基于激光雷达监测的异物侵限预警方法及其设备技术

本发明专利技术涉及激光雷达监测技术领域，具体为基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，包括安装底座，所述安装底座的上端固定有套管件，所述套管件内转动套接有连接管件；本发明专利技术还提出了基于激光雷达监测的异物侵限预警方法，包括以下步骤：S1、将安装底座安装在合适位置，并且和外接相应部件进行连接，以便将激光雷达组件监测到的情况进行展示。本发明专利技术通过电机组件能稳定的提供动力，同时能通过相应部件的配合，能实现通过单一动力源为多种结构的运作提供动力，能根据需要调节激光雷达组件的朝向并且能使激光雷达组件进行摆动，能实现能有效根据需要调节激光雷达监测范围，充分检测是否有异物侵限，便于快速发出预警。便于快速发出预警。便于快速发出预警。

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达监测的异物侵限预警方法及其设备


[0001]本专利技术涉及激光雷达监测
，尤其涉及基于激光雷达监测的异物侵限预警方法及其设备。

技术介绍

[0002]现有轨道交通安全防护领域引入了二维激光雷达，并取得了一定成效。但基于二维激光雷达的轨道交通侵限异物检测装置在实际使用中存在误报、漏报的问题，已逐渐被三维激光雷达产品取代。在部分异物侵限检测系统中，三维激光雷达成功取代了二维激光雷达，有效地减少了系统漏报，提高了环境适应性。但是不论二维还是三维激光雷达侵限异物检测装置均存在如下缺陷：1、不能获取侵限异物三维信息(二维激光雷达)或获取侵限异物三维信息时间较长(伺服控制三维激光雷达)，在同一时刻获取的三维信息较少；2、监测仅依赖激光雷达，容易出现对侵限异物判定错误；因此，为减少轨道交通入侵异物检出时间，提高轨道交通行车安全，提高侵限异物属性(人员或物体)区别能力。
[0003]为了解决上述技术问题，现有中国专利公开号为CN115550554A的基于三维激光雷达的铁路线路异物侵限监测装置，同时采用三维激光雷达、摄像头和红外热成像仪对铁路轨道异物侵限进行全天候、全自动、高效率的智能监测，可及时发现铁路异物入侵灾害，为轨道交通行车安全和财产保护提高了监测效率，可实现对轨道异物侵限更准确的识别，为列车安全运行提高了保障；最远可达2公里，有效弥补人眼距离不足；在三维激光雷达的基础上结合摄像头和红外热成像仪，监测能力不受光照或恶劣天气影响：适用于绝大多数的室外环境，即便是强光或夜间也能正常工作，受恶劣天气影响较小，可全天候长期稳定运行；红外热成像仪可提升对入侵异物的属性识别能力，并在夜间成像效果好，受温度和环境影响小。
[0004]现有技术中的激光雷达一般采用固定式机构，不能很好的根据实际情况调节激光雷达的位置，无法根据需要调节监测范围，所以需要进行改进。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的基于激光雷达监测的异物侵限预警方法及其设备。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，包括安装底座，所述安装底座的上端固定有套管件，所述套管件内转动套接有连接管件，所述连接管件的上端铰接有激光雷达组件，所述安装底座内的顶部安装有动力机构，所述动力机构上设有升降轴件和第二传动轮件，所述升降轴件上连接有变速机构，所述变速机构上设有第二齿轮件，所述第二传动轮件上设有传动机构，所述传动机构上设有圆环件；
所述连接管件内安装有升降机构，所述升降机构上连接有移动块，所述移动块滑动安装在激光雷达组件的下端，所述升降机构上设有推轴件，所述连接管件的下端一侧固定有安装板件，所述安装板件的上下两端均转动套接有横轴件，两个横轴件上共同设有联动机构，所述推轴件和联动机构相连接，所述安装板件远离联动机构的一侧固定有第一电动伸缩杆，所述第一电动伸缩杆的活塞杆末端固定有连接架，所述连接架的下端转动套接有移动管件，所述移动管件滑动套接在位于下端的横轴件上，所述移动管件靠近安装板件的一端固定有抵触橡胶环，所述连接架的上端转动套接有竖轴件，所述竖轴件的上端固定有抵触轮件，所述抵触轮件和圆环件相对应，所述竖轴件的下端和移动管件远离安装板件的一端均固定有锥形齿轮件，两个锥形齿轮件相啮合。
[0007]与现有技术相比，本专利技术通过电机组件能稳定的提供动力，同时能通过相应部件的配合，能实现通过单一动力源为多种结构的运作提供动力，能根据需要调节激光雷达组件的朝向并且能使激光雷达组件进行摆动，能实现能有效根据需要调节激光雷达监测范围，充分检测是否有异物侵限，便于快速发出预警。
[0008]优选地，所述动力机构包括滑动安装在安装底座内顶部的竖板件，所述竖板件和安装底座内的一端侧壁上共同安装有阻力机构，所述竖板件内安装有第二电动伸缩杆，所述竖板件的下端滑动安装有升降块，所述第二电动伸缩杆的活塞杆末端固定在升降块上，所述升降块上转动套接有升降轴件，所述第二锥形轮件固定在升降轴件的上端，所述竖板件的下端一侧固定有电机组件，所述竖板件的下端一侧固定有横板件，所述横板件上转动套接有固定管件，所述升降轴件的下端滑动安装在固定管件内，所述的输出轴和固定管件上均固定有同步轮件，两个同步轮件上共同套设有同步带，所述第二传动轮件固定在固定管件的下端。
[0009]进一步的，通过动力机构的作用能实现单一动力源为多种部件的运作提供动力的目的，提升动力利用率，更好的使设备运作。
[0010]优选地，所述阻力机构包括转动连接在竖板件上端和安装底座内一端侧壁上的伸缩杆件，所述伸缩杆件上套设有阻力弹簧件，所述阻力弹簧件的两端分别固定在伸缩杆件的两端。
[0011]进一步的，通过阻力弹簧件和伸缩杆件的作用能充分保证第一锥形轮件和第二锥形轮件始终抵触，充分保证摩擦传动效果。
[0012]优选地，所述变速机构包括转动连接在安装底座内顶部的支撑轴件，所述第二齿轮件固定套装在支撑轴件上，所述支撑轴件的下端固定有第一锥形轮件，所述第二齿轮件和第一锥形轮件相抵触，所述连接管件上固定套装有第一齿轮件，所述第一齿轮件和第二齿轮件相啮合。
[0013]进一步的，通过调节第一锥形轮件和第二锥形轮件的抵触位置，能改变抵触位置的周长比，能达到调节第一锥形轮件转速的目的。
[0014]优选地，所述传动机构包括固定在安装底座内一端侧壁上的固定架件，所述固定架件的下端固定有安装框，所述固定管件贯穿设置在安装框内，所述安装框的下端两侧均转动套接有贯穿轴件，两个贯穿轴件上共同套设有传动带，所述第二传动轮件位于传动带内，所述传动带、第二传动轮件和两个第一传动轮件均采用齿形结构，所述第二传动轮件和传动带相啮合，其中一个第一传动轮件的下端固定有第三齿轮件，所述安装底座内转动套
接有内齿圈件，所述第三齿轮件位于内齿圈件内，所述第三齿轮件和内齿圈件相啮合，所述圆环件固定在内齿圈件的下端。
[0015]进一步的，使动力能传递给内齿圈件以便使内齿圈件带动圆环件进行转动。
[0016]优选地，所述抵触轮件和圆环件位于同一水平面内。
[0017]进一步的，能充分保证抵触轮件和圆环件能精准抵触，保证动力传递的质量。
[0018]优选地，所述第一传动轮件的直径大于第二传动轮件的直径，所述第二传动轮件和传动带内的一侧相啮合。
[0019]进一步的，便于使第二传动轮在传动带内啮合其内一端侧壁进行传动。
[0020]优选地，所述升降机构包括滑动安装在连接管件内的推杆，所述移动块转动连接在推杆的上端，所述推杆的下端固定有方框件，所述开口开设在方框件的下端，所述开口水平设置，所述联动机构位于方框件内。
[0021]进一步的，通过推杆的作用能使移动块推动激光雷达组件进行翻转，便于调节其角度。
[0022]优选地，所述联动机构包括两个分别固定在两个横轴件一端的联动轮件，两个联动轮件上共同套设有联动带，所述开口转动套接在联动带的一侧。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，包括安装底座（2），其特征在于：所述安装底座（2）的上端固定有套管件（3），所述套管件（3）内转动套接有连接管件（4），所述连接管件（4）的上端铰接有激光雷达组件（1），所述安装底座（2）内的顶部安装有动力机构，所述动力机构上设有升降轴件（37）和第二传动轮件（36），所述升降轴件（37）上连接有变速机构，所述变速机构上设有第二齿轮件（27），所述第二传动轮件（36）上设有传动机构，所述传动机构上设有圆环件（5）；所述连接管件（4）内安装有升降机构，所述升降机构上连接有移动块（19），所述移动块（19）滑动安装在激光雷达组件（1）的下端，所述升降机构上设有推轴件（42），所述连接管件（4）的下端一侧固定有安装板件（16），所述安装板件（16）的上下两端均转动套接有横轴件（17），两个横轴件（17）上共同设有联动机构，所述推轴件（42）和联动机构相连接，所述安装板件（16）远离联动机构的一侧固定有第一电动伸缩杆（9），所述第一电动伸缩杆（9）的活塞杆末端固定有连接架（13），所述连接架（13）的下端转动套接有移动管件（14），所述移动管件（14）滑动套接在位于下端的横轴件（17）上，所述移动管件（14）靠近安装板件（16）的一端固定有抵触橡胶环（15），所述连接架（13）的上端转动套接有竖轴件（11），所述竖轴件（11）的上端固定有抵触轮件（10），所述抵触轮件（10）和圆环件（5）相对应，所述竖轴件（11）的下端和移动管件（14）远离安装板件（16）的一端均固定有锥形齿轮件（12），两个锥形齿轮件（12）相啮合。2.根据权利要求1所述的基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，其特征在于：所述动力机构包括滑动安装在安装底座（2）内顶部的竖板件（23），所述竖板件（23）和安装底座（2）内的一端侧壁上共同安装有阻力机构，所述竖板件（23）内安装有第二电动伸缩杆（24），所述竖板件（23）的下端滑动安装有升降块（38），所述第二电动伸缩杆（24）的活塞杆末端固定在升降块（38）上，所述升降块（38）上转动套接有升降轴件（37），所述第二锥形轮件（30）固定在升降轴件（37）的上端，所述竖板件（23）的下端一侧固定有电机组件（40），所述竖板件（23）的下端一侧固定有横板件（31），所述横板件（31）上转动套接有固定管件（33），所述升降轴件（37）的下端滑动安装在固定管件（33）内，所述（40）的输出轴和固定管件（33）上均固定有同步轮件（32），两个同步轮件（32）上共同套设有同步带（39），所述第二传动轮件（36）固定在固定管件（33）的下端。3.根据权利要求1所述的基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，其特征在于：所述阻力机构包括转动连接在竖板件（23）上端和安装底座（2）内一端侧壁上的伸缩杆件（25），所述伸缩杆件（25）上套设有阻力弹簧件（26），所述阻力弹簧件（26）的两端分别固定在伸缩杆件（25）的两端。4.根据权利要求1所述的基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，其特征在于：所述变速机构包括转动连接在安装底座（2）内顶部的支撑轴件（28），所述第二齿轮件（27）固定套装在支撑轴件（28）上，所述支撑轴件（28）的下端固定有第一锥形轮件（29），所述第二齿轮件（27）和第一锥形轮件（29）相抵触，所述连接管件（4）上固定套装有第一齿轮件（7），所述第一齿轮件（7）和第二齿轮件（27）相啮合。5.根据权利要求1所述的基于激光雷达监测的异物侵限预警设备，其特征在于：所述传动机构包括固定在安装底座（2）内一端侧壁上的固定架件（43），所述固定架件（43）的下端固定有安装框（41），所述固定管件（33）贯穿设置在安装框（41）内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆正武，陆由洲，吴晨，
申请(专利权)人：武汉和弦科技有限公司，
类型：发明
国别省市：