[發(fā)明專利]用于搗固車的鐵路線路參數(shù)光電測試裝置及其檢測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810052352.6
• 申請日: 2008-02-29
• 公開（公告）號: CN101240520A
• 公開（公告）日: 2008-08-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王慶有
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市開希機器視覺技術(shù)有限公司
• 主分類號: E01B35/00
• 分類號: E01B35/00;E01B27/13;G01B11/00
• 代理公司: 天津市三利專利商標(biāo)代理有限公司
• 代理人: 楊紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鐵道檢修、維護車輛(搗固車)中測量鐵路線路參數(shù)裝置，尤其涉及一種用于搗固車的鐵路線路參數(shù)光電測試裝置及其檢測方法。

背景技術(shù)

為適應(yīng)國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，鐵路運輸系統(tǒng)的車速在不斷地提速，車輛速度的提升必然要求軌道的檢測與修復(fù)設(shè)備以更高的速度和效率進行工作，以便修復(fù)和保證車輛在高速運轉(zhuǎn)中的安全。盡管我國已經(jīng)研制成功了能夠同時檢測與修復(fù)軌道參數(shù)的專用車輛——搗固車。該種車輛對軌道參數(shù)的測量方法還是采用傳統(tǒng)的鋼絲旋線測量法，這種方法由于受到鋼絲旋線本身的質(zhì)量與張力等因數(shù)的限制，使它對軌道參數(shù)測量的速度與精度都受到不同程度的影響。為了提高測量速度與精度，鐵路亟待開發(fā)光電非接觸的測量方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種用于搗固車的鐵路線路參數(shù)光電測試裝置及其檢測方法，采用高精度的線陣CCD光電傳感器，可以提高搗固車測量軌道參數(shù)的速度與精度。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種用于搗固車的鐵路線路參數(shù)光電測試裝置，其特征是：由固態(tài)光電接收裝置和照明光源組成，所述固態(tài)光電接收裝置由四個光學(xué)成像透鏡組、4個CCD電荷耦合器件和相應(yīng)的處理電路板組成，且由每兩個光學(xué)透鏡組和兩個CCD器件形成獨立的光電系統(tǒng)。

所述成像透鏡組的透鏡為凸形柱面鏡。

所述照明光源采用LED白熾燈。

所述LED白熾燈的設(shè)置位置是其發(fā)出的光線通過并排兩個凸形柱面鏡成像在與CCD器件的像敏陣列排列方向垂直的位置上。

所述鐵路線路參數(shù)光電測試裝置的四點檢測方法，其特征是：(1)作業(yè)區(qū)設(shè)有前、中、后和終點等四個測量部位，其中前端部位是緊壓在軌道上的測量車輪上部的LED白熾燈；中部是安裝固態(tài)光電接收裝置的測量小車；測量小車后面是緊壓在軌道上的測量車輪，它的左右兩側(cè)距線路中心300mm處各安裝一個LED白熾燈，終點位置是安裝在后部測量小車中間的1個LED白熾燈，用于四點法的線路方向測量；

(2)、將固態(tài)光電接收裝置中的兩個獨立光電系統(tǒng)分前后方向安裝在測量小車的中部，前光電系統(tǒng)接收前測量車輪中部LED白熾燈的光線，后光電系統(tǒng)接收后測量小車上左右兩個LED白熾燈的光線，將前后并排的兩個凸形柱面鏡與水平面分別成45°和135°安裝，兩凸形柱面鏡之間的夾角為90°，凸形柱面鏡將LED白熾燈的光線聚焦成一條很窄的光帶落在對應(yīng)的CCD器件光敏面上，由CCD器件將圖像轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺陀嬎銠C處理，檢測出位置變化，并將其分解成水平和垂直兩方向的位移，與標(biāo)定的初始值進行比較，確定LED白熾燈與光電接收器的相對位置關(guān)系，即通過水平方向的相對位置確定正矢，前后垂直方向的相對位置確定縱向高低，左右垂直方向的相對位置差確定超高，實現(xiàn)線路實際參數(shù)的檢測。

所述光電測量系統(tǒng)的三點檢測方法是將四點法中安裝在終點測量小車上的LED白熾燈關(guān)掉或根本不裝這個測量小車而只用光電接收裝置接收前面一個LED白熾燈和后面2個LED白熾燈的信號進行檢測線路的方向、線路縱平和作業(yè)后線路的超高。

所述后測量小車左右兩側(cè)的照明光源和終點測量小車的照明光源分別在后面的CCD上成三對獨立的像，在整個測量范圍內(nèi)，所有的成像互不干擾。

所述LED白熾燈發(fā)出的光線當(dāng)通過兩個凸形柱面鏡成像后應(yīng)在與CCD器件的像敏陣列垂直的位置上。

本發(fā)明的有益效果：該裝置采用高精度的線陣CCD光電傳感器對能夠反映軌道線路參數(shù)的光信號進行快速采集并通過計算機軟件計算而獲得線路參數(shù)，然后通過網(wǎng)絡(luò)傳送給搗固車控制系統(tǒng)主機，可以提高搗固車測量軌道參數(shù)的速度與精度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的檢測光路工作原理的基準(zhǔn)狀態(tài)圖；

圖3是本發(fā)明的檢測光路工作原理的產(chǎn)生左右偏差狀態(tài)圖；

圖4是本發(fā)明的檢測光路工作原理的產(chǎn)生上下偏差狀態(tài)圖；

圖5是作業(yè)區(qū)小車安裝光電測試裝置的示意圖；

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。