一種接觸線雷射測量儀的製作方法

2023-06-08 16:08:26

本實用新型涉及軌道檢測領域，尤其涉及一種接觸線雷射測量儀。

背景技術：

鐵路運輸在從低速到高速、從小軸重到大軸重的發展過程中，鐵路工程技術人員、科研管理者，經過多年的不懈努力和長期探索，逐步摸索和研究總結出一套具有實用科學性、規範性的鐵路線路檢測技術，使得鐵路高速重載運輸的安全性、舒適性得到可靠的保障。在鐵路技術迅猛發展，管理技術不斷更新的情況下，以往靠傳統和經驗進行的鐵路線路檢測技術己無法適應鐵路運輸安全生產的需要。更加尊重科學、尊重客觀規律、不斷改進的線路檢測技術才能適應鐵路運輸發展的要求。

安全是鐵路永恆的主題，鐵路線路設備是鐵路運輸業的基本設備，經常保持線路設備的完整和質量的均衡，保證列車以正規的速度安全、平穩和不間斷地運行，並儘量延長設備的使用壽命是鐵路工務部門的重要職責。因此，合理養護線路，確保線路質量是保證工務部門安全生產的前提，也是保證鐵路運輸安全的基礎。它對增長企業經濟效益、保障人民財產安全、提高國民生產總值都有重要意義。而線路的檢測決定著線路的設備技術狀態的變化規律及程度，線路檢測技術水平直接決定著線路的養護和維護工作的進行。所以，沒有線路檢測，就不能確保線路質量狀態，也沒有鐵路運輸的安全生產。

接觸網是在電氣化鐵道中，沿鋼軌上空「之」字形架設的，供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網是鐵路電氣化工程的主構架，是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路。其由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎幾部分組成。

目前線路設備的檢測方式多採用人工或輕型測量小車或者使用高速軌檢車對線路進行檢查，但是會出現諸多問題，採用人工或輕型測量小車對線路進行的檢查，工作耗費時間長，降低了工作效率，高速軌檢車雖然測量效果好，但是價格昂貴，難以推廣至工務段使用。

技術實現要素：

針對上述存在的問題，本實用新型的目的是提供一種操作簡單方便，工作效率高，能夠提供豐富類型數據的接觸線雷射測量儀。

本實用新型的技術方案是：一種接觸線雷射測量儀，包括高清相機1、縱梁2、供電系統3、軌道輪4、保護外殼5、線雷射發射器6、可拆卸邊支撐7、行程編碼器8、嵌入式控制器9、千兆網絡系統控制器10、工控機11、橫梁12、傾角傳感器13，一對所述軌道輪4對稱安裝在一個所述可拆卸邊支撐7上，兩個所述可拆卸邊支撐7分別安裝在所述橫梁12的兩端，所述縱梁2垂直安裝在所述橫梁12的中間，在所述縱梁2的中間部位安裝所述傾角傳感器13，所述縱梁2的兩端分別安裝所述高清相機1和所述線雷射發射器6，在所述高清相機1和所述線雷射發射器6的外面設有所述保護殼5，所述傾角傳感器13安裝在所述縱梁2的中心正上方，所述橫梁12的兩側分別安裝所述工控機11和所述供電系統3，所述工控機11的側面安裝所述嵌入式控制器9和所述千兆網絡系統控制器10。

進一步的，所述高清相機1對當前裡程上方的接觸線進行拍照，它覆蓋的視野中心與所述線雷射發射器6的掃描線中心重合。

進一步的，所述縱梁2和所述線雷射發射器6的幾何關係將圖像和光點信息相互對應。

進一步的，所述軌道輪4的一側有一凸起15。

進一步的，所述供電系統3是儀器的電源供給部分。

進一步的，所述工控機11是intel corei7的控制器，是儀器的數據記錄和處理核心。

進一步的，所述傾角傳感器13是記錄儀器在軌道上運動姿態的傳感器，對後期數據進行處理和空間位置的補償。

進一步的，所述傾角傳感器13與所述橫梁12的橫向和縱向對正安裝。

進一步的，所述行程編碼器8安裝在所述可拆卸邊支撐7的活動軸上，所述行程編碼器輪子14緊靠所述軌道輪4，使所述行程編碼器輪子14不受軌道磨損。

進一步的，所述保護外殼5保護線雷射發射器6不受碰撞，提高測量的精確度。

進一步的，所述線雷射發射器6測量的是接觸線的數據信息。

進一步的，所述千兆網絡控制器10是儀器數據傳輸的控制器，將儀器數據準確快速的傳輸至工控機11上。

進一步的，所述嵌入式控制器10採用的是arm-m3的控制器，它是裝置對外部設備和電源系統的中間控制器，分擔所述工控機11的傾角數據和編碼信號的處理任務。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

(1)本實用新型系統採用模塊化設計，實現了對接觸線的掃描，對接觸網懸掛幾何參數的測量，包括對接觸線高度、接觸線拉出值的測量，對掃描結果進行各類信息的判斷，確保正常工作。

(2)本實用新型利用計算機視覺及圖像融合的技術手段，對鐵路軌旁設施信息進行採集和分析，縮短了工作時間，提高了工作效率。

(3)本實用新型在線雷射發射器的外面設有保護外殼使其不受碰撞，提高測量的精確度。

附圖說明

圖1為本實用新型的示意圖。

圖2為本實用新型的正視圖。

圖3為本實用新型的側視圖。

圖4為本實用新型的俯視圖。

圖5為本實用新型的原理示意圖。

圖中：1-高清相機，2-縱梁，3-供電系統，4-軌道輪，5-保護外殼，6-線雷射發射器，7-可拆卸邊支撐，8-行程編碼器，9-嵌入式控制器，10-千兆網絡系統控制器，11-工控機，12-橫梁，13-傾角傳感器，14-行程編碼器輪子，15-凸起。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。

如圖所示，一種接觸線雷射測量儀，包括高清相機1、縱梁2、供電系統3、軌道輪4、保護外殼5、線雷射發射器6、可拆卸邊支撐7、行程編碼器8、嵌入式控制器9、千兆網絡系統控制器10、工控機11、橫梁12、傾角傳感器13，一對軌道輪4對稱安裝在一個可拆卸邊支撐7上，兩個可拆卸邊支撐7分別安裝在橫梁12的兩端，縱梁2垂直安裝在橫梁12的中間，在縱梁2的中間部位安裝傾角傳感器13，縱梁2的兩端分別安裝高清相機1和線雷射發射器6，在高清相機1和線雷射發射器6的外面設有保護殼5，傾角傳感器13安裝在縱梁2的中心正上方，橫梁12的兩側分別安裝工控機11和供電系統3，工控機11的側面安裝嵌入式控制器9和千兆網絡系統控制器10。

高清相機1對當前裡程上方的接觸線進行拍照，它覆蓋的視野中心與線雷射發射器6的掃描線中心重合；線雷射發射器6測量接觸線的高度和拉出值等數據信息；保護外殼5保護線雷射發射器6不受碰撞，提高測量的精確度。

橫梁12是跨在軌道兩端的支撐結構，整機以及其他設備均能安裝在橫梁12的上面，軌道輪4的側面有一凸起15，防止裝置從軌道上掉落。

行程編碼器8安裝在一個可拆卸邊支撐7的活動軸上，行程編碼器輪子15緊靠軌道輪4，使行程編碼器輪子15不受軌道的直接磨損，使測距結果精準，行程編碼器8是記錄裡程的裝置，用以給儀器提供測量信號，嵌入式控制器9是儀器對外部設備和電源系統的中間控制器。

千兆網絡系統控制器10是儀器數據傳輸的控制器，將數據準確快速的傳輸給工控機11。

傾角傳感器13與橫梁12橫向和縱向對正安裝，保證前後俯仰角度測量和左右傾斜角度測量的準確性，傾角傳感器13是記錄儀器在軌道上運動姿態的傳感器，用來進行後期數據的處理和空間位置的補償。

實施例：

現場掃描：傾角傳感器13記錄儀器在軌道上的運動姿態，行程編碼器8記錄裡程，溫度計測量當時環境溫度，將三者記錄的角度、裡程和溫度數據傳輸到嵌入式控制器9中，嵌入式控制器9是儀器對外部設備和電源系統的中間控制器，分擔工控機11的傾角數據和編碼信號的處理任務，工控機11是儀器的數據記錄和處理核心，高清相機1對當前裡程上方的接觸線進行拍照，它覆蓋的視野中心與所述線雷射發射器6的掃描線中心重合，將高清相機1和線雷射發射器6所得的接觸線拉出值和高度等數據信息通過千兆網絡系統控制器10傳輸到工控機11中，再經過無線節點將數據傳輸到操作終端上。

後期數據處理：操作終端與後期數據處理平臺進行數據傳輸，最後經過數據處理平臺對數據進行分析。

上面結合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細的說明，但是本實用新型不限於上述實施方式，在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。