一种井下电机车掉轨监测系统的制作方法

1.本实用新型属于矿山生产运输领域，更具体地说，涉及一种井下电机车掉轨监测系统。


背景技术：

2.在矿山生产领域，井下矿山通常会采用有轨电机车进行矿山产物的运输，电机车一般分为牵引机车和多个装满矿料的矿车车厢编组而成。目前，国内矿山应用的电机车多采用人工驾驶，驾驶员难以直观地了解到车厢情况，而由于井下矿山的复杂地形，铺设的轨道平整度往往不佳，时有运输列车掉轨现象发生。而现有的针对无人驾驶而设计的利用接近开关和红外传感器作为机车出轨检测装置的方法，因采用软性连接不同使接近开关与车轮及轨道很好的对中，加之矿山灰尘较大不利红外传感器工作，难免会造成不能准确检测机车掉轨情况的发生。
3.中国专利申请号为：cn201820536476.0，公开日为：2019年1月8日的专利文献，公开了一种有轨车辆掉道报警装置，该装置包括：电源；感应开关传感器,设置于车身下部与轨道相对应的位置处，当其感应范围内检测不到轨道时闭合；信号发射器,设置于车身上，与所述电源和所述感应开关传感器串联形成回路，所述感应开关传感器闭合后其发射特定频率的信号至设置于司机操作台上的信号接收器。还包括报警组件，设置于车身上，串联在所述回路中，所述感应开关传感器闭合后其发出报警信号。警组件包括发光部件和/或发声部件。信号发射器为矿用手持电台。警组件包括发光部件和/或发声部件。上述技术方案，解决了无法在车辆运行过程中对有轨车辆可能发生掉道进行报警的问题，但是，其感应开关与接近开关类似，在实际检测时由于轨道平整度不佳，车厢会产生一定程度的颠簸震动，使得感应开关难以与轨道进行对中，造成检测不精准，误报掉轨情况或无法及时检测出掉轨的情况。
4.中国专利申请号为：cn202220243508.4，公开日为：2022年7月29日的专利文献，公开了一种轨道系车轮掉落的监测装置及设备停机监控系统，涉及轨道运行技术领域，解决了相关技术中轨道系运行设备的数量大的车轮检查难度大、工作强度大、掉落检测不及时而导致设备隐患的技术问题。监测装置包括机架、采集杆、采集板和电气检测元件，机架与轨道相对设置，采集杆可转动安装于机架，采集杆的一端靠近轨道且设于车轮的外轮缘移动空间区域中，采集板连接于采集杆远离轨道的一端，电气检测元件固定安装于机架，电气检测元件以检测车轮经过时被翘起的采集板来对掉轨情况进行判断。但是，该掉轨检测仅仅适用于较为轨道较为平整，车轮正常在轨道上运输时采集板变化不大的情况，并不适用于轨道不平整，会产生一定程度的颠簸震动的井下电机车厢，容易造成掉轨误判的情况。


技术实现要素：

5.1、要解决的问题
6.针对现有车厢掉轨检测系统难以精准地检测井下电机车厢掉轨情况的问题，本实
用新型提供一种井下电机车掉轨监测系统，能够从不同角度综合对井下电机车的掉轨情况进行采集和判断，有效提高了电机车掉轨情况的监测精准性。
7.2、技术方案
8.为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。
9.一种井下电机车掉轨监测系统，安装在电机车上，电机车设置在轨道上，具有牵引车头和与牵引车头连接的至少一个矿车车厢，所述监测系统包括摄像单元、振动检测单元和计算机；所述牵引车头或第一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相反的摄像单元，最后一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相同的摄像单元；所述车厢上装有振动检测单元；所述计算机安装在牵引车头内，所述摄像单元和振动检测单元均电连接计算机。
10.作为技术方案的进一步改进，所述振动检测单元安装在车厢上靠近底部车轮的位置。
11.作为技术方案的进一步改进，还包括升降装置；所述升降装置具有两个，一个安装在牵引车头或第一节车厢的顶部，另一个安装在最后一节车厢的顶部，所述摄像单元安装在升降装置上。
12.作为技术方案的进一步改进，所述升降装置包括升降机构和安装板，所述安装板安装在升降机构的升降部件上，所述摄像单元固定安装在安装板上。
13.作为技术方案的进一步改进，所述升降机构为气缸或丝杆升降机。
14.作为技术方案的进一步改进，还包括警报装置；所述警报装置安装在牵引车头内并电连接计算机。
15.作为技术方案的进一步改进，所述警报装置为警示灯或发生器。
16.作为技术方案的进一步改进，还包括显示屏；所述显示屏安装在牵引车头内并电连接计算机。
17.作为技术方案的进一步改进，所述摄像单元采用广角摄像头。
18.作为技术方案的进一步改进，所述振动检测单元为振动传感器。
19.3、有益效果
20.相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：
21.(1)本实用新型一种井下电机车掉轨监测系统，通过与计算机电连接的摄像单元和振动检测单元，能够综合判断电机车的掉轨情况，其中，摄像单元用于检测车厢偏离轨道的情况，振动监测单元则用于检测车厢的震动情况，当摄像单元拍摄到的车厢偏离情况和振动检测单元检测到的车厢震动程度全部超出设定阈值时，计算机再做出车厢掉轨的判断，掉轨情况检测精准，解决了因为井下轨道不平整，车厢会产生一定程度震动而导致的误判问题；
22.(2)本实用新型一种井下电机车掉轨监测系统，通过升降装置，能够增加摄像单元的拍摄范围，从而更方便地检测车厢的偏移情况；
23.(3)本实用新型一种井下电机车掉轨监测系统，通过设置警报装置，能够在车厢掉轨时及时提醒驾驶人员，避免发生安全事故，而通过设置显示屏，能够偏于驾驶员实时掌握车厢移动情况，从而根据车厢的移动情况调整驾驶速度。
附图说明
24.图1为井下电机车掉轨监测系统的工作流程示意图；
25.图2为井下电机车掉轨监测系统的安装示意图；
26.图中：1、牵引车头；2、摄像单元；3、振动检测单元；4、轨道。
具体实施方式
27.下文对本实用新型的示例性实施例进行了详细描述。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本实用新型，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下对本实用新型作各种改变。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。
28.实施例1
29.一种井下电机车掉轨监测系统，用于矿山生产中的井下电机车上，对井下电机车的行驶情况进行监测，在发生掉轨情况后及时停止行驶进行处理，下面对其具体结构和技术效果进行详细描述。
30.如图1至图2所示，该监测系统安装在电机车上，电机车设置在轨道4上，具有牵引车头1和与牵引车头1连接的至少一个矿车车厢。监测系统包括作为传感检测单元的摄像单元2和振动检测单元3，以及作为信号处理单元的计算机，传感检测单元和信号处理单元通过无线通信单元电连接。牵引车头1或第一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相反的摄像单元2，最后一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相同的摄像单元2，分别从车厢的前后位置对车厢进行监测，便于精确拍摄出车厢的便宜情况，本实施例中，摄像单元2采用广角摄像头。每个车厢上分别装有至少一个振动检测单元3，本实施例中，振动检测单元3为振动传感器，安装在车厢上靠近底部车轮的位置，检测更加精准。计算机安装在牵引车头1内，摄像单元2和振动检测单元3均电连接计算机。
31.通过与计算机电连接的摄像单元2和振动检测单元3，能够综合判断电机车的掉轨情况。其中，摄像单元2用于检测车厢偏离轨道的情况，振动监测单元3则用于检测车厢的震动情况，当摄像单元2拍摄到的车厢偏离情况和振动检测单元检测到的车厢震动程度全部超出设定阈值时，计算机再做出车厢掉轨的判断，掉轨情况检测精准，解决了因为井下轨道不平整，车厢会产生一定程度震动而导致的误判问题。
32.为了更好地增加摄像单元的拍摄范围，从而更方便地检测车厢的偏移情况，还设有升降装置。升降装置具有两个，一个安装在牵引车头1或第一节车厢的顶部，另一个安装在最后一节车厢的顶部。升降装置包括升降机构和安装板，安装板安装在升降机构的升降部件上，摄像单元2固定安装在安装板上。本实施例中，升降机构为气缸或丝杆升降机。
33.此外，牵引车头1内还设有警报装置和显示屏，警报装置和显示屏电连接计算机，本实施例中，警报装置为警示灯或发生器。其中，警报装置能够在车厢掉轨时及时提醒驾驶人员，避免发生安全事故，显示屏能够偏于驾驶员实时掌握车厢移动情况，从而根据车厢的移动情况调整驾驶速度。
34.综上所述，本实施例的一种井下电机车掉轨监测系统，能够从不同角度综合对井下电机车的掉轨情况进行采集和判断，有效提高了电机车掉轨情况的监测精准性。

技术特征：
1.一种井下电机车掉轨监测系统，安装在电机车上，电机车设置在轨道(4)上，具有牵引车头(1)和与牵引车头(1)连接的至少一个矿车车厢，其特征在于：所述监测系统包括摄像单元(2)、振动检测单元(3)和计算机；所述牵引车头(1)或第一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相反的摄像单元(2)，最后一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相同的摄像单元(2)；所述车厢上装有振动检测单元(3)；所述计算机安装在牵引车头(1)内，所述摄像单元(2)和振动检测单元(3)均电连接计算机。2.根据权利要求1所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述振动检测单元(3)安装在车厢上靠近底部车轮的位置。3.根据权利要求2所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：还包括升降装置；所述升降装置具有两个，一个安装在牵引车头(1)或第一节车厢的顶部，另一个安装在最后一节车厢的顶部，所述摄像单元(2)安装在升降装置上。4.根据权利要求3所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述升降装置包括升降机构和安装板，所述安装板安装在升降机构的升降部件上，所述摄像单元(2)固定安装在安装板上。5.根据权利要求4所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述升降机构为气缸或丝杆升降机。6.根据权利要求4所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：还包括警报装置；所述警报装置安装在牵引车头(1)内并电连接计算机。7.根据权利要求6所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述警报装置为警示灯或发生器。8.根据权利要求7所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：还包括显示屏；所述显示屏安装在牵引车头(1)内并电连接计算机。9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述摄像单元(2)采用广角摄像头。10.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种井下电机车掉轨监测系统，其特征在于：所述振动检测单元(3)为振动传感器。

技术总结
本实用新型公开了一种井下电机车掉轨监测系统，属于矿山生产运输领域。它安装在电机车上，电机车设置在轨道上，具有牵引车头和与牵引车头连接的至少一个矿车车厢，所述监测系统包括摄像单元、振动检测单元和计算机；所述牵引车头或第一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相反的摄像单元，最后一节车厢上装有一个拍摄方向与电机车行驶方向相同的摄像单元；所述车厢上装有振动检测单元；所述计算机安装在牵引车头内，所述摄像单元和振动检测单元均电连接计算机。本实用新型能够从不同角度综合对井下电机车的掉轨情况进行采集和判断，有效提高了电机车掉轨情况的监测精准性。性。性。


技术研发人员：张年龙 梁朝凯 田甜 蔡金山 李磊 袁良川 鲁顺成
受保护的技术使用者：安徽马钢罗河矿业有限责任公司
技术研发日：2022.10.31
技术公布日：2023/4/20