视图；图2为本专利技术实施例一种地铁列车限界检测系统的俯视图；图3为本专利技术实施例限界检测单元结构示意图；图4为本专利技术实施例限界检测单元中横向伸展机构结构示意图；图5为本专利技术实施例一种地铁列车限界检测系统加宽办法示意图；图6为本专利技术实施例地下直线段设备限界结构示意图；图7为本专利技术实施例地下直线段车辆限界车辆宽度设计示意图；图8为本专利技术实施例地下直线段车辆限界结构示意图。所有附图中，同一个附图标记表示相同的结构与零件，其中：其中1-限界检测板、2-工控机操作平台、3-连接支架、4-工程车、5-安装框架、6-横向伸展机构、7-转角传感器；61-电机、62-螺杆、63-减速齿轮、64-丝杠。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。检测时列车轨道限界取值是否精确，会影响到后续列车行驶时的安全。直线行驶时，列车限界加宽线性变化，可按照《地铁设计规范》(GB50157-2013)5.4.1条规定，轨行区设备与设备限界之间应有不小于50mm的安全间隙，限界在列车正常设备限界基础上额外加宽50mm。同时，因限界检测时所使用的工程车与地铁列车在轴距、定距等方面均有差异，且限界检测单元安装于工程车车头，因此为达到完全模拟地铁列车限界的目的，再根据具体选用工程车定距、轴距及地铁列车加宽量等参数对限界检测单元应有的加宽量进行折算。曲线限界检测加宽量的选取极其复杂，特别是曲线超高段的限界加宽，实际检测时，限界检测板加宽量需要进行精细的计算，具体可以分为四个部分：1.平面曲线上设备限界的几何偏移量引起的加宽；2.过超高或欠超高引起的车辆限界加宽；3.轨道参数及车辆参数变化引起的车体及转向架限界加宽；4.由于轨道超高导致车体旋转引起的加宽量。1.平面曲线上设备限界的几何本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地铁列车限界检测系统，包括工程车(4)，其特征在于，所述工程车(4)前设有限界检测单元，所述工程车(4)内设有工控机操作平台(2)；所述限界检测单元包括车辆限界检测装置和设备限界检测装置，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置均包括对称设置的两限界检测结构，每对所述两限界检测结构之间均设有横向伸展机构(6)，用于分别调节对应的两限界检测结构的伸展量，以适应不同环境下的限界检测；所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置上均设有转角传感器(7)，所述转角传感器(7)外侧设有限界检测板(1)，该限界检测板(1)用以感应障碍物及其位置信息，所述转角传感器(7)与所述工控机操作平台(2)连接，该工控机操作平台(2)可根据所述转角传感器(7)反馈的信息控制所述横向伸展机构(6)动作，进而控制对应的各限界检测结构的伸展量，以实现不同曲率和超高的限界检测。

【技术特征摘要】
1.一种地铁列车限界检测系统，包括工程车(4)，其特征在于，所述工程车(4)前设有限界检测单元，所述工程车(4)内设有工控机操作平台(2)；所述限界检测单元包括车辆限界检测装置和设备限界检测装置，所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置均包括对称设置的两限界检测结构，每对所述两限界检测结构之间均设有横向伸展机构(6)，用于分别调节对应的两限界检测结构的伸展量，以适应不同环境下的限界检测；所述车辆限界检测装置和设备限界检测装置上均设有转角传感器(7)，所述转角传感器(7)外侧设有限界检测板(1)，该限界检测板(1)用以感应障碍物及其位置信息，所述转角传感器(7)与所述工控机操作平台(2)连接，该工控机操作平台(2)可根据所述转角传感器(7)反馈的信息控制所述横向伸展机构(6)动作，进而控制对应的各限界检测结构的伸展量，以实现不同曲率和超高的限界检测。2.根据权利要求1所述的一种地铁列车限界检测系统，其特征在于，所述横向伸展机构(6)包括电机(61)、减速齿轮(63)和螺杆(62)，所述电机(61)与所述减速齿轮(63)连接，所述减速齿轮(63)与所述螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒲思培，缪东，张浩，邱绍峰，李加祺，李经伟，杨辉，王林，何武山，刘宗泽，朱泽群，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42