[發明專利]一種高鐵直線段多模AI精測機器人

有效

• 申請號: 202011109683.6
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112212842B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 范先錚;王文慶
• 申請（專利權）人: 中鐵上海設計院集團有限公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01S19/14;G01C25/00
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 周宇凡

本發明涉及高鐵運營期精測網技術領域，尤其是一種高鐵直線段多模AI精測機器人，其特征在于：包括AI主機控制端、微型電子水準儀、微型全站儀、北斗GNSS接收機、金屬輕鋼框以及運動裝置，其中所述微型電子水準儀和所述微型全站儀安裝在所述金屬輕鋼框內，所述北斗GNSS接收機安裝在所述金屬輕鋼框的上方，所述金屬輕鋼框安裝在所述運動裝置的上方，所述AI主機控制端連接控制所述微型電子水準儀、所述微型全站儀、所述北斗GNSS接收機以及所述運動裝置。本發明的優點是：擺脫了傳統測繪的人工干預，實現在高鐵精測網項目無人工干預自動測量，人為操作只需選擇相應測量模塊即可，該發明減少作業工機具，提高施測效率，降低用工成本。

技術領域

本發明涉及高鐵運營期精測網技術領域，尤其是一種高鐵直線段多模AI精測機器人。

背景技術

高鐵運營線路軌道控制網測量實施起來難度大，有眾多特殊地段，且必須在天窗點內作業，所有的工作必須建立在既有線行車安全、確保動車組平穩運行的大前提，該類的項目特點是安全管控、數據準確性和高精度方面。為保障高速鐵路安全平穩，可靠運行，根據《運營高速鐵路基礎變形監測管理辦法》、《運營高速鐵路精密測量控制網管理辦法》等要求，運營高速鐵路要做好精測網復測與基礎變形監測。精測網平面復測包含線下CPI復測、線上CPⅡ復測與CPⅢ平面復測，線上精測網高程復測是在兼顧同步建立線下沉降基準網的前提下，對線上CPⅢ控制網的高程測定。

其特征對監測點（CPI、線上CPII、CPIII）水平位移、沉降做周期監測，CPI或線上CPII作業采用GNSS接收機或全站儀自由設站進行施測，通過比較周期變化研判是否發生變。線上CPIII采用全站儀邊角交會自動化監測，采用測量棱鏡作為變形監測點的觀測對象，通過在觀測期間相對變化量研判高鐵沿線該地段是否發生明顯變化。CPIII高程采用電子水準儀，采用銦瓦尺作為變形監測點的觀測對象，通過觀測期間相對變化判斷區段是否發生沉降。以上三類若發生較大變形，則盡早通知設備管理單位采取線路安全養護措施。

高鐵精測網CPI、線上CPII、CPIII平面、高程復測常規作業模式及流程匯總如下：

1、CPI、線上CPⅡ控制網使用GNSS觀測，應采用經檢定合格精度不低于5mm±1ppm的雙頻GNSS接收機施測，采用邊聯結方式構網，形成由三角形或大地四邊形組成的帶狀網。在線路起點、終點或與其他線路平面控制網銜接地段，必須有2個及以上的CPⅠ、CPⅡ控制點相重合。常規作業方式為GNSS接受機擺放在該點位后，對基座對中整平，鋼尺測取天線高并記錄后開機觀測，如圖1所示。

2、高鐵精測網復測過程中CPⅢ平面網觀測的自由測站間距一般約為120 m，自由測站到CPⅢ點的最遠觀測距離不應大于180 m；每個CPⅢ點至少應保證有3個自由測站的方向和距離觀測量，序號1-12為變形監測點，點位上放置傳統棱鏡，棱鏡方向必須沿直線方向指向儀器，如圖2所示。

其中，儀器在A點將監測點測量完畢后需要到B點進行下一站測量，此時5、6、7、8點位的四個棱鏡由于測站A至B的變動，其方向必須隨測站發生變化，常規方法通過人為干預手動轉動棱鏡朝向解決此問題，運營線天窗作業時間短，常規方法浪費作業時間，影響作業效率。

3、CPⅢ控制網水準測量采用矩形環單程水準網或往返測水準路線構網觀測，水準測量示意圖如圖3所示。CPⅢ水準網與線上水準基點聯測時，應按相應等級水準測量要求進行往返測。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足，提供了一種高鐵直線段多模AI精測機器人，將GNSS接收機、水準儀、全站儀集成于一體化，劃分為三個模塊：線路或軌道控制網自動化水準、軌道控制網（CPIII）平面測量與基礎或線路控制網（CPI、CPII）平面測量模塊，實現了無人工干預的自動測量。

本發明目的實現由以下技術方案完成：