[發(fā)明專利]一種實時測量鐵路軌道絕對位置與偏差的裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310382079.4
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN104417582A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高春雷;王發(fā)燈;徐濟松;何國華;游彥輝;周佳亮;吳和山;牛懷軍;劉靖偉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵路軌道測量裝置，尤其涉及一種實時測量鐵路軌道絕對位置與偏差的裝置。?

背景技術(shù)

鐵路軌道的長波平順性檢測對于線路提速和乘坐的舒適性均非常重要，傳統(tǒng)的物理正矢的檢測方法無法檢測出線路的長波不平順。目前，高速鐵路軌道測量已從上世紀(jì)八十年代開始由相對測量轉(zhuǎn)向絕對測量，國外采用的普遍方法是通過安裝軌道參考點的方法建立固定點參考系統(tǒng)，實現(xiàn)了軌道的絕對測量。?

隨著我國高速鐵路和客運專線的相繼建成，均建立了基于CPIII坐標(biāo)系統(tǒng)的精密控制網(wǎng)。目前，鐵路檢修部門普遍采用全站儀配合棱鏡絕對測量的檢測設(shè)備進(jìn)行日常檢測，但測量效率僅300米/天窗點(4小時)，缺乏高效率的檢測設(shè)備，嚴(yán)重制約了鐵路線路的日常檢修效率，對高速鐵路正常運營與維護(hù)造成了一定的影響。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有鐵路軌道絕對位置與偏差檢測效率低的問題，提供了一種實時測量鐵路軌道絕對位置與偏差的裝置。?

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種實時測量鐵路軌道絕對?位置與偏差的裝置，是包括激光發(fā)射與接收系統(tǒng)、轉(zhuǎn)角測量單元、慣性測量單元、傾角測量單元、里程測量單元、棱鏡、數(shù)據(jù)處理單元，所述的激光發(fā)射與接收系統(tǒng)、轉(zhuǎn)角測量單元、慣性測量單元、傾角測量單元、里程測量單元分別與數(shù)據(jù)處理單元連接。?

所述的激光發(fā)射與接收系統(tǒng)、轉(zhuǎn)角測量單元、慣性測量單元、傾角測量單元、里程測量單元、數(shù)據(jù)處理單元分別安裝在測量裝置上。?

所述的棱鏡為放置于軌道兩側(cè)故知參數(shù)的固定支座上。?

本發(fā)明提供的鐵路軌道絕對位置與偏差測量裝置，將測量效率提高到20公里/天窗點(4小時)，大大提高了鐵路檢修效率，為高速鐵路的安全運營提供保障。?

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)工作流程圖?

圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖?

圖3是本發(fā)明激光發(fā)射與接收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明所述的激光發(fā)射與接收系統(tǒng)3、轉(zhuǎn)角測量單元4、慣性測量單元2、傾角測量單元5、里程測量單元6分別與數(shù)據(jù)處理單元7連接。?

如圖2所示，本發(fā)明所述的激光發(fā)射與接收系統(tǒng)3、轉(zhuǎn)角測量單元4、慣性測量單元2、傾角測量單元5、里程測量單元6、數(shù)據(jù)處理單元7分別安裝在所述的測量裝置1上；所述的棱鏡8、9固定在軌道10兩側(cè)已知坐標(biāo)的固定支座上。?

如圖3所示，本發(fā)明所述的激光發(fā)射與接收系統(tǒng)3由激光模擬信號接收器11、激光器12、激光數(shù)字信號接收器14組成。?

本發(fā)明提供的測量裝置在兩側(cè)布設(shè)有控制網(wǎng)的軌道線路上勻速走形，激光發(fā)射與接收系統(tǒng)3利用激光器12發(fā)出的激光線13掃描前方兩側(cè)固定支座上的棱鏡8、9，模擬信號接收器和數(shù)字信號接收器實時對返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；當(dāng)激光線13掃過接收器中線時，轉(zhuǎn)角測量單元4根據(jù)激光數(shù)字接收器反饋的信號I實時測量角度B；慣性測量單元2實時測量載體坐標(biāo)系角速度Wx、Wy、Wz和加速度Ax、Ay、Az等信號，數(shù)據(jù)處理單元7濾波和積分處理獲取測量裝置的空間姿態(tài)，姿態(tài)解算可得測量裝置位置和速度等信息；再結(jié)合轉(zhuǎn)角測量值B、傾角測量值A(chǔ)及里程測量值S，即可實時計算測量裝置1與棱鏡8、9的空間位置關(guān)系，并依據(jù)棱鏡8、9坐標(biāo)及當(dāng)前線路設(shè)計資料，計算軌道10線路絕對位置與偏差。當(dāng)測量裝置1快接近被掃描的棱鏡8、9時，激光發(fā)射與接收系統(tǒng)3將自動切換，實時掃描下一組棱鏡，完成連續(xù)測量。?