CN112319426A - 一种喷吹除尘设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种喷吹除尘设备，包括行走机构以及设于所述行走机构上、用以对车底喷吹除尘的喷吹执行组件，还包括与所述行走机构和所述喷吹执行组件相连、用以控制所述行走机构行走和所述喷吹执行组件对车底喷吹除尘的喷吹控制***。上述喷吹除尘设备可实现对车底的喷吹除尘，一方面，对于车底灰尘重污染区域或者遇到附着力强的油污时，可以实现持续的喷吹，以达到清洁的效果；另一方面，可以根据实际需要调整喷吹执行组件的高度和角度，尤其是针对车底一些较深较高的零部件，以实现对车底定点和全方位的吹扫。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种喷吹除尘设备。
背景技术
按现有列车的构造，在运行较长时间后会在车底附着灰尘，浮土等污染粉尘会在检修时带来不便，同时也对列车的长时间高速运行带来隐患。因此，对轨道交通车辆的车底及其附属设备进行除尘、吹扫，是定期维修的必要设施环节，一方面，能为下道检修工序提供清洁的作业条件，另一方面，能降低因附着物造成车底电气设备故障的隐患。
车辆基地是轨道交通车辆及其他相关***设备进行清洁保养、维护和修理的基地，在该基地中设有轨道面以及轨道桥，轨道桥下方设有清洁坑位，这样即可在清洁坑位中实现对于车辆的吹扫。现有技术中，喷吹除尘设备的喷头往往固定在行走部上，通过行走部沿着清洁坑位中的行走轨道行走，以实现对于车辆的清洁吹扫，然而，上述设置方式，由于喷头的喷吹的角度有限，且喷头的高度一致，这样会导致车底的除尘效果不理想，以致后续需要人工进行补吹，这样会降低工作效果并增加人工成本。
因此，如何避免现有喷吹除尘设备对车底的除尘效果不理想，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种喷吹除尘设备，可以实现列车车底各个位置的定点吹扫，并能够对于重污染的区域实现持续的吹扫，以提高吹扫的效果。
为实现上述目的，本发明提供一种喷吹除尘设备，包括行走机构以及设于所述行走机构上、用以对车底喷吹除尘的喷吹执行组件，还包括与所述行走机构和所述喷吹执行组件相连、用以控制所述行走机构行走和所述喷吹执行组件对车底喷吹除尘的喷吹控制***。
可选地，还包括与所述喷吹控制***相连、用以获取车底零部件信息并将其传递至所述喷吹控制***的视觉***。
可选地，所述视觉***包括可拆卸地连接于所述喷吹执行组件上、用以拍摄车底零部件以获取图像信息的相机。
可选地，所述喷吹执行组件包括机械臂以及设于所述机械臂末端的喷嘴，通过所述机械臂带动所述喷嘴运动、以实现对车底不同位置的吹扫除尘。
可选地，所述机械臂设置至少两个，全部所述机械臂并排设置于所述行走机构上。
可选地，还包括与所述喷吹控制***相连、用以吸取经所述喷吹执行组件喷吹后在车底分散的粉尘的吸尘***。
可选地，所述吸尘***包括除尘导流罩以及与所述除尘导流罩相连的除尘主机，所述除尘导流罩与所述除尘主机通过除尘管道连接。
可选地，所述除尘导流罩的外部设有用以防止粉尘外溢的挡尘罩。
可选地，所述除尘主机包括离心风机、驱动电机以及筒式过滤器，通过所述驱动电机驱动所述离心风机，粉尘沿所述除尘导流罩和除尘管道进入所述筒式过滤器，以形成过滤后的洁净空气。
可选地，所述行走机构具体为轮式底盘结构。
相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的喷吹除尘设备，包括行走机构、喷吹执行组件以及喷吹控制***，其中，喷吹执行组件设于行走机构上，喷吹执行组件用于对车底喷吹除尘，喷吹控制***与行走机构和喷吹执行组件相连，喷吹控制***用于控制行走机构行走以及喷吹执行组件对车底喷吹除尘。如此设置的喷吹除尘设备，其有益效果主要包括：
其一，通过喷吹控制***控制喷吹执行组件，以实现对车底的喷吹除尘，一方面，对于车底灰尘重污染区域或者遇到附着力强的油污时，可以实现持续的喷吹，以达到清洁的效果；另一方面，可以根据实际需要调整喷吹执行组件的高度和角度，尤其是针对车底一些较深较高的零部件，以实现对车底定点和全方位的吹扫。上述设置方式有利于实现全自动吹扫，从而大大降低作业人员的劳动强度。
其二，通过喷吹控制***控制行走机构以带动喷吹执行组件沿着列车的长度方向行走，有利于实现灵活移动，无需每一节列车逐步进入到吹扫区域，可以在列车完全进入清扫区域时，在列车完全静止的状态下进一步对车底进行全方位的吹扫作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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本发明的实施例，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获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的喷吹除尘设备的结构示意图；
图2为本发明实施例所提供的喷吹除尘设备中吸尘***与喷吹控制***的结构示意图。
其中：
01-地铁轨道面、02-行走轨道、1-行走机构、2-喷吹执行组件、21-机械臂、22-喷嘴、3-吸尘***、31-挡尘罩、32-除尘导流罩、33-除尘管道、34-除尘主机、4-喷吹控制***、5-压缩空气泵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的核心是提供一种喷吹除尘设备，可以实现列车车底各个位置的定点吹扫，并能够对于重污染的区域实现持续的吹扫，以提高吹扫的效果。
为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
需要说明的是，下文所述的“上端、下端、左侧、右侧”等方位词都是基于说明书附图所定义的。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例所提供的喷吹除尘设备的结构示意图；图2为本发明实施例所提供的喷吹除尘设备中吸尘***与喷吹控制***的结构示意图。
本发明实施例所提供的喷吹除尘设备，包括行走机构1、喷吹执行组件2以及喷吹控制***4，其中，喷吹执行组件2设于行走机构1上，喷吹执行组件2用于对车底喷吹除尘，喷吹控制***4与行走机构1和喷吹执行组件2相连，喷吹控制***4用于控制行走机构1行走和喷吹执行组件2对车底喷吹除尘。
相对于传统设备需要列车配合吹扫设备、喷嘴的移动范围有限以及需要人工补吹等弊端，本发明实施例所提供的喷吹除尘设备通过喷吹控制***4控制喷吹执行组件2，以实现对车底的喷吹除尘，一方面，对于车底灰尘重污染区域或者遇到附着力强的油污时，可以实现持续的喷吹，以达到清洁的效果；另一方面，可以根据实际需要调整喷吹执行组件2的高度和角度，尤其是针对车底一些较深较高的零部件，以实现对车底定点和全方位的吹扫。上述设置方式有利于实现全自动吹扫，从而大大降低作业人员的劳动强度。
此外，通过喷吹控制***4控制行走机构1以带动喷吹执行组件2沿着列车的长度方向行走，有利于实现灵活移动，无需每一节列车逐步进入到吹扫区域，可以在列车完全进入清扫区域时，在列车完全静止于地铁轨道面01的状态下进一步对车底进行全方位的吹扫作业。
上述行走机构1、喷吹执行组件2和喷吹控制***4可以组成喷吹机器人装置，行走机构1可以设置为轮式底盘结构，喷吹执行组件2可以设置为包括机械臂21以及设于机械臂21末端的喷嘴22，机械臂21能够带动喷嘴22运动、以实现对车底不同位置的吹扫除尘。当然，机械臂21设置至少两个，本文优选为设置两个机械臂21，且两个机械臂21并排且相对设置于行走机构1上。
当然，设备还包括与喷嘴22通过压缩空气管路相连的压缩空气泵5，压缩空气泵5可以采用螺杆空气压缩机，喷嘴22所需的气源可以由空气压缩机提供，储气罐的气源经过滤器后，供给喷吹执行组件2，实现对车底进行吹扫。
喷吹控制***4可以设置具有预设控制程序的PLC控制柜。PLC控制柜采用的是金属外壳制造，并经过喷漆处理，可有效的防尘、防锈、防腐、防潮。PLC控制柜的控制面板上的所有控制按钮、开关及各种设备的工作状态、工作参数能够清晰显示，方便操作人员操作、管理。PLC控制柜可以控制行走机构1和喷吹执行组件2，并通过通信技术连接。喷吹控制***4具有随机手动控制模式和自动控制模式。
同时，喷吹除尘设备还设有下列安全特征：
相保护措施：防止设备工作在不稳定的电压情况下和由于相位错误而引起的任何电力故障；
行走机构1外侧加装***防护检测，当有物体或人进入轨道范围内，控制***自动将行走机构1停止；
超载保护：防止设备在工作时设备温度过高或者过载。
行走机构1安装在地沟内的行走轨道02上，且行走机构1融合定位技术，可获取车体定位数据，设备在特定位置，可以调整机械臂21的高度和角度，实现定点吹扫，保证设备在吹扫作业中的精确度。
这样一来，通过机器人的机械臂21的自由移动，可以实现对车底各个角度的喷吹作业；同时，基于深度学习的自主图像识别算法，机器人能够对目标物体进行状态识别，对于识别到的重污染的区域或遇到附着力强的油污，机器人可进行持续的喷吹，以达到清洁的效果。当然，深度学习的自主图像识别算法属于机器人的常规应用技术，可以参照现有技术的内容，本文对此不再一一展开。
此外，该机器人还可以设置定位功能，对于一些位置较高或难吹扫的地方，机器人可以在相应位置上调整机械臂21的高度和角度完成吹扫，比如，针对特定列车的长度为已知量，将列车停至既定的位置，这样一来，通过吹扫的经验，可以预先知道在与车头相距预设距离的位置往往会存在难以吹扫或者附着力强的油污，通过机器人的定位功能可以使行走机构1在行走至距离车头预设位置时停住，从而在进行自动吹扫作业。
进一步的，喷吹除尘设备还包括与喷吹控制***4相连的视觉***，视觉***用于获取车底零部件信息，此外，视觉***还能够将车底零部件信息传递至喷吹控制***4，以供喷吹控制***4处理该信息以得到处理结果，并根据该处理结果控制喷吹执行组件2喷吹。
具体地说，视觉***包括可拆卸地连接于喷吹执行组件2上的相机，相机用于拍摄车底零部件以获取图像信息。这样一来，通过相机拍照的方式进行车底零部件信息的获取。在获取信息后，喷吹控制***4能够对相机获取的图像信息进行预处理，进行去噪、平滑、变换等操作，以加强图像的重要特征。当然，视觉***的设置可以参照自动化生产线上与机器人配合的视觉***，此处将不再一一展开。
更加具体地说，基于深度学习的自主图像识别，该机器人能够灵活应用SIFT特征匹配技术，为目标物建立图像识别模型，SIFT特征是图像的局部特征，其对旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性，对视角变化、仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定性，能够在海量特征数据库中进行快速、准确的匹配。机器人的图像识别技术与人类的图像识别原理相同，识别过程也是大同小异。总共分为信息的获取、预处理、特征抽取和选择、分类器设计和分类决策几个步骤。
特征抽取和选择在图像识别过程中是非常关键的技术之一，是图像识别的重点步骤。由于相机拍摄到的图像是各式各样的，如果要利用某种方法将它们区分开，就要通过这些图像所具有的本身特征来识别，而获取这些特征的过程就是特征抽取，在特征抽取中所得到的特征也许对此次识别并不都是有用的，这时需要提取有用的特征，这就是特征的选择；分类器设计，是指通过训练而得到一种识别规则，通过此识别规则可以得到一种特征分类，使图像识别技术能够得到高识别率；分类决策，是指在特征空间中对被识别对象进行分类，从而更好地识别所研究的对象具体属于哪一类。
总体来说，机器人的喷吹控制***4通过相机获取各零部件信息，并从海量数据中总结归纳物体的特征，进行特征抽取；然后通过训练得到识别规则，建立分类器，根据图像特征进行分类识别和判断，对于目标零件可进行物理状态精确识别，对于识别到的重污染的区域或遇到附着力强的油污时，可进行持续的喷吹，以达到清洁的效果。
为了优化上述实施例，喷吹除尘设备还包括与喷吹控制***4相连的吸尘***3，吸尘***3用于吸取经喷吹执行组件2喷吹后在车底分散的粉尘。具体地，吸尘***3包括除尘导流罩32以及与除尘导流罩32相连的除尘主机34，除尘导流罩32与除尘主机34通过除尘管道33连接，除尘导流罩32可以设置为锥体结构，锥体结构具有孔板式吸尘口，孔板式吸尘口具有均匀的负压风流，能有效吸收挡尘罩31内的粉尘，可实现更大的除尘面积。除尘导流罩32设立在列车两侧，将吹落的粉尘有效回收；除尘主机34包括离心风机、驱动电机以及筒式过滤器，通过驱动电机驱动离心风机，粉尘沿除尘导流罩32和除尘管道33进入筒式过滤器，以形成过滤后的洁净空气。
此外，除尘导流罩32的外部设有用于防止粉尘外溢的挡尘罩31。挡尘罩31可以由框架式金属骨架制造，表面封有PE薄板，根据需要，挡尘罩31总长度为120米左右。挡尘罩31能将由喷吹时所产生的粉尘区全部包围起来，以防止从车底吹下的粉尘气体外溢，并能有效降低吹扫库的噪音。当然，除尘导流罩32和挡尘罩31均可以为金属板材焊制，且表面静电喷涂。
工作时，待吹扫车辆停在预定位置，此时，在列车静止状态下启动吸尘***3，使列车底部吹扫区域形成负压除尘区，然后启动喷吹控制***4、行走机构1和喷吹执行组件2，喷吹执行组件2开始沿着固定轨道移动，对车底进行吹扫作业时，可根据车底的零部件自动定位，实现定点吹扫。约15-30分钟可对一节车厢进行清洁操作，且速度可调。少量大颗粒的灰尘落在地沟内，而飘浮的粉尘随气流被回收进除尘导流罩32内，经除尘管道33进入除尘主机34，除尘主机34中设有过滤网，经过滤网过滤后的气体从出风口排放，符合GB16297标准。
需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明所提供的喷吹除尘设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种喷吹除尘设备，其特征在于，包括行走机构(1)以及设于所述行走机构(1)上、用以对车底喷吹除尘的喷吹执行组件(2)，还包括与所述行走机构(1)和所述喷吹执行组件(2)相连、用以控制所述行走机构(1)行走和所述喷吹执行组件(2)对车底喷吹除尘的喷吹控制***(4)。
2.如权利要求1所述的喷吹除尘设备，其特征在于，还包括与所述喷吹控制***(4)相连、用以获取车底零部件信息并将其传递至所述喷吹控制***(4)的视觉***。
3.如权利要求2所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述视觉***包括可拆卸地连接于所述喷吹执行组件(2)上、用以拍摄车底零部件以获取图像信息的相机。
4.如权利要求1所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述喷吹执行组件(2)包括机械臂(21)以及设于所述机械臂(21)末端的喷嘴(22)，通过所述机械臂(21)带动所述喷嘴(22)运动、以实现对车底不同位置的吹扫除尘。
5.如权利要求4所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述机械臂(21)设置至少两个，全部所述机械臂(21)并排设置于所述行走机构(1)上。
6.如权利要求1-5任意一项所述的喷吹除尘设备，其特征在于，还包括与所述喷吹控制***(4)相连、用以吸取经所述喷吹执行组件(2)喷吹后在车底分散的粉尘的吸尘***(3)。
7.如权利要求6所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述吸尘***(3)包括除尘导流罩(32)以及与所述除尘导流罩(32)相连的除尘主机(34)，所述除尘导流罩(32)与所述除尘主机(34)通过除尘管道(33)连接。
8.如权利要求7所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述除尘导流罩(32)的外部设有用以防止粉尘外溢的挡尘罩(31)。
9.如权利要求8所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述除尘主机(34)包括离心风机、驱动电机以及筒式过滤器，通过所述驱动电机驱动所述离心风机，粉尘沿所述除尘导流罩(32)和除尘管道(33)进入所述筒式过滤器，以形成过滤后的洁净空气。
10.如权利要求6所述的喷吹除尘设备，其特征在于，所述行走机构(1)具体为轮式底盘结构。
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