一种基于GPS的铁路轨道润滑系统技术方案

本实用新型专利技术属于轨道润滑技术领域，公开了一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，包括北斗GPS模块、嵌入式控制模块、上位机、涂覆机模块；北斗GPS模块包括GPS天线、GPS板卡，GPS天线与GPS板卡连接；嵌入式控制模块包括主控芯片、电机驱动器，电机驱动器与主控芯片连接，主控芯片分别与GPS板卡、上位机连接；涂覆机模块包括固体润滑棒、三相交流电机、传送带，三相交流电机分别与电机驱动器、传送带连接，固定润滑棒存储在所述传送带内。本实用新型专利技术解决了现有技术中通过人工进行铁路涂覆的成本高、效果不稳定的问题。

A lubrication system of railway track based on GPS

【技术实现步骤摘要】
一种基于GPS的铁路轨道润滑系统
本技术涉及轨道润滑
，尤其涉及一种基于GPS的铁路轨道润滑系统。
技术介绍
火车铁轨的弯道外侧轨道在火车经过时需为火车提供变向所需的向心力，在火车经过时需承受巨大的压力，从而会产生相应的摩擦阻力，该摩擦力正比于列车行车速度，若其表面过于粗糙，在火车经过时则会影响行车安全，为此铁道部门在弯道处会定期更换铁轨，且更换成本极高，为了减小铁轨弯道处的摩擦损耗，给铁轨弯道的表面进行润滑涂覆的工作十分重要。以前的铁路涂覆工作往往需要人工确定弯道位置，并及时进行操作，需要耗费大量的人力资源，后来虽演变为工人随车作业，但需要长时间观察路标以及凭借经验确定涂敷位置,导致涂敷效果不稳定，而且提升了劳动成本。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，解决了现有技术中通过人工进行铁路涂覆的成本高、效果不稳定的问题。本申请实施例提供一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，包括：北斗GPS模块、嵌入式控制模块、上位机、涂覆机模块；所述北斗GPS模块包括：GPS天线、GPS板卡，所述GPS天线与所述GPS板卡连接；所述嵌入式控制模块包括主控芯片、电机驱动器，所述电机驱动器与所述主控芯片连接，所述主控芯片分别与所述GPS板卡、所述上位机连接；所述涂覆机模块包括固体润滑棒、三相交流电机、传送带，所述三相交流电机分别与所述电机驱动器、所述传送带连接，所述固定润滑棒存储在所述传送带内。优选的，所述嵌入式控制模块还包括：转串口芯片；所述转串口芯片分别与所述主控芯片、所述上位机连接。优选的，所述嵌入式控制模块还包括：稳压芯片；所述稳压芯片与所述主控芯片连接。优选的，所述嵌入式控制模块还包括：LED指示灯，所述LED指示灯与所述主控芯片连接。优选的，所述涂覆机模块还包括：监控摄像头，所述监控摄像头安装在所述传送带的外壳上，所述监控摄像头通过USB连接线与所述上位机连接。优选的，所述上位机采用PC机。优选的，所述GPS天线的接收频率范围为1.22GHz-1.58GHz，所述GPS天线的增益为6dB。优选的，所述GPS板卡的精度为5m精度概率95％，1m精度概率66％。优选的，所述主控芯片采用STM32F103C8T6，所述转串口芯片采用CH340C，所述稳压芯片采用AMS1117。优选的，所述GPS天线采用UA35-GNSS，所述GPS板卡采用HemisphereP206。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，利用基于GPS的铁路轨道润滑系统能够实现自动涂覆，能够极大地减少涂覆工人的工作量。此外，选用的器件体积较小、成本较低，易于安装拆卸。附图说明为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的一种基于GPS的铁路轨道润滑系统的框架示意图。图2为本技术实施例提供的一种基于GPS的铁路轨道润滑系统的涂覆原理图。其中，1-铁轨、2-三相交流电机、3-传送带、4-固体润滑棒、5-监控摄像头。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本实施例提供了一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，如图1所示，包括：北斗GPS模块、嵌入式控制模块、上位机、涂覆机模块。所述嵌入式控制模块分别与所述北斗GPS模块、所述上位机、所述涂覆机模块连通。其中，所述北斗GPS模块包括：GPS天线、GPS板卡，所述GPS天线与所述GPS板卡连接，所述GPS天线接收GNSS信号传输到所述GPS板卡，所述GPS板卡进行数据解析后传输到与之相连所述的嵌入式控制模块。所述GPS天线的接收频率范围为1.22GHz-1.58GHz，所述GPS天线的增益为6dB。所述GPS板卡的精度为5m精度概率95％，1m精度概率66％。所述GPS天线可采用UA35-GNSS测量天线，所述GPS板卡可采用Hemisphere系列北斗高精度板卡P206。其中，所述嵌入式控制模块包括主控芯片、电机驱动器、转串口芯片、稳压芯片。所述电机驱动器与所述主控芯片连接，所述电机驱动器接收来自所述主控芯片输出的不同占空比的PWM波，并驱动所述涂覆机模块中的三相交流电机以不同的速度正向和反向旋转。所述主控芯片分别与所述GPS板卡、稳压芯片连接；所述转串口芯片分别与所述主控芯片、所述上位机连接，实现所述上位机与所述主控芯片的串口通信。通过所述嵌入式控制模块实现所述上位机与所述北斗GPS模块之间的通信，并对所述涂覆机模块输出控制信号。所述主控芯片可采用STM32F103C8T6，所述转串口芯片可采用CH340C，所述稳压芯片可采用AMS1117。此外，所述嵌入式控制模块还可以设置LED指示灯，所述LED指示灯与所述主控芯片连接。在输出电机的正常工作控制信号时，控制LED指示灯亮起，给涂覆工人提示。其中，所述涂覆机模块包括固体润滑棒、三相交流电机、传送带，所述三相交流电机分别与所述电机驱动器、所述传送带连接，所述固定润滑棒存储在所述传送带内。所述三相交流电机的控制信号来自于所述嵌入式控制模块输出的控制信号，由所述三相交流电机控制所述传送带的正反向运动进而控制出料与收料，所述传送带中储存所述固体润滑棒，列车在站点停靠时由涂覆工人检查所述固体润滑棒的储存量，可在储存量不够时进行人工添加。此外，所述涂覆机模块还可以设置监控摄像头，所述监控摄像头安装在所述传送带的外壳上，所述监控摄像头通过USB连接线与所述上位机连接，拍摄的视频信息可在所述上位机中进行显示。所述上位机采用PC机。PC机在Windows环境下运行，由C++语言编写，用Qt软件开发。所述上位机用于进行数据解析存储，控制信号解析。需要说明的是，具体解析方法采用现有数据分析方法即可，本技术不涉及对数据分析方法的改进。下面对整个系统的工作原理做进一步的说明。通过所述GPS板卡接收GPS信号，通过该信号自动解析火车运行的实时位置、运行速度、航向等信息，到铁路预定位置，系统控制所述涂覆机模块进行自动涂覆。具体的，在火车车厢里实施工作，所述GPS天线通过与所述嵌入式控制器连接的GPS板卡计算经纬度信息，并通过所述嵌入式控制器传输给所述上位机。通过与存储在所述上位机中的地图的坐标信息对照，通过行驶距离与经纬度数据相结合，判断位置信息是否匹配到了铁路上的弯道，决定是否控制所述涂覆机模块开始涂覆工作。其中，解析实时位置、运行速度、航向等信息，以及计算经纬度信息、对比坐标信息均采用现有算法即可，本技术不涉及数据计算分析方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，其特征在于，包括：北斗GPS模块、嵌入式控制模块、上位机、涂覆机模块；/n所述北斗GPS模块包括：GPS天线、GPS板卡，所述GPS天线与所述GPS板卡连接；/n所述嵌入式控制模块包括主控芯片、电机驱动器，所述电机驱动器与所述主控芯片连接，所述主控芯片分别与所述GPS板卡、所述上位机连接；/n所述涂覆机模块包括固体润滑棒、三相交流电机、传送带，所述三相交流电机分别与所述电机驱动器、所述传送带连接，所述固定润滑棒存储在所述传送带内。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GPS的铁路轨道润滑系统，其特征在于，包括：北斗GPS模块、嵌入式控制模块、上位机、涂覆机模块；
所述北斗GPS模块包括：GPS天线、GPS板卡，所述GPS天线与所述GPS板卡连接；
所述嵌入式控制模块包括主控芯片、电机驱动器，所述电机驱动器与所述主控芯片连接，所述主控芯片分别与所述GPS板卡、所述上位机连接；
所述涂覆机模块包括固体润滑棒、三相交流电机、传送带，所述三相交流电机分别与所述电机驱动器、所述传送带连接，所述固定润滑棒存储在所述传送带内。


2.根据权利要求1所述的基于GPS的铁路轨道润滑系统，其特征在于，所述嵌入式控制模块还包括：转串口芯片；所述转串口芯片分别与所述主控芯片、所述上位机连接。


3.根据权利要求2所述的基于GPS的铁路轨道润滑系统，其特征在于，所述嵌入式控制模块还包括：稳压芯片；所述稳压芯片与所述主控芯片连接。


4.根据权利要求1所述的基于GPS的铁路轨道润滑系统，其特征在于，所述嵌入式控制模块还包括：LED指示灯，所述LED指示灯与所述主控芯片连接。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴友宇，张启峰，汪宇龙，姚鹏鹏，黄樟灿，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42