移动装置及其连挂移动集成车组的制作方法
本实用新型涉及轨道交通技术领域,特别是涉及用于轨道交通智能巡检的一种移动装置及其连挂移动集成车组。
背景技术:
轨道交通快速巡检和抢修车,其主要功能是帮助轨道交通维护保障工作人员在轨道交通日常维护保障工作过程中或者轨道交通系统某处发生紧急故障需要快速抢修时,以较快的速度和效率将人员、设备和物资等通过已被授权通行的既有轨道线路运输至目的地,从而有助于提高轨道交通系统日常维护保障工作或者紧急故障抢修工作的综合效率。
但由于成本控制、技术水平、设计者实践经验不足等原因,当前常见的轨道交通快速巡检和抢修车普遍存在整车体积较大、重量较大导致的搬运困难等使用便利性问题,尤其是在紧急抢修过程中搬运此类抢修车会占用大量的人力和时间,严重影响抢修的时效性。同时,现有的巡检辅助设备还存在因拓展功能受现有的抢修车自身存在的检修运输产能及效率低下等限制而无法高效、便捷地完成巡检作业的缺点。
技术实现要素:
本实用新型要解决的技术问题是为了针对如何降低巡检辅助装置的综合便利性,以及同时还能更精准地实现功能拓展的问题,提供一种移动装置及其连挂移动集成车组。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
本实用新型提供一种移动装置,用于轨道交通智能巡检作业,其特点在于,其包括:一围挡式主框架单元,所述围挡式主框架单元包括若干围臂,各所述围臂呈依次首尾相连形成一框架结构,所述框架结构的中央形成一用于实现所述移动装置的功能拓展的中空部;一动力单元,所述动力单元至少包括四组走行轮,其中至少有一组走行轮为用于给所述移动装置提供沿轨道行进驱动力的驱动轮;一用于控制所述动力单元以操控驱动轮运行的主控单元,所述主控单元设于框架结构的一侧并且与动力单元电连接;一制动单元,所述制动单元设于框架结构和位于框架结构一侧的走行轮之间,用于使所述移动装置处于减速或者静止状态;一供电单元,用于对所述移动装置供电,所述供电单元设于框架结构的一侧并且分别与动力单元、主控单元、制动单元电连接;一用于向移动装置发出控制指令的操控单元,所述操控单元与供电单元、主控单元电连接。
本实施例的装置可实现对轨道交通进行巡检作业的检测系统的搭载,且能在对搭载相关检测模块快速、连续运行过程中,车体与模块组合体在横向和纵向的振幅均较小,确保了检测系统的高效和可靠性,大大提高了作业的精准度和综合作业效率。
较佳地,所述移动装置的移动轨迹为动力单元驱动下沿着轨道的移动轨迹(即所述移动装置在动力单元的驱动下沿着轨道移动),所述轨道为与移动装置的走行轮相接触的轨道(本实施例中的轨道可以为交通运输系统用轨道)。
较佳地,各所述围臂均位于同一水平面内,包括依次首尾相连的一第一横向的围臂、第一纵向的围臂、第二横向的围臂及第二纵向的围臂,其中,所述第一横向的围臂与第二横向的围臂,以及第一纵向的围臂与第二纵向的围臂均呈平行间隔排布。
较佳地,所述围挡式主框架单元的框架结构为可拆卸式框架结构或一体式框架结构。
较佳地,各所述围臂内均分别形成有空腔结构。本实施例通过对围臂应力形变目标值所需承载的所有必须安装的设备/模块进行最大限度的精确减重计算,通过在围臂内设置局部的空腔结构,从而使装置既能满足检测承重功能,又能保证所需的检测精度。
较佳地,所述围臂内的空腔结构的断面形状呈l形。断面设置成l形可以增强围臂的承载强度。
较佳地,各所述围臂上设有若干联接模块,用于连接外挂功能拓展设备。
较佳地,各所述联接模块包括若干用于定位、固接的机械接口,分别贯穿固设于各所述围臂。
较佳地,各所述机械接口的结构包括一带有中心孔的接口基体、一通过所述中心孔贯穿接口基体的旋杆,所述接口基体上形成有至少两个用于将接口基体与围臂相卡设的限位部,所述旋杆的一端设有旋柄,另一端从围臂的内侧方向穿过所述接口基体的中心孔向外伸出,该向外伸出部分的杆体表面形成有螺纹,其中,所述接口基体上还设有若干用于实现外挂功能拓展设备定位的定位部。本实施例对机械接口采用具快速定位功能的定位孔与快速紧固的旋柄的组合设计,可实现具相应适配联接头的各类外挂功能拓展检测设备/模块的快速连接、精准定位和稳固运行。
较佳地,所述移动装置还通过联接模块可拆卸式连接一侧立推行装置(例如一推行小车)。当然,该侧立推行装置上设有与联接模块相适配的联接头。本实施例通过可拆卸式连接一侧立推行装置,可以帮助操作者更加轻松和快捷地在轨道交通设备仓库、站场、站厅、站台以及其他任何不方便在钢轨上行驶的线路段等场合下,对移动装置进行侧立推行,提高检修效率,并大大节省了人力成本。
较佳地,各所述联接模块还包括若干以内嵌方式间隔设于各所述围臂的电气接口,每一所述电气接口内置至少一组电气接线插孔,各所述电气接线插孔的连接功能端均外露于所述围臂,用于实现外挂功能拓展设备的定位、电气连接和固接。本实施例中的电气连接,为包括电力、信号和数据传输在内的电连接。本实施例中的电气接口可以采用现有技术中的标准件:多芯航空插头,即可实现各类检测模块、车载蓄电池和车载控制终端相互间的稳定互联,保证装置在稳定的系统电能供给下,进行流畅检测操作,为巡检作业提质增效。
较佳地,所述移动装置还包括至少一网络交换机,各所述网络交换机均与至少两个所述电气接口和供电单元电连接。
较佳地,所述四组走行轮中还至少包括一用于为所述围挡式主框架单元的移动提供平衡支撑力的从动轮,其中,所述四组走行轮中用于给所述移动装置提供沿轨道行进驱动力的走行轮为驱动轮,所述驱动轮包括:一轮圈、一基座、一集成有一电机的轮轴,所述轮轴穿设于所述轮圈的中心线上,所述电机电连接一电机驱动控制器(之所以这样电连接,是因为通过所述电机,所述驱动轮能直接自行驱动,可以不间断地为所述移动装置提供运行动力),所述基座的一端与所述围挡式主框架单元的一围臂的外侧相固接,另一端固接于轮轴;所述从动轮包括:一轮圈、一基座、一轮轴,所述轮轴穿设于所述轮圈的中心线上,所述基座的一端与所述围挡式主框架单元的一围臂的外侧相固接,另一端固接于轮轴。
较佳地,所述的移动装置还包括至少一用于采集并存储所述移动装置状态信息的信息采集单元,所述信息采集单元与主控单元及供电单元电连接;所述信息采集单元包括若干传感器模块和一信息处理模块,所有所述传感器模块均与信息处理模块电连接并形成一一对应的信息反馈流。本实施例中所述信息处理模块负责将各传感器模块采集并反馈的数据进行运算处理,然后将运算结果存储于其自带的本地存储介质,同时传输至所述主控单元;或者仅将所述运算结果直接传输至主控单元(即只传输不存储)。
较佳地,所述信息采集单元的若干传感器模块包括若干载重传感器,分别置设于各所述走行轮的轮轴。
较佳地,所述信息采集单元的若干传感器模块包括至少一非接触式轮速传感器,分别置设于所述走行轮。
较佳地,所述供电单元包括至少一组蓄电池,所述信息采集单元的若干传感器模块包括至少一电流电压传感器,所述电流电压传感器置设于所述蓄电池的电极出线端。
较佳地,所述信息采集单元的若干传感器模块包括若干振动传感器,各所述振动传感器均固设于所述围挡式主框架单元。
较佳地,所述移动装置还包括一用于进行云端存储、分析的无线移动通信单元,所述无线移动通信单元与所述信息采集单元及供电单元电连接。本实施例中的无线移动通信单元可以通过现有的无线移动模块来实现,该部分为现有技术,故在此不作赘述。
较佳地,所述移动装置还包括若干照明单元,各所述照明单元分别与供电单元电连接。
较佳地,各所述照明单元至少包括若干led前灯和若干led尾灯,各所述led前灯和led尾灯分别置于围挡式主框架单元的至少两相对的围臂(例如该两相对的围臂为从移动装置的正前方看过去的框架结构的第一横向的围臂和第二横向的围臂)的空腔结构内,该围臂上还设有若干用于使灯光向该围臂外侧散射的照明孔。
较佳地,所述主控单元与动力单元之间通过一控制器局域网络总线进行通信,传输所述主控单元的控制指令信息和动力单元的驱动状态信息。
较佳地,所述移动装置还包括一操作者权限判断单元,所述操作者权限判断单元分别与所述主控单元和供电单元电连接,用于确保操作者始终在指定授权范围内对所属移动装置实施操作。
较佳地,所述移动装置还包括一人机交互单元,包括:一电子显示屏及一声光报警装置,所述电子显示屏与所述主控单元及供电单元电连接并且与所述主控单元形成一信息反馈流;所述声光报警装置与所述主控单元及所述供电单元电连接。
较佳地,所述操控单元包括一用于控制所述移动装置的启/停的总开关、一用于调节所述移动装置的驱动电机转速的调速装置,以及一盒体,所述总开关与供电单元电连接,所述调速装置与总开关及主控单元电连接;所述盒体设于所述围挡式主框架单元的一围臂的一侧,所述总开关和调速装置位于所述盒体内。
较佳地,所述调速装置为一霍尔旋钮式调速器。本实施例中的霍尔旋钮式调速器市售可得,为现有技术。
较佳地,所述制动单元至少包括两套液压碟刹组件,每套所述液压碟刹组件包括:一刹车盘,一液压卡钳、一液压油管、一液压油壶、一液压缸及一制动手柄,所述刹车盘同心套设并且固接于走行轮的内侧,所述制动手柄用于同时对各液压碟刹组件实施同步制动操作。
较佳地,所述围挡式主框架单元还包括一底板,所述底板嵌置于围挡式主框架单元的底部,位于所述框架结构的底端面所在平面内并且与框架结构连接形成一体。通过本实施例中的底板,可使本实用新型的移动装置具有较大的车辆底板空间,可以搭载与检测模块相匹配的、较大体积和重量的工控一体机。此外,通过该底板,操作人员作业全程,可以坐在置于底板之上的座椅平稳自如地对检测系统进行便捷、舒适和稳定的检测操控,从而有效降低作业劳动强度,并最大程度保证作业精准度。
较佳地,所述底板为一多功能升降底板,所述多功能升降底板的底部与一伸缩机构的一端固接,所述伸缩机构的沿着其伸缩方向的另一端与框架结构固接,所述伸缩机构与供电单元电连接(通过供电单元,所述伸缩机构能升降该多功能升降底板)。本实施例中的多功能升降底板可通过伸缩机构变为升降作业平台,实现移动装置的高空辅助作业。例如,为了将沉重的电柜或其它电器设备搬送至远高于轨道的站台上,操作人员在底板上,可以先将该电柜搬至多功能升降底板上,并通过升高升降台,使得升降台抬高上升至与站台等高,从而由站台上的操作人员将该电柜平移至站台。
本实用新型还提供一种连挂移动集成车组,其特点在于,其包括至少两辆如上所述的移动装置,通过在彼此相邻的两所述移动装置之间架设一连接器实现两所述移动装置的编组连接,所述连接器的两端分别与两所述移动装置上的联接模块进行固接;所述连挂移动集成车组中的各移动装置之间的通信模式为一种通过各自的主控单元组成局域网,并通过所述控制器局域网络总线进行通信的模式;各所述移动装置还包括一用于激活成为主动车的激活按钮,所述激活按钮与主控单元及供电单元电连接,通过按下任一所述移动装置的激活按钮,该所述移动装置处于主动车运行状态,则其它所述移动装置均处于从动车运行状态。
更优地,所述连接器的两端分别形成有用于与联接模块配对连接的连接件。
在符合本领域常识的基础上,上述各优选条件,可任意组合,即得本实用新型各较佳实施例。
本实用新型的积极进步效果在于:
1、本实用新型的移动装置,体积小,重量轻,速度快,载荷大,实现了集“智慧型、便携式”于一体。通过围挡式主框架单元的框架结构设计,从而可以在增大装置的有效使用空间、增强使用安全性的同时,还能有效地压缩装置的整体体积和重量,增加搬运时的便利性。
2、通过框架结构所形成的中空部,可根据作业需要在该中空部上装设外接设备或部件,即以中空部作为同一基础平台,从而实现移动装置的多功能拓展;另外,本实用新型通过动力单元的各驱动轮及驱动轮自带的电机,可持续地为本装置提供运行的动力。此外,本移动装置还设置有一操作者权限判断单元,用于识别驾驶员身份与操作权限,提高了驾驶的安全性。
3、本实用新型还增设了人机交互单元及用于感知移动装置运行参数的信息采集单元,从而在装置指令内循环中形成一信息反馈流,以实时掌握车辆运行状态,实现更加精准的运行控制。
4、通过本实用新型的围臂上设置的各类联接模块,极大地方便了装置与外挂功能拓展设备的实时快速、便携式连接,大大提高了移动装置的携带便利性和外挂作业设备的功能拓展。
5、本实用新型装置的围挡式主框架单元的各围臂的内部形成有中空结构,不仅可以用于内部走线,而且还可内置照明单元,因此在增强整车美观度的同时,还大大减轻了整车重量;同时围臂上设置的各类联接模块,也极大地方便了本实用新型移动装置与外挂功能拓展设备的实时快速、便携式连接,同时也便于后续进一步功能拓展与升级。
6、本实用新型还能通过移动装置上的连接器形成连挂移动集成车组,实现多辆装置的连挂功能,并能通过主动车来带动其余的从动车,从而在确保安全的同时,还极大地扩增了检修运输中人员和物资运输量,提高了检修的效率,同时也大大节省了检修成本。
附图说明
图1为本实用新型一实施例的移动装置立体结构图;
图2为本实用新型另一实施例带底板的移动装置立体结构图;
图3为图1中移动装置的围臂的放大局部立体结构图;
图4为图3中围臂的放大断面结构图;
图5为图4中底板与移动装置的拆分示意图;
图6为设于移动装置的围臂上的联接模块放大立体结构图;
图7为图6中联接模块的后视图;
图8为机械接口的放大立体结构图;
图9为沿图8中的a向剖视图;
图10为本实用新型移动装置的一电气接口放大结构示意图;
图11本实用新型又一实施例带多功能升降底板的移动装置立体结构图;
图12为本实用新型带底板的移动装置的使用状态示意图;
图13为本实用新型连挂移动集成车组的使用状态结构示意图。
附图标记说明:
移动装置1
围臂101
空腔结构1011
中空部102
走行轮200
驱动轮201
从动轮202
供电单元300
联接模块400
机械接口401
旋柄4011
接口基体4012
限位部40121
定位部40122
旋杆4013
螺纹4014
电气接口402
电气接线插孔4021
操控单元500
底板600
伸缩机构601
照明孔700
人机交互单元800
电子显示屏801
轨道2
连接器3
具体实施方式
如图1~图12所示,实用新型提供一实施例的移动装置1,用于轨道交通巡检作业,该移动装置1包括:一围挡式主框架单元,一动力单元,一主控单元,一制动单元,一操控单元500及一供电单元300(供电单元可以是一组或多组蓄电池);所述围挡式主框架单元包括若干围臂101,各围臂101呈依次首尾相连形成一框架结构,所述框架结构的中央形成一中空部102,用以实现所述移动装置的功能拓展,即:通过框架结构中央的中空部,可提供一安装位,进而可以该中空部作为同一基础平台,来根据作业需要在该安装位上装设相应的外接设备或部件;本实施例中所述制动单元设于框架结构和位于框架结构一侧的走行轮之间,用于使所述移动装置处于减速或者静止状态。所述主控单元设于框架结构的一侧并且与动力单元电连接,用于将控制命令传递给所述动力单元,由所述动力单元分别对应当前状态计算出实际的目标控制命令后,操控各驱动部按控制命令运行;所述操控单元与供电单元、主控单元电连接,用于向移动装置发出控制指令。所述供电单元设于框架结构的一侧,至少与所述主控单元、动力单元、电连接及制动单元电连接,用于对所述移动装置供电。所以供电单元又统称“总电源”,具体实施中供电单元可以包括:一组或两组蓄电池、若干数量的开关、继电器、线缆等。该供电单元部分可以采用现有技术的蓄电池组件来实现,在此不作赘述。
如图2和图5所示,作为一优选的实施例,本实用新型的所述围挡式主框架单元还包括一底板600,所述底板600嵌置于围挡式主框架单元的底部,并位于框架结构的底端面所在平面内,并与框架结构连接。如图12所示,底板600嵌置于围挡式主框架单元的框架结构内并位于中空部的底部,通过该底板,驾驶员可乘座于移动装置上操作并能随移动装置同步移动。根据作业需要,该底板与围挡式主框架单元的框架结构可以是一体式连接或可拆卸式连接。
如图1和图4所示,本实用新型的所述动力单元包括四组走行轮200,其中有一组走行轮为用于给所述移动装置提供沿轨道行进的驱动力的驱动轮201,其它的走行轮均作为从动轮202。所述驱动轮201包括:一轮圈、一基座、一集成有一电机的轮轴,所述轮轴穿设于所述轮圈的中心线上,所述基座的一端与所述围挡式主框架单元的一围臂的外侧相固接,另一端固接于轮轴;所述电机电连接一电机驱动控制器,各电机在电机驱动控制器驱动下运转。通过各自携带的电机(例如一直流电机),各驱动轮能直接自行驱动运转,进而不间断地为本实用新型的移动装置提供运行动力。
本实用新型所述从动轮202包括:一轮圈、一基座、一轮轴,所述轮轴穿设于所述轮圈的中心线上,所述基座的一端与所述围挡式主框架单元的一围臂的外侧相固接,另一端固接于轮轴。当然,作为另一种替换,还可以是所有的走行轮200均为驱动轮201,即在四组走行轮上分别装设一电机,用以给移动装置提供四趋的动力。如此便有四个电机驱动控制器分别对应控制四台电机,动力分散且动力强。同理,移动装置的动力单元,四组走行轮还可以是两组驱动轮201和两组从动轮202的组合搭配,这样,移动装置就形成了包含两个前驱和两个后驱的动力单元。即只要不发生四台电机同时出故障,哪怕只剩一台电机是正常运转的,则均可以确保整部装置正常运行。即任意电机驱动器故障都不会对该控制系统产生奔溃式影响,其它电机驱动控制器都可以正常运行。
所述制动单元至少包括两套液压碟刹组件,用于控制所述移动装置的移动速度。液压碟刹组件为市售可得。每套所述液压碟刹组件包括:一刹车盘,一液压卡钳、一液压油管、一液压油壶、一液压缸及一制动手柄,每套液压碟刹组件安装在一走行轮上,安装时,将所述刹车盘同心套设并且固接于走行轮的内侧,通过所述制动手柄,可实现同时对各液压碟刹组件同步制动操作。拉动制动手柄使液压缸的活塞移动,将液压油通过液压油管输送至液压卡钳,驱动液压卡钳夹紧刹车盘,当拉动制动手柄,液压卡钳夹紧时的液压力度很大,可取得很好的刹车效果,可快速对所述移动装置减速或使其处于静止状态。
为了在保证承重强度的同时又减轻装置的重量,实际实施中组合式自驱动钢轨走行轮的轮体材料由内而外可以依次为:铝材、尼龙材料及不锈钢材料。中间材质采用尼龙,则不会对组合式自驱动钢轨走行轮的计轴器产生干扰。因为如果存在干扰,则容易对移动装置的控制信号产生非正常占用故障的误占位干扰信号,影响移动装置的正常判断。
如图1~图10所示,本实用新型移动装置的各所述围臂上还可以设有若干联接模块400,通过该些联接模块,可以使移动装置便捷地连接外挂功能拓展设备(图中未示出)。移动装置的联接模块400包括:若干用于定位、固接的机械接口401,分别贯穿固设于各所述围臂101,相应地,各外挂功能拓展设备上设有与该机械接口401相适配的联接头(图中未示出)。此外,如图6和图10所示,联接模块400还包括若干以内嵌方式间隔设于各所述围臂101的电气接口402。该些机械接口401、电气接口402可以单独或组合设置于围臂101。
如图8~图9所示,各所述机械接口401的结构包括一带有中心孔的接口基体4012、一通过所述中心孔贯穿接口基体4012的旋杆4013,所述接口基体4012上形成有至少两个用于将接口基体4012与围臂101相卡设的限位部40121和若干用于实现外挂功能拓展设备定位的定位部40122,所述旋杆4013的一端设有旋柄4011,另一端从围臂101的内侧方向穿过接口基体4012的中心孔向外伸出,该段向外伸出部分的杆体表面形成有螺纹4014(即螺杆部分),用于与具适配联接头的外挂功能拓展设备实现紧固连接。机械接口401通过该些定位部40122和限位部40121的组合结构,可快速定位。而通过该旋杆4013向外伸出的带螺纹4014的螺杆端可实现与具相应适配联接头的各类外挂功能拓展设备或检测功能模块的快速紧固连接、精准定位并确保了外挂功能拓展设备的稳定作业。
如图8~图9所示,所述定位部40122、旋杆4013的带螺纹的部分、旋柄4011分别外露于所述围臂的两侧,从而便于实施移动装置与相关外挂功能拓展设备进行定位、紧固和连接操作。优选地,通过设于围臂外侧的一机械接口401,本实用新型的移动装置还可以可拆卸式地连接一侧立推行装置(图中未示出),通过该侧立推行装置上设置的与该机械接口相适配的联接头,便可实现在轨道交通不方便钢轨上行驶的线路段下,轻松便捷地推行侧立放置的移动装置。因此本实用新型可大大提高巡检运输的效率,同时也极大地节约了检修中的人力消耗。
如图10所示,本实用新型的电气接口402为市售可得,可以是由基体结构和一个或多个多芯插头组成,或者也可以是一种圆柱孔结构。例如:可以是多芯航空插座,该多芯航空插座为一市售可得的标准件。通过采用多芯航空插座,可以实现各类检测模块、车载蓄电池和车载控制终端相互间的稳定互联,保证装置的系统电能稳定供给,以确保检测操作流畅,为作业提质增效。进一步地,如图10所示,各电气接口402均内置一个或多个电气接线插孔4021,电气接线插孔的连接功能端均外露于所述围臂,用于实现外挂功能拓展设备的定位、电气连接和固接。此外,本实用新型的电气接口还可以是网络插孔。本实用新型的电气接口部分为现有技术,在此不作赘述。
所述的移动装置还包括至少一信息采集单元,所述信息采集单元与主控单元及供电单元电连接,用于采集并存储所述移动装置的状态信息;所述信息采集单元包括若干传感器模块和一信息处理模块,若干传感器模块包括:若干载重传感器、非接触式轮速传感器、电流电压传感器和若干振动传感器;所有传感器模块均与信息处理模块电连接并形成一一对应的信息反馈流,所述信息处理模块负责将各传感器模块采集并反馈的数据进行运算处理,然后将运算结果存储于其自带的本地存储介质,同时传输至所述主控单元;或者将所述运算结果直接传输至主控单元而不进行本地存储。当所述信息采集单元为多个时,所述多个信息采集单元相互并联,具体而言,可以将其中至少一个信息采集单元作为主设备,其余的信息采集单元作为备份设备。此外所述信息采集单元与主控单元电连接并形成一信息反馈流,信息采集单元负责将经过运算处理后的各传感器数据发送至主控单元,主控单元接收信息采集单元反馈的数据再结合其他渠道获取的信息或数据进行综合运算处理,最后根据综合运算处理结果对所述移动装置所属的所有功能单元输出相应控制指令。
所述信息采集单元的各载重传感器分别置设于各所述走行轮的轮轴上,各非接触式轮速传感器分别置设于所述走行轮。所述非接触式轮速传感器由感应磁环和感应磁头两部分组成,感应磁环置设于所述走行轮一侧中心且与走行轮同步转动,感应磁头置设于用于固定前述走行轮所属走行部的围臂靠近走行轮的一侧,并与前述感应磁环外侧相互靠近,二者之间始终保持一定间隙。非接触式轮速传感器模块部分为现有技术市售可得。此外,所述信息采集单元的电流电压传感器置设于所述蓄电池的电极出线端的,各振动传感器均固设于所述围挡式主框架单元上。
如图1所示,各所述围臂101均位于同一水平面内,包括依次首尾相连的一第一横向的围臂、第一纵向的围臂、第二横向的围臂及第二纵向的围臂,其中,所述第一横向的围臂与第二横向的围臂,以及第一纵向的围臂与第二纵向的围臂均呈平行间隔排布。为了减轻装置的整体重量,各所述围臂内均形成有空腔结构。如图2和图3所示,各围臂101内的空腔结构1011的断面形状呈l形,这样可以加强围臂的承重强度。
如图1~图2所示,为了便于夜间或雾天进行轨道检修,本实用新型的移动装置还包括若干照明单元,各所述照明单元分别与供电单元电连接。通过所述围臂内的空腔结构,可以容置前述的照明单元。各所述照明单元包括若干led前灯和若干led尾灯,各所述led前灯和led尾灯分别置于围挡式主框架单元的至少两相对的围臂101的空腔结构1011,使得所述led前灯和led尾灯的灯光通过在空腔侧壁上特别置设的若干照明孔700的孔洞向外散射。所述主控单元与动力单元之间通过一控制器局域网络总线(简称“can总线”,can是controllerareanetwork的缩写)进行通信,传输所述主控单元的控制指令信息和动力单元的驱动状态信息。
进一步地,如图1和图4所示,本实用新型移动装置还包括一人机交互单元800,其包括:一电子显示屏801及一声光报警装置,所述电子显示屏用于对所述移动装置的运行参数进行显示,所述声光报警装置与所述主控单元及所述供电单元电连接。电子显示屏801与所述主控单元及供电单元电连接之后,与所述主控单元形成一信息反馈流。所述电子显示屏的本体内置有nfc无线数据传输模块(nfc,nearfieldcommunication,是一种短距高频的无线数据传输模块,由非接触式射频识别,radiofrequencyidentification,又称无线射频识别)演变而来,由飞利浦半导体、诺基亚和索尼共同研制开发,其基础是rfid及互连网技术),用于对驾驶员身份及操控权限进行识别。如图1所示,本实用新型的所述操控单元500包括一总开关、一调速装置以及一盒体,所述总开关与供电单元电连接,用于控制所述移动装置的启/停,所述调速装置与总开关及主控单元电连接,用于根据需要调节所述移动装置的驱动电机转速;所述盒体设于所述围挡式主框架单元的一围臂401的一侧,所述总开关和调速装置可以容置在盒体内。当然,根据需要,盒体内如果还有多余的空间也还可以放入其它配件或走线。或者,也可以是操作人员在移动装置外手持该操控单元。本实用新型的调速装置可以采用现有技术中市售可得的调速装置,例如:现有技术中的霍尔摇杆式调速器、霍尔旋钮式调速器等,该部分为现有技术,故在此不作赘述。
优选地,本实用新型的移动装置还包括一无线移动通信单元,所述无线移动通信单元与信息采集单元、供电单元分别电连接,用于将由所述信息采集单元传来的全部数据和信息,发送至网络服务器进行云端存储、分析。本实施例中的无线移动通信单元可以通过现有的无线移动模块来实现,该部分为现有技术,故在此不作赘述。
所述主控单元与动力单元之间通过一控制器局域网络总线进行通信,传输所述主控单元的控制指令信息和动力单元的驱动状态信息。此外,所述移动装置还包括一操作者权限判断单元,所述操作者权限判断单元分别与所述主控单元和供电单元电连接,通过该操作者权限判断单元,可以确保操作者始终在指定授权范围内对所属移动装置实施操作。此外,该操作者权限判断单元还用于识别驾驶员身份与操作权限,并将识别的驾驶员卡内身份信息与通过无线网络模块获取的车辆联网服务器中的信息进行核验比对,比对信息相互吻合,则该操作者权限判断单元才向所述主控单元输出权限信号,否则,则该操作者权限判断单元向所述主控单元输出:核验未通过。
所述移动装置还包括至少一网络交换机,各所述网络交换机均与至少两个所述电气接口和供电单元电连接。如此便可以实现信息或者电能在各电气接口之间的互传。需要说明的是,各所述交换机相互独立运行或者部分组网运行或者全部组网运行,若干电气接口中的部分或者全部电气接口均与同一个独立运行或者同一组组网运行的网络交换机电连接。
如图11所示,本实用新型的所述底板600可以为一多功能升降底板,在所述多功能升降底板的底部与一伸缩机构601的一端固接,所述伸缩机构601的另一端与框架结构固接,所述伸缩机构与供电单元电连接并能升降该多功能升降底板。本实施例中的伸缩机构可采用现有技术中已有的电动伸缩架来实现,该部分为现有技术,在此不作贅述。通过带伸缩机构的多功能升降底板,移动装置便可轻松实现的高空辅助作业,例如,为了将沉重的电控柜或其它笨重的电器设备搬送至远高于轨道之上的站台,操作人员可以先将该电控柜搬至多功能升降底架上,并通过伸缩机构升高多功能升降底板,使得多功能升降底板抬高升至与站台等高,从而由位于站台上的工作人员将该电控柜平移至站台上。
本实用新型的所述围挡式主框架单元的框架结构可以是可拆卸式框架结构,也可以是一体式框架结构。此外,如图12和图13所示,所述移动装置在其动力单元的驱动下沿着与其四只走行轮接触的轨道2移动。
此外,本实用新型还提供一种连挂移动集成车组,如图13所示,所述的连挂移动集成车组可以包括至少两辆如上所述的移动装置1(实际使用中根据需要也可以是叁辆移动装置),通过在两相邻的所述移动装置之间架设一连接器3(本实施例中的连接器可以采用现有技术中公知的连挂车辆的连接器)实现两所述移动装置的编组连接,所述连接器的两端分别形成有与联接模块进行配对连接的连接件,连挂时,将所述连接器的两端的连接件分别与彼此相邻的两所述移动装置上对应位置处的联接模块适配连接即可实现两辆装置的连挂;所述连挂移动集成车组中的各移动装置之间是通过各自的主控单元组成局域网,并通过所述控制器局域网络总线进行通信;各所述移动装置还包括一用于激活成为主动车的激活按钮,所述激活按钮与主控单元及供电单元电连接,通过按下所述连挂移动集成车组中任一移动装置的激活按钮,则将该移动装置切换为主动车运行状态,而所述连挂移动集成车组中的其它移动装置均处于从动车运行状态。通过对连挂移动集成车组进行操控,就实现了本实用新型装置的连挂编组功能。
上述的连挂移动集成车组的通讯控制方法,包括以下步骤:
s1、由主动车的主控单元将控制命令发送至控制器局域网络总线(即can总线)上;
s2、再由每辆所述从动车的主控单元分别获取主动车发出的控制命令,然后分别发送给各所述从动车的动力单元进行驱动控制;
s3、所述从动车的各状态信息及其主控单元的状态信息由各从动车的主控单元分别发送至控制器局域网络总线上,所述主动车的主控单元再通过控制器局域网络总线获取各从动车的状态信息;
s4、然后,所述主动车将获取的该些从动车的状态信息通过其主控单元发送给其信息采集单元进行运算处理,然后将运算结果数据存储在其自带的本地存储介质中,同时通过其无线移动通信单元传输至网络服务器进行云端存储、分析;以及
s5、所述主动车根据运算结果判断从动车是否处于正常状态,如果为异常状态,则会控制主动车及相应从动车的人机交互单元同时发出报警信号。
本实用新型的电子显示屏的屏幕显示信息内容包含:剩余电量、车辆运行方向、当前车速、最高限速、主动车控制权限激活状态、连挂状态、手刹状态、累计行驶里程、车辆超重状态、车轴超重状态、连挂车辆数、各类报警提示文字等。优选地,电子显示屏为可折叠式电子显示屏。此外,各所述移动装置(以下或简称车辆)还可连接一车载数据传输单元,通过所述车载数据传输单元的储存介质(例如:sd卡),所述移动装置的运行状态信息还可上传至指定网络服务器的云端车辆管理和控制平台,以便管理者通过远程在线的方式,实时掌握全部在线运行车辆的各种状态,便于开展整体作业调度和指挥。
通过上述移动装置、连挂移动集成车组及连挂移动集成车组的控制方法,本实用新型能够实现检测系统与移动装置的稳定、高效连接,以及装置功能拓展下的协同作业,使得移动装置在快速、持续运行的同时,实现对包括触轨周边绝缘支撑连接部件的服役状态等在内的巡检作业,进行同步精准监测和记录等。
下面结合本实用新型的移动装置,将其控制过程及控制原理予以说明:
开启移动装置的制动系统中的总开关,供电单元开始供电,则移动装置启动,电子显示屏开启变亮,电子显示屏内置的无线网络模块接入车辆联网服务器。信息采集单元及本地存储系统开始运行,同时主控单元开始运行。
通过操作者权限判断单元,驾驶人员将带有身份信息的非接触式芯片卡(例如:工作证id)放置于电子显示屏处,通过人机交互单元内置的nfc无线数据传输模块(nfc是nearfieldcommunication缩写,即近距离无线通讯技术)读取id卡内的身份信息,实现对驾驶员身份的识别与相应操作权限判断(例如:驾驶员张某,允许驾驶的最高时速为5公里/小时;驾驶员李某,允许驾驶的最高时速为20公里/小时)。
驾驶人员通过调速旋钮调节车辆的目标速度,主控单元将计算出的控制命令传递给动力单元的所有电机驱动控制器,由电机驱动控制器分别根据所对应电机的当前状态(例如:电机转速、电机温度、电机故障状态等)计算出所对应电机实际的目标控制命令后,通过对该电机每个相线输入的电流或电压进行控制,从而带动电机运行。
下面再以某驾驶员(以下称张某)需要完成一次物品运输为例,详细地说明本实用新型的控制操作过程:
如图12所示,张某打开电源开关,电子显示屏点亮,移动装置检测到制动单元的制动手柄没有拉起,电子显示屏的屏幕(以下简称屏幕)会提示拉起制动手柄,同时进行语音报警:“请拉起制动手柄”,张某拉起制动手柄后,语音报警解除。屏幕显示提示张某进行身份识别,同时进行语音播报:“请刷工作证id进行身份识别”。张某将工作证放置于电子显示屏处,屏幕显示:张某,工作证编号00001,限速5公里/小时。
张某通过查看屏幕显示的剩余电量是否足够,例如为90%电量后,确认可以启动装置,于是准备开始启动移动装置(以下简称车辆),通过屏幕显示及按钮指示灯确认前进/倒车档在前进状态,制动手柄已放下,将调速装置上的调速旋钮从0位向顺时针旋转,车辆开始向前运行。车辆的车速根据调速旋钮对应的速度大小进行控制,从0公里/小时,开始向对应速度进行加速,张某可通过屏幕了解实时车速。当车速达到张某的限速权限(5公里/小时)时,移动装置的车速将始终被控制在5公里/小时以内。
当张某到达目的地需要停车时,通过旋转调速旋钮,逐渐将车速降至0公里/小时以停车,或者可以拉起制动手柄,此时驱动轮的电机会停止动力输出,完全靠机械刹车将车停下。车辆停下时已超过目的地,张某按下倒车按钮后,该按钮指示灯亮起,屏幕显示倒车状态,同时语音播报倒车提醒。此时张某将调速旋钮从0位向逆时针旋转,车辆开始倒车运行。张某停车后拉起制动手柄。
张某到达目的地后,往车上装需要运输的物品,一直往车辆左前方垒起,当物品超过150千克时,通过信息采集单元内置的载重传感器将此超重信息采集传输至主控单元,由主控单元通过屏幕输出显示:左前方超重报警,同时进行语音报警:“本车左前方超重,禁止行车”。于是张某再重新将物品均匀地在车上放置,则屏幕和语音报警解除。张某继续往车上装物品,这时车上物品超过500千克,同样的屏幕再次显示车辆超重报警并同时语音报警:“本车超重,禁止行车”。如果张某无视超重报警,准备正常启动车辆,发现车辆停在原地无法前进也无法倒车,车辆依然保持超重报警。张某搬下分物品后超重报警解除,此时车辆可以正常操作。
如图13所示,当张某需要将更多的物品装运上车,而一辆移动装置不够装,于是张某找来另两辆移动装置,并将叁辆移动装置通过连接器连接在一起,连挂成一列连挂移动集成车组。张某通过叁辆移动装置的屏幕上连接正常的图标便可确认该连挂移动集成车组已正常连接。于是,张某按下其中一辆移动装置上的主动车控制权限的激活按钮,使该移动装置成为主动车并获取该连挂移动集成车组的控制权,则另一辆移动装置则成为从动车。
以上张某操作的整个过程中,车辆及操作数据被实时采集并储存在车上的储存设备(例如:sd卡)中,同时实时上传至指定网络服务器进行备份。
下表1为本实用新型装置的性能参数与现有技术的巡检装置的性能对比表。
表1
综上,本实用新型极具“智慧性”:本实用新型围挡式主框架单元采用框架结构,通过框架结构所形成的中空部,可根据作业需要在该中空部上装设外接设备或部件,即以中空部作为同一基础平台,从而实现移动装置的多功能拓展;另外,本实用新型通过动力单元的各驱动轮及驱动轮自带的电机,可持续地为本装置提供运行的动力。此外,本移动装置还设置有一操作者权限判断单元,用于识别驾驶员身份与操作权限,提高了驾驶的安全性。
本实用新型还增设了人机交互单元及用于感知移动装置运行参数的信息采集单元,从而在装置指令内循环中形成一信息反馈流,以实时掌握车辆运行状态,实现更智精准的运行控制。而且本实用新型装置的照明单元内置在围臂内的中空结构,因此也大大地减轻整车重量。尤其地,通过本实用新型的围臂上设置的各类联接模块,极大地方便了装置与外挂功能拓展设备的实时快速、便携式连接,提高了装置的携带便利性和作业舒适性。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式,但是本领域的技术人员应当理解,这仅是举例说明,本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下,可以对这些实施方式做出多种变更或修改,但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
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