高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀的製作方法

2023-04-25 06:55:41

專利名稱：高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量儀器的設計和製造，特別是涉及高速鐵路軌道長波不平順精 密測量儀。
技術背景目前高速鐵路軌道長波不平順度的測量方法原始，測量效率低下。受人為因素影 響較大，測量數據主觀性大，精度較低，並且只能做相對測量，還做不到絕對測量。隨著火車 的不斷提速，對路軌的平順度的要求大幅提高，隨之對檢測精度的要求也大幅提高，原先傳 統的檢測方法已經不能滿足需要。
發明內容本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種高速鐵路軌道長波不平順精密 測量儀，結構簡單合理，科技含量高，強度低，易操作，精度高。本實用新型為實現上述目的所採用的技術方案是高速鐵路軌道長波不平順精密 測量儀，其由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由雷射電子經緯儀1、水準儀2、小車 車體5及雷射電子經緯儀的水平調整裝置組成6，測量接收靶車由雷射接收光靶7、筆記本 電腦10、靶車車體11、靶車軌輪12、裡程傳感器13及水平、雷射位移傳感器組成16。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，雷射電子經緯儀採用帶有空間位相 調製器的雷射經緯儀(專利號200720306434. x)，水準儀採用雷射自動安平水準儀(專利 號=200520092795. x)，雷射接收光靶採用環柵數字接收靶(專利號:ZL200510047340. 0)。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，光源車上有推手3和小車軌輪4。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，雷射接收光靶上有數據轉接控制盒 15，車體上有側面定位輪14、光靶位移電機絲杆組8和靶車推手架9。本實用新型與傳統方法相比具有顯著的特點在高速鐵路檢修時，不僅需要軌道的相對位置關係精確，而且還需保證絕對位置 沒有偏移，目前的主要方法是利用全站儀和軌檢車配合來完成，這種方案下需要有大量的 CPIII點來進行控制，導致作業率低下，為此本實用新型採用靜態GPS的測量方法來進行平 面坐標的獲取。該方法利用國家高精度GPS控制網，加設每10km設置的GPS固定站與測量時架設 的GPS移動站組成的測量系統。該系統平面坐標測量精度優於士3mm，滿足無砟軌道中線與 設計中線偏差10mm的要求，而且該系統技術成熟、穩定可靠。本實用新型採用高精度液體雙光楔雷射自動安平水準儀進行水準測量，其精度指 標每公裡往返標準偏差可達到o. 3mm，完全能夠滿足軌面高程測量的精度要求，更適於夜間 作業，為完成軌道的長波高低、軌向的精密測量，建立長弦基準線是其中的重要前提條件， 本實用新型採用雷射定向電子經緯儀(專利號200720306434.x)定向發射無需調焦的激 光環柵光束作為軌向、高低測量的基準線，為完成軌道長波平順度檢測成為可能，軌向、高低測量的示值誤差可達到0. 5+XL，即150米弦長時誤差0. 65mm，完全滿足鐵道部要求的10 米弦2mm偏差、300米弦10mm偏差的規定。環柵數字接收靶是雷射基準線產生的雷射環柵光斑中心位置自動判讀裝置，也 是保證軌向、高低精密測量和實現數位化的重要部件，採用環柵數字接收靶(專利號 ZL200510047340. 0)，測量靶在光斑不晃動狀態下(距離70m之內)，採用單幅採樣，出現晃 動時採用多幅採樣加權平均算出中心位置。在單幅採樣時，可實現連續動態行走，多幅採樣 小車需停頓，時間小於5秒。傳統的軌檢車都採用了短弦擬合，累計誤差較大。本實用新型採用百米長弦在GPS 平面坐標的基礎上配合相鄰弦線方向角的修正，進行了整體線形的擬合，其精度超過傳統 的短弦擬合方法，也保證了整個測量數據的連續性。水平、超高的測量採用動態水平傳感器以此達到對兩軌水平，超高，三角坑動態測 量的目的，其精度滿足客運專線的要求。又由於經緯儀是雷射發射部分，它帶有空間位相調製器(97225486)，發出的雷射 光斑為環狀，其中心亮點能保證雷射線準確對準光靶中心，且在整個工作範圍內無需調焦， 提高了精度。定點比傳統方法更準確，使測量精度也大大提高。另外，本實用新型還具有科技含量高、檢測方便、易操作等優點。

圖1為本實用新型系統結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步的詳細說明如圖1所示。高速 鐵路軌道長波不平順精密測量儀，由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由雷射電子 經緯儀1、水準儀2、小車車體5及雷射電子經緯儀的水平調整裝置6組成，測量接收靶車 由雷射接收光靶7、筆記本電腦10、靶車車體11、靶車軌輪12、裡程傳感器13及水平、雷射 位移傳感器組成16。雷射電子經緯儀採用帶有空間位相調製器的雷射經緯儀(專利號 200720306434. x)，水準儀採用雷射自動安平水準儀(專利號200520092795. x)，接收雷射 接收光靶採用環柵數字接收靶(專利號ZL200510047340. 0)。光源車上有推手3和小車軌 輪4。雷射接收光靶上有數據轉接控制盒15，車體上有側面定位輪14、光靶位移電機絲杆組 8和靶車推手架9。測量時在軌道上選擇2到3個重要控制點(直線段選擇所測線路首末兩點，曲線 段選擇ZH、HY、YZ)架設GPS移動站與線路兩旁的GPS固定站經3個小時左右的聯測，聯測 數據通過無線網絡傳回中心站解算得到被測控制點的精確平面坐標；完成軌道關鍵控制點 的平面坐標測量，並與設計坐標對比，求其偏差；完成軌道關鍵控制點的軌面高程測量，並 與設計值對比求其偏差並能計算所測各點間的順坡率；能夠滿足軌道(TlOOm或(T200m長 弦的不平順直接檢測，完成軌向、高低、水平(超高)及軌距的測量；能適應鐵路線路直線 段、圓曲線、緩和曲線及豎曲線的連續測量；自動保存測量過程中的各種數據，線形特徵。繪 制各檢測項目的波形圖，線路軌跡圖，並可對波形進行縮放、平移、選段等處理；通過長期、 多次測量可得到該線路的沉降、變形狀況和規律。
權利要求高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特徵是其由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由雷射電子經緯儀(1)、水準儀(2)及小車車體(5)組成，測量接收靶車由雷射接收光靶(7)、筆記本電腦(10)、靶車車體(11)、裡程傳感器(13)及水平、雷射位移傳感器(16)組成。
2.根據權利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特徵是雷射電子 經緯儀採用帶有空間位相調製器的雷射經緯儀，水準儀採用雷射自動安平水準儀，雷射接 收光靶採用環柵數字接收靶。
3.根據權利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特徵是光源車上有 推手(3)、小車軌輪(4)及雷射電子經緯儀的水平調整裝置(6)。
4.根據權利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特徵是雷射接收 光靶上有數據轉接控制盒(15)，車體上有靶車軌輪(12)、側面定位輪(14)、光靶位移電機 絲杆組(8)和靶車推手架(9)。
專利摘要本實用新型涉及測量儀器的設計和製造，特別是涉及一種利用雷射檢測鐵路路軌的裝置。其特徵是其由雷射發射器(1)、定位接收光靶(2)、測量靶(3)及圖象無線接收裝置(6)組成，定位接收光靶內安裝有攝像裝置(4)及攝像發射裝置(5)。具有結構簡單合理，強度低，易操作，精度高等優點。
文檔編號B61D15/10GK201575794SQ20092024943
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者於乾軼, 劉大慧, 劉旭, 劉洪雲, 孟凡科, 師立剛, 李智斌, 林南, 紀永慧, 蔣秀媛 申請人:劉洪雲