智能测控车

一、概 述

智能测控车（以下简称“测控车”）由小车车架、动力系统、控制系统、传动系统、无线传输系统、定位系统、制动系统七大系统组成，小车车架是试验设备吊装连接结构载体；动力系统为测控车提供正反向牵引力、平衡力和制动力的关键设备；控制系统是测控车核心部件，它根据指令及采集到的实时数据进行运算输出，实现对控制测控车速度、前进、后退、加减速、制动和信息的显示、信息运算、逻辑判断、事件处理；传动系统把伺服电机输出的转矩传递给测控车达到行驶的效果；无线传输系统负责把测控车上的传感数据以无线方式传输至控制系统；定位系统根据事先设定的测控车运动各目标位置实时采集送入控制系统，从而达到精准的位置采集与定位；制动系统为测控车在减速过程提供安全有效的制动阻力。

智能测控车具有智能、安全、经济、环保、定位精度高、作业灵活机动、应用广泛等特点。广泛的应用于轨道探测试验、速度验证、物料输送、码头、货场等场合。

二、技术指标

三、原理框图

四、设计结构

4.1小车车架结构

小车车架外形设计为宽1000 mm，深594 mm，高405mm。车架采用刚性材料制作成整体结构，4只行驶车轮，4只压紧轮，4个导向轮,车轮行驶在工字钢外下侧，压紧轮、行驶轮和导向轮共同作用于工字钢底部。小车中下部为测试设备安装点。结构如下图：

 与轨道连接图

     局部放大图

4.2桁架结构

轨道上部位置装设1套动力系统，实现对小车车架正向牵引力和反向牵引力，动力系统包含电动机、卷筒、抱闸制动器等。

在轨道底部内侧装设“轨距调节机构”，沿轨道全长间隔3米均匀布置。

轨距调节机构

4.3俯仰角和方位角定位

部件功能如下：

█框架强度应满足设备承载及加减速的冲击载荷，为型钢结构件。

█压紧轮、行驶轮和导向轮共同引导设备载车沿轨道行驶。

█平台是检测设备的安装点，主要考虑牢固安装和防水措施。

█试验件连接机构，可实现试验件的安装及姿态调整；

█角度调节机构：（角度调整完毕后，用螺栓锁紧）

4.3.1方位角调节机构

方位角调节

刻度盘及连杆

4.3.2俯仰角调节机构：

试验件安装支架中间孔与方位角调节盘连杆采用轴连接，试验件支架两端通过花篮螺丝与车架本体前后相连，通过调节花篮螺丝长短进行对试验件的俯仰角。

4.3.3被试体的固定：

试验件支架与被试体(业主自备)同心圆外面接触，通过松紧器锁紧，也可用螺栓固定，防止在高速行驶中脱落。

俯仰调整装置

五、安全设计

5.1制动方面安全设计

制动系统采取变频器减速制动、抱闸制动、安全制动组成。变频器制动为高速制动，应用速度范围在1-15m/s。抱闸制动为低速制动，应用速度范围在0-2m/s。尾部机械制动为安全措施制动。

◆变频器减速制动：在轨道制动段65m位置轨道上装设位置检测单元，当测控车达到65m位置时，位置检测单元发出位置信号，控制系统判定进入高速制动状态，此时变频器按照设定的减速曲线进行减速制动。当位置信号失效时，以时间为后备模式投入高速制动。

◆抱闸制动：当测控车处于低速状态时，投入电机轴上的抱闸制动，防止测控车溜滑现象，以及当测控车处于停止位置时可以精度定位防止滑动。

◆安全制动：在轨道尾端位置装设安全制动器，在轨道下侧安装摩擦钢板，当小车进入制动区间，随着进入的深度增加，轨道下侧摩擦钢板对小车车架的制动力也在增加。

5.2电气安全及相关功能设计

◆实时张力检测：通过张力传感器实时检测钢丝绳的张力，一旦张力超出预设值，立即对小车作出相应的减速动作。防止钢丝绳断裂事故发生。

◆高速后备制动保护：当65m位置制动信号失效时，以后备时间触发变频器进入减速制动。

◆失电保护：当控制线等断线、失电时，抱闸制动器立即制动。小车停止在当前位置。

◆极限限位保护：在轨道两端装设极限限位开关，当小车触碰极限限位开关后，立即断开控制电源，卷筒主轴立即被抱闸制动器抱死。

◆行程预设功能：通过对软件速度预设定，可实现按预定速度行驶。只需“一键启动”即可自动完成所有动作，减少人员误操作带来事故或损坏。小车车速控制不受网络通信速度和状态的影响。

◆实时行程曲线记录：软件通过编码器和行程开关等信号采集，记录每次操作事件和工作速度曲线等。

◆实时报警记录：软件通过对电流、张力、速度等信号采集，当超出预设定值时立即进入相应程序并记录存档。

◆低速返回和低速预试功能：当需大于5m/秒应用时，本项目设计了以低速先试验或手动（点动）试验检测各机构、各点、各功能等是否能可靠工作。

◆一键急停：无论在任何时刻只要触发控制室急停按钮，小车立即进入抱闸制动。

◆通信故障保护：当网络通信失败时，由位置开关信号直接进入变频器制动端子，当位置到达时直接进入减速制动程序。