[發(fā)明專利]一種安裝城市軌道交通板式軌道結構自動控制方法

有效

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• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105603839B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 楊秀仁;廖翌棋;陳鵬;曲村
• 申請（專利權）人: 北京城建設計發(fā)展集團股份有限公司;北京安捷工程咨詢有限公司
• 主分類號: E01B29/00
• 分類號: E01B29/00;E01B35/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司11340
• 代理人: 陳新勝

技術領域

本發(fā)明涉及城市軌道交通板式軌道結構的安裝控制，尤其涉及一種采用全站儀、傾斜傳感器得到測量已知點位置數(shù)據(jù)，計算未知點位置數(shù)據(jù)，并通過步進電機與液壓傳動系統(tǒng)來實現(xiàn)安裝城市軌道交通板式軌道結構的自動控制方法。

背景技術

由于城市軌道交通隧道空間狹小，現(xiàn)有的預制板式軌道結構安裝方法采用的是通過多次的人工測量、人工通過調板機械進行調整來趨向定位目標的做法，往往安裝效率低下，人工需求量大且精度不高。

而現(xiàn)有技術中，至今未有一種科學合理的安裝城市軌道交通板式軌道結構的自動控制方法能夠實現(xiàn)對城市軌道交通板式結構高效、準確、快速地安裝，以提高本項工作的精度與工作效益。本發(fā)明即針對現(xiàn)有技術中存在的問題進行的技術改進，具有廣泛的實用意義和經濟效益。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種安裝城市軌道交通板式軌道結構自動控制方法，其能解決現(xiàn)有技術的缺陷，提高安裝效率，降低人工的需求，并有效提供安裝精度。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種安裝城市軌道交通板式軌道結構自動控制方法，其特征在于，該安裝自動控制方法步驟包括：

步驟一：數(shù)據(jù)采集，利用全站儀對板式軌道結構表面安裝的四個測量定位點的X、Y、Z坐標進行測量，利用兩個傾斜傳感器分別對板式軌道結構軸向與徑向的傾斜角α與β進行測量，得到測量坐標系統(tǒng)的測量點位置信息，并進行記錄和存儲于現(xiàn)場服務器上；

步驟二：板式軌道結構坐標計算，以板式軌道結構幾何中心為坐標原點，建立板式軌道結構的坐標系，利用步驟一測得的4組X、Y、Z坐標以及2組α與β值，進行坐標系的轉換參數(shù)計算，得到板式軌道坐標系與全站儀測量坐標系的轉換參數(shù)；

步驟三：調板車坐標計算，先利用激光對準裝置，將板式軌道結構放置在調板車上，保證板式軌道結構的中心點與調板車中心點對準，保證板式軌道結構長邊中線連接線與短邊中線連接線與調板車的中線連接線重合，構建調板車局部坐標系；

步驟四：安裝板式軌道結構，在該步驟中主要包含如下子步驟：

子步驟一：測量初始狀態(tài)下板式軌道測量定位點位置信息，即通過全站儀和傾斜傳感器來測量位于調板車上的板式軌道結構的位置信息，根據(jù)步驟二計算得到的板式軌道結構坐標系與測量坐標系的轉換參數(shù)值，換算板式軌道結構的特征點在測量坐標系下的坐標值；

子步驟二：根據(jù)就位目標位置信息計算測量坐標系下調板車與板式軌道結構特征點坐標調整值，

子步驟三：計算旋轉、平移步進電機行程及液壓傳動系統(tǒng)行程，即根據(jù)調板車中心點的偏移量，計算X軸、Y軸方向步進電機平移所需的脈沖數(shù)、旋轉步進電機的輸入脈沖數(shù)和4個液壓傳動系統(tǒng)所需升降的行程量；

子步驟四：控制旋轉步進電機、平移步進電機和四個液壓傳動系統(tǒng)進行板式軌道結構的調整。

其中：在步驟一中，所述四個測量定位點的選擇是以板式軌道結構的中心點為坐標原點，以長邊中點的連線與短邊中點的連線對板式軌道結構分別建立四個象限，分別在四個象限的中心位置布置測量定位點，并傾斜傳感器分別垂直于長邊中點連線和短邊中點連線，以獲得板式軌道結構軸向與徑向的傾斜角α與β的信息。

其中：在步驟二中，構建板式軌道結構的局部坐標系(x’,y’,z’)，計算板式軌道結構局部坐標系(x’,y’,z’)與測量坐標系(x,y,z)的轉換關系。

其中：在步驟三中，構建調板車局部坐標系，其是以調板車中心點為原點，以長邊與短邊的中線連接線分別為X、Y軸，則調板車坐標系與板式軌道結構坐標系的轉換關系為(x,y,z)^T＝(x′,y′,z′+Δh)^T，其中Δh為板式軌道結構中心點厚度。

根據(jù)以上步驟操作，板式軌道結構完成第一次就位。依據(jù)上述1～8步驟進行多次重復，使得目標點坐標誤差控制在一定的誤差限值范圍內。完成板式軌道結構的安裝就位。

本發(fā)明的自動化控制方法能夠應用于以下技術領域：城市軌道交通板式軌道結構的自動安裝、高鐵板式軌道結構的自動安裝。

本發(fā)明的有益效果是改變了傳統(tǒng)預制板式軌道結構在狹小空間內安裝的自動化控制難題，能夠大大地提高安裝精度、提高安裝效率、減小人工、縮短工期，是一種改變傳統(tǒng)工藝的自動化控制方法，在城市軌道交通板式軌道安裝具有重要的應用價值。

本發(fā)明的詳細內容可通過后述的說明及所附圖而得到。

附圖說明

圖1顯示了本發(fā)明中安裝城市軌道交通板式軌道結構的自動控制方法的流程圖。