悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统及判定方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，包括设置在倒U型轨道梁底端且可沿倒U型轨道梁内的永磁悬浮轨道方向移动的载体，在载体上设置有用于测量倒U型轨道梁内两侧永磁悬浮轨道之间距离的红外测距数据采集模块，用于测量倒U型轨道梁不同位置垂直高度的高度数据采集模块，用于测量载体移动产生位移的位移数据采集模块、以及数据处理模块；红外测距数据采集模块、高度数据采集模块和位移数据采集模块所采集的数据传输至数据处理模块。沿轨道方向推动装置就可以采集到不同位置的空间位移数据信息，相比单点采集的方法，具有方便、快捷、精确，以及数据易于分析等优势，对天梁的生产、安装、维护等提供较为全面的数据支撑。

【技术实现步骤摘要】
悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统及判定方法
本专利技术实施例涉及磁悬浮轨道的数据采集领域，具体涉及悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统。
技术介绍
悬挂式磁悬浮列车的轨道在轿厢12上方，永磁悬浮轨道14内嵌在倒U型轨道梁11上，如图5所示。此种悬挂式磁悬浮列车是依靠安装在悬挂轿厢12转向架上的永磁模块与安装在倒U型轨道梁11里面的永磁磁轨之间产生排斥力使列车在倒U型轨道梁11上运行的新型交通工具，具有能耗低、绿色无污染、安全舒适、地形适应能力强等优点，对传统轨道交通无法适用的困难环境也能较好适用，受到广泛关注。悬挂式磁悬浮列车系统主要由倒U型轨道梁11、立柱13、轿厢12组成，如图7和图6所示。倒U型轨道梁11通过立柱13横挂在空中故称为“天梁”，永磁悬浮轨道14内嵌在倒U型轨道梁11的内壁，倒U型轨道梁11的空间姿态直接影响的交通系统的正常运行，姿态变化有可能引起列车振动、横移、点头运动，甚至有可能引发列车脱轨事件。悬挂式磁浮列车的轿厢12在正常运行的过程中对永磁悬浮轨道14的精度要求较高，需要倒U型轨道梁11的开口宽度、永磁悬浮轨道14的磁轨间距相对稳定。弯道上的永磁悬浮轨道14的生产和磁悬浮轨道14的铺设过程中更是需要始终保持磁轨间距，但由于钢体结构的热胀冷缩，钢体在焊接过程中容易发生变形，所以在技术要求上是非常难以实现的，这给倒U型轨道梁11的生产和磁轨铺设技术带来严重的挑战。此种悬挂式磁悬浮列车的倒U型轨道梁11是由立柱13通过固定铺设是否在误差允许范围内；另一方面，不能给控制系统提供调节螺丝与地面浇筑混凝土连接支撑在空中，倒U型轨道梁11的空间姿态主要是由立柱与地面混凝土链接的固定螺丝来调节，但由于地形因素和施工技术的限制，倒U型轨道梁11的空间姿态和磁轨间距很难达到理想状态，在倒U型轨道梁11生产和铺设过程中，允许一定的误差，在误差允许范围内可以用通过控制系统调控与弥补生产和施工中的不足。倒U型轨道梁11破口和磁轨都是长条形的，不同的点数据不一样，目前的测量过程容易受到人为因素影响，导致测量精度失准，同时在实际操作中，需要以特定点作为测量基准点，给测量带来不便，并且目前的测量工具只能单点测量，很难采集到比较全面的原始数据信息，导致很难精确判断轨道梁的生产和铺设是否在误差允许范围内；也无法给控制系统提供全面的原始数据。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，以解决现有技术中由于测量过程易受到人为因素影响而导致测量精度失准，以及由于只能进行单点测量，很难采集到比较全面的原始数据信息，导致很难精确判断轨道梁的生产和铺设是否在误差允许范围内，也不能给控制系统提供全面的原始数据的问题。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供如下技术方案：悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，包括设置在倒U型轨道梁底端且可沿倒U型轨道梁内的永磁悬浮轨道方向移动的载体，在所述载体上设置有用于测量倒U型轨道梁内两侧永磁悬浮轨道之间距离的红外测距数据采集模块，用于测量倒U型轨道梁不同位置垂直高度的高度数据采集模块，用于测量所述载体移动产生位移的位移数据采集模块、以及数据处理模块；所述红外测距数据采集模块、所述高度数据采集模块和所述位移数据采集模块所采集的数据传输至所述数据处理模块。优选地，所述载体包括平行设置在倒U型轨道梁底端的水平固定轴，在所述水平固定轴上垂直设置有伸缩滑竿，在所述伸缩滑竿的顶端两侧各设置一个红外测距数据采集模块，两个所述红外测距数据采集模块的位置与所述永磁悬浮轨道正相对。优选地，所述高度数据采集模块和位移数据采集模块设置在所述水平固定轴上。优选地，所述数据处理模块包括用于接收采集数据的中央处理器，与所述中央处理器连接的无线发送模块，以及设置在远程终端的无线接收模块、PC机和数据显示模块；所述中央处理器与所述无线发送模块设置在所述水平固定轴上，所述无线发送模块将经过所述中央数据处理器处理的数据传输至远程终端的无线接收模块，再通过PC机接收数据进行处理后通过所述数据显示模块进行显示。优选地，在所述伸缩滑竿顶端设置有用于调节并保持所述红外测距数据采集模块发出的激光脉冲与所述永磁悬浮轨道之间垂直的自调节部件。优选地，所述自调节部件包括插设在所述伸缩滑竿顶端内的联动轴，以及与联动轴连接且位于所述伸缩滑竿顶端的全方位云台，两个所述红外测距数据采集模块安装在所述全方位云台上；在所述全方位云台上设置有用于测量红外测距数据采集模块的激光脉冲与所述永磁悬浮轨道之间是否垂直的测直系统。优选地，所述测直系统包括与所述红外测距数据采集模块成相对固定位置设置的红外发射器，以及用于探测红外线的CCD探测元件。优选地，所述红外测距数据采集模块依次通过调理电路、和A/D转换模块连接在数据处理模块上。在本专利技术实施方式的第二个方面，提供了悬挂式磁悬浮轨道空间结构件的达标判定方法，包括如下步骤：步骤100、采集倒U型轨道梁不同位置的垂直高度值；步骤200、采集载体运动发生的水平位移值；步骤300、采集倒U型轨道梁内两侧的永磁悬浮轨道之间的水平距离值；步骤400、依据垂直高度值和水平位移值计算永磁悬浮轨道的坡度值；步骤500、判断水平距离值和坡度值是否在预先设定的阈值范围之内，如果所述水平距离值和坡度值任一项不满足阈值范围，则判定不达标。优选地，所述步骤100中垂直高度值和步骤200中水平位移值的测量取永磁悬浮轨道上相同的点。本专利技术的实施方式具有如下优点：本专利技术主要实现了沿永磁悬浮轨道推动载体，就可以采集到永磁悬浮不同位置的空间数据信息，包括两永磁悬浮轨道之间的宽度、水平位移、垂直高度等数据变化信息，经过分析处理，可以对异常数据信息进行分类标识，并通过无线发送模块发送到显示模块显示输出；解决工程实践中难以全面采集倒U型轨道梁的空间姿态和永磁悬浮轨道的间距数据问题，数据采集过程中可以减少人为因素导致测量精度失准，同时在实际操作中，该装置可以任意选择初始测量的位置作为基准点，沿着轨道方向推动测量装置就可以采集到天梁的空间姿态数据，测量中操作简单，方便快捷，准确度高，此外，系统能把采集到的数据在本地进行在线计算与分析，在显示模块显示检测结果，并对异常状态作特殊标注，让工程师能够准确、便捷地找到异常点的位置。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，/n包括设置在倒U型轨道梁底端且可沿倒U型轨道梁内的永磁悬浮轨道方向移动的载体(10)，在所述载体(10)上设置有用于测量倒U型轨道梁内两侧永磁悬浮轨道之间距离的红外测距数据采集模块，用于测量倒U型轨道梁不同位置垂直高度的高度数据采集模块，用于测量所述载体(1)移动产生位移的位移数据采集模块、以及数据处理模块；/n所述红外测距数据采集模块、所述高度数据采集模块和所述位移数据采集模块所采集的数据传输至所述数据处理模块。/n

【技术特征摘要】
1.悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，
包括设置在倒U型轨道梁底端且可沿倒U型轨道梁内的永磁悬浮轨道方向移动的载体(10)，在所述载体(10)上设置有用于测量倒U型轨道梁内两侧永磁悬浮轨道之间距离的红外测距数据采集模块，用于测量倒U型轨道梁不同位置垂直高度的高度数据采集模块，用于测量所述载体(1)移动产生位移的位移数据采集模块、以及数据处理模块；
所述红外测距数据采集模块、所述高度数据采集模块和所述位移数据采集模块所采集的数据传输至所述数据处理模块。


2.根据权利要求1所述的悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，所述载体(10)包括平行设置在倒U型轨道梁底端的水平固定轴(1)，在所述水平固定轴(1)上垂直设置有伸缩滑竿(2)，在所述伸缩滑竿(2)的顶端两侧各设置一个红外测距数据采集模块，两个所述红外测距数据采集模块的位置与所述永磁悬浮轨道正相对。


3.根据权利要求1所述的悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，所述高度数据采集模块和位移数据采集模块设置在所述水平固定轴(1)上。


4.根据权利要求1所述的悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，所述数据处理模块包括用于接收采集数据的中央处理器，与所述中央处理器连接的无线发送模块，以及设置在远程终端的无线接收模块、PC机和数据显示模块；所述中央处理器与所述无线发送模块设置在所述水平固定轴(1)上，所述无线发送模块将经过所述中央数据处理器处理的数据传输至远程终端的无线接收模块，再通过PC机接收数据进行处理后通过所述数据显示模块进行显示。


5.根据权利要求2所述的悬挂式磁悬浮轨道空间结构件数据采集系统，其特征在于，在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周发助，杨杰，高涛，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西;36