[發明專利]一種軌道曲線參數測量方法及系統裝置

有效

• 申請號: 201010590612.2
• 申請日: 2010-12-16
• 公開（公告）號: CN102092405B
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 馬世宏;伍啟天;周利文
• 申請（專利權）人: 株洲時代電子技術有限公司;株洲南車時代電氣股份有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所 31251
• 代理人: 王法男

技術領域

本發明涉及一種軌道的性能參數的測量方法及系統裝置，具體說是一種軌道曲線參數測量方法及系統裝置。

背景技術

受其承載的機車運行時產生的作用力的影響,鐵路軌道的靜態曲線形狀隨時間變化而不斷偏離其設計值，當這個偏離值達到一定范圍時,就會對行車造成影響,甚至對安全造成危害，為了在一個大尺度內測量出這種偏移的值。出現了數種軌道測量裝置，但多以激光及一個跟蹤靶標為基礎，其中以普拉塞*陶依爾公司所開發的測量方法最為典型，該方案包括一個可沿鐵軌行駛的測量車，一個架設于固定點的測量車，一個激光發射裝置，以及一個可跟蹤激光的移動靶標組成，當測量車沿鐵軌走行時，靶標移動測出相對固定點的偏移，計算出鐵軌參數。它存在的不足是：在這些裝置中，激光束是固定的，移動的是激光接收靶標，激光靶標必須裝配于一個由電機驅動的機械構架之上,以便于增大接收面積，在工作開始前，需要一個靶標與激光的對準過程。由于靶標的接收面積較小,激光容易產生脫靶現象,需人工介入關注靶標跟蹤狀況，如脫靶則需再次人工對準。因此尚有必要對此進一步加以改進。

發明內容

本發明的目的是針對現有軌道曲線參數測量方法及裝置所存在的不足，提供一種測量時不易脫靶，不需要人工介入關注靶標跟蹤狀況的軌道曲線參數測量方法及裝置。

本發明的技術方案為：一種軌道曲線參數測量方法，在被測軌道線路上放置兩臺測量小車，其中一臺為固定測量小車，一臺為移動測量小車，在固定測量小車上裝有數字攝像頭，在移動測量小車上裝有光學靶標，由移動測量小車和固定測量小車組成一個軌道曲線參數攝像測量系統，通過移動測量小車的數字攝像頭移動與移動過程中與固定測量小車的光學靶標光學成像對軌道曲線參數絕對參數坐標進行測量分析，完成對軌道曲線參數測量過程。在一個測量過程中，首先將固定測量小車固定在被測線路的一頭，將移動測量車安放在被測線路的另一頭；再將固定測量小車上的高分辨率的數字攝像頭對準安裝于移動測量小車上的光學靶標，拍攝光學靶標得出一個靶標的初始位置值O′，再通過常規計算求出左右軌道到光學靶標中心O′的水平與垂直距離值，再將此左右軌道的水平與垂直距離值與光學靶標中心O′的空間坐標相疊加，即可得出在該測量點軌道的空間坐標；再開動移動測量小車，移動測量小車沿鐵軌向固定測量小車以一定速度行駛，在此過程中固定測量小車上的攝像頭不斷紀錄靶標的相對坐標，并將該數據傳送給移動測量小車，移動測量小車上的軌道參數計算機接收該數據，根據前述原理，將每個測量點測得的軌道數據與測距輪測得的距離值相結合，從而行成完整的軌道空間參數曲線。

根據上述方法所提出的軌道曲線參數測量裝置的測量方法，它包括以下步驟：

第一步，將兩部測量小車裝載于高速運載車的托運平臺上，高速運送至欲施工作業的鐵軌區段；

第二步，到達指定區域后，裝載/放卸機械裝置將移動測量小車和固定測量小車兩部測量小車從高速運載車卸下并安放于鐵軌之上；

第三步，測量小車分別行駛至軌道待測量區段的兩端；固定測量小車，使之不能沿鐵軌運動，打開無線數傳電臺，在移動測量小車和固定測量小車之間建立數據的傳送與接收通道，將固定測量小車上的高分辨率的數字攝像頭對準安裝于移動測量小車之上的光學靶標，拍攝并計算此時靶標的位置作為初始值并記錄；

第四步，移動測量小車沿軌道固定測量小車低速行駛，固定測量小車上的高分辨率的數字攝像頭持續拍攝移動測量小車之上的光學靶標，通過圖像的方法計算出后續圖像中光學靶標相對于初始位置的偏移，并通過無線數傳電臺將該值傳送給移動測量小車之中的軌道參數計算機，同時，軌道參數計算機在行駛過程中持續采集測距傳感器輸出值，用于確定小車測量幾何中點與鐵軌軌沿距離；采集傾角傳感器輸出值,?用于確定左右兩軌高度差；采集旋轉編碼器輸出值,?用于確定移動測量小車沿鐵軌運動的位移值，在此基礎上，結合無線數傳電臺所傳送的數字圖像處理系統輸出值，軌道參數計算機就可以計算出軌道實際的曲線狀態數據值；

第五步，軌道參數計算機計算出軌道的理論狀況數據，并將其與實際數據進行比較，生成偏差報告并輸出；

第六步，當測量小車作業完畢，高速運載車重新將測量小車裝載于托運平臺上并通過鎖緊裝置鎖緊，馳離作業現場。