[實(shí)用新型]一種手持式鐵路道床斷面掃描裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222830803.2
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號: CN218536700U
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉海洋;姜曉軍;蔣萬軍;楊淏宇;鐘彪;王爾秋;李康康;吳桐;武永強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 中交二公局鐵路建設(shè)有限公司
• 主分類號: B61K9/08
• 分類號: B61K9/08;G01B11/00;G01S7/481
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 田秀芬

本實(shí)用新型公開了一種手持式鐵路道床斷面掃描裝置，屬于軌道交通領(lǐng)域，包括設(shè)置于裝置底部的能夠開口的左右支腿、設(shè)置于左右支腿上端的立桿、分別安裝于立桿上的二維激光雷達(dá)、單片機(jī)、供電源、電源開關(guān)、檢測開關(guān)、藍(lán)牙部件以及安裝有鐵路道床斷面掃描App的手機(jī)；左右支腿的上端與立桿的下端通過公用軸鉸接在一起；二維激光雷達(dá)與單片機(jī)的電源線均與供電源連接；二維激光雷達(dá)與單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線連接；單片機(jī)上設(shè)置有能夠與手機(jī)藍(lán)牙配對的藍(lán)牙信號模塊；單片機(jī)通過數(shù)據(jù)線采集二維激光雷達(dá)的數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙部件傳輸?shù)绞謾C(jī)的鐵路道床斷面掃描App。本實(shí)用新型便于施工人員現(xiàn)場檢查時快速、準(zhǔn)確的獲得有砟軌道的道床斷面狀態(tài)信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其是一種手持式鐵路道床斷面掃描裝置。

背景技術(shù)

國外現(xiàn)有技術(shù)研究現(xiàn)狀：

2004年，奧地利的約瑟夫·陶依爾等人發(fā)明了一種探測道床斷面的方法，該方法與配砟整形車作業(yè)相結(jié)合，主要是利用大型測量車和自行式小車對軌道上所缺道砟的地段分析計算需要補(bǔ)砟的量。隨著測量技術(shù)的進(jìn)步，這種測量車已經(jīng)無法適應(yīng)國內(nèi)的需要。

俄羅斯特維瑪(TVEMA)公司研發(fā)的《GABARIT-M》高速三維掃描系統(tǒng)主要用于對隧道狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，對道床參數(shù)進(jìn)行分析，對接近物體限界及線間距進(jìn)行檢測，該系統(tǒng)安裝在自行式軌檢車或者軌檢車廂上，可以選配快速和高速兩種掃描系統(tǒng)：快速掃描系統(tǒng)是專門開發(fā)的用于復(fù)雜使用環(huán)境的掃描系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對鐵路基礎(chǔ)設(shè)施目標(biāo)進(jìn)行全天候檢測；高速掃描系統(tǒng)主要用于高速檢測。這種掃描系統(tǒng)依然太過于復(fù)雜，不便于攜帶和安裝，且不適用于國內(nèi)軌道工程施工。

德國弗勞恩霍夫物理測量技術(shù)研究所(FraunhoferIPM)研究的鋼軌掃描(RTS)系統(tǒng)，首度利用掃描儀測量軌道、枕木以及鋼軌底座。利用特殊的光學(xué)設(shè)計使掃描儀可安裝在距離鋼軌底座僅1.2公尺的上方。該裝置可橫向掃描軌道，以測量火車在1.7公尺寬的軌道上的行進(jìn)動態(tài)，提供有關(guān)軌道及其相關(guān)基礎(chǔ)架構(gòu)的詳細(xì)3D圖像。

瑞士移動地圖服務(wù)公司iNovitas將用這款儀器為瑞士的窄軌鐵路進(jìn)行檢測。

意大利Mermec公司研制的T.SIGHT 5 000型系統(tǒng)采用攝像技術(shù)，是基于激光三角測量法的隧道限界檢測系統(tǒng)，LINSESCAN 100型系統(tǒng)是基于激光掃描測距法的隧道限界檢測系統(tǒng)。

就目前搜集的國外資料來看，已有針對軌道道床斷面、隧道狀態(tài)等的相關(guān)研究，其中多數(shù)與其他裝置作業(yè)時相結(jié)合，針對有砟軌道道床斷面檢測還沒有進(jìn)行全面系統(tǒng)的研究。

國內(nèi)現(xiàn)有技術(shù)研究現(xiàn)狀：

2008年，鐵道科學(xué)研究院的牛懷軍提出一種“道床輪廓測量系統(tǒng)(BPD)”，該系統(tǒng)通過測道床的實(shí)際輪廓，并將其與標(biāo)準(zhǔn)輪廓進(jìn)行對比，得到偏差；通常與配砟整形車作業(yè)相結(jié)合使用，在車行過程中對道床連續(xù)掃描，經(jīng)過系統(tǒng)的分析計算，得到該段線路道床道砟的總量盈虧。

2012年，蔡昌勝等人提出一種“鐵路配砟整形養(yǎng)護(hù)裝置”，可實(shí)現(xiàn)雙向配砟整形作業(yè)、雙向高速運(yùn)行的鐵路配砟整形養(yǎng)護(hù)，該裝置中不僅包含清掃等裝置，還包含儲砟裝置和道床掃描裝置及控制系統(tǒng)，其中道床掃描裝置及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對道床的掃描分析功能，指導(dǎo)配砟整形作業(yè)。

2017年，中鐵四局的徐欽國等人提出了一種有砟線路連續(xù)卸砟的過程控制方法，該卸砟車是在機(jī)車前端設(shè)置斷面掃描儀，對處在機(jī)車前端下方的道床斷面進(jìn)行掃描，獲得各里程段的實(shí)際道床結(jié)構(gòu)，包括道床頂寬、道床厚度、道岔邊坡坡度和道床砟肩堆高尺寸，利用掃描獲得的實(shí)際道床結(jié)構(gòu)與設(shè)計道床結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，從而確定所需補(bǔ)充的道砟。

2017年，中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所的孫淑杰等人研制了一套基于激光掃描技術(shù)的有砟軌道道床斷面檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠在車輛高速運(yùn)行的狀態(tài)下實(shí)時獲取有砟軌道道床區(qū)域的高精度點(diǎn)云信息，建立基于軌道坐標(biāo)系的道床三維模型，能夠檢測有砟軌道道床斷面缺陷和盈/欠砟量。