CN204388783U - 一种接触网全参数激光测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触网全参数激光测量仪，包括主机和轨道尺，其中所述主机通过一连接件以可拆卸的方式安装在所述轨道尺上，所述连接件包括：倒齿旋转部，其具有一凸缘，并通过该凸缘设置在所述主机上；固定部，其设置在所述轨道尺上，所述固定部具有一凸起并在该凸起的外侧设置有定位插销，同时该凸起中部具有与所述倒齿旋转部相配合定位的空腔；其中，所述倒齿旋转部可转动的嵌入在所述固定部的凸起内并通过定位销与其凸缘的配合实现固定。本实用新型所提供的测量仪通过将主机与轨道尺采用嵌套式旋转定位连接件连接，使比其它卡式连接的安装更方便，更稳定，连接的强度更高，使用寿命更长。

Description

一种接触网全参数激光测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种在铁路上使用的测量装置。更具体地说，本实用新型涉及一种接触网全参数激光测量仪。

背景技术

接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，通过它与受电弓的滑行直接接触，将电能传递给电力机车。接触网是特殊的高压输电线，靠受电弓与接触导线滑动接触供电，有着自身的特殊性：第一，露天供电设备自然事故较多；第二，受电弓和接触网之间会相互磨损，易出弓网事故；第三，在运行过程中一旦损坏或出现故障，将中断行车，成为重要的安全隐患。因此需要利用外部设备经常对接触网进行检测和维护，以保证铁路电力机车的运行安全可靠。

现有的接触网测量主要利用光学瞄准测距原理，测量仪器为光学测量仪和激光测距仪。测量方法是根据超声波或光波在空气中的传播速度，测量发射和接收的时间差，计算测点到接触网的距离，再计算接触网的导高和拉出值。而目前已有的测量设备有如下缺陷：

其一、操作面板所在的主机在轨道尺上的安装不稳固，导致测量精度受影响；

其二、操作面板始终位于竖直面内使操作人员查看视角不便；

其三、轨道尺在铁路轨道上的安装调整不便，一旦放置歪斜便会与轨道卡死，需重新取出后再放置，使得操作麻烦；

其四、操作人员在使用时，总是要不断的抬头瞄准待测位置，导致人眼在雨水或阳光直射下出现不适，还容易使操作人员脖子疲劳，间接影响了测量精度；

其五、各单元模块分散处理数据，综合性能较低。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

本实用新型还有一个目的是提供一种接触网全参数激光测量仪，该测量仪不仅使得主机的操作面板具有角度可调的功能，还改善了其与轨道尺之间，以及轨道尺与铁轨之间的连接方式，稳定性增强，且操作便捷，更进一步的是增加了视频成像装置，给操作人员减轻了工作压力，间接提高测量精度。

本实用新型还有一个目的是提供一种结构稳定、操作简单、能对接触网相关的全部参数进行高精度测量，并实时保存数据在产品附带可扩展SD卡内的全参数激光测量仪。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种接触网全参数激光测量仪，其包括主机和轨道尺，其中，

所述主机通过一连接件以可拆卸的方式安装在所述轨道尺上，所述连接件包括：

倒齿旋转部，其具有一凸缘，并通过该凸缘设置在所述主机上；

固定部，其设置在所述轨道尺上，所述固定部具有一凸起并在该凸起的外侧设置有定位插销，同时该凸起中部具有与所述倒齿旋转部相配合定位的空腔；其中，所述倒齿旋转部可转动的嵌入在所述固定部的凸起内并通过定位销与其凸缘的配合实现固定。

优选的是，所述主机包括：

用于操控所述测量仪的操作面板；

支撑组件，其具有在竖直方向上容纳所述操作面板的容纳腔；其中，

所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式设置在所述支撑组件的容纳腔内。

优选的是，所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式为：

在所述操作面板顶部设置有一转轴，所述转轴一端通过齿轮传动机构与位于所述支撑件容纳腔一侧的角度调整旋钮齿轮连接，所述操作面板通过所述角度调整旋钮实现至少三个翻转角度档位可调。

优选的是，所述支撑组件由在竖直方向上呈前后分布的前组件、中组件和后组件以及位于三者下方的支座组成；其中，

所述倒齿旋转部设置在所述支座的底部；

所述容纳腔设置在所述前组件的正面，所述角度调整旋钮设置在所述前组件的侧部。

优选的是，所述中组件底部与所述前组件和后组件的底部不齐平，且可相对所述前组件与后组件在竖直平面内转动，所述转动的方式为：

所述前组件内设置有蜗轮蜗杆结构，所述蜗轮蜗杆结构的主转部为连接至蜗杆并设置在前组件侧部的微调旋钮，从转部为连接至蜗轮并固定在所述中组件上的固定轴；所述中组件绕其固定轴转动。

优选的是，所述接触网全参数激光测量仪还包括：

激光测距装置和视频成像装置，二者均设置在所述中组件的顶部；以及

数据处理装置，其与所述激光测距装置相连以接收激光测距装置所测得的数据，所述数据处理装置设置在所述中组件内部。

优选的是，所述支座具有空心夹层结构，并在所述空心夹层结构内设置有主机主控板，所述主机主控板采用ARM嵌入式处理器作为中央处理器，且连接有一SD存储卡。

优选的是，所述主机主控板分别与

位于所述前组件上的操作面板、

位于所述中组件上的激光测距装置、视频成像装置和数据处理装置，以及位于所述后组件上的电池仓内电池电连接。

优选的是，所述固定部的凸起顶部镶嵌有金属弹片，并在所述金属弹片内设置有第一滚珠；

其中，当所述倒齿旋转部嵌入在所述固定部内时，其凸缘压在所述第一滚珠上方。

优选的是，所述轨道尺两端底部设置有定位块，

其中一端的定位块内设置有带有第二滚珠的固定支脚，另一端的定位块内设置有可沿所述轨道尺来回滑动的带有第三滚珠的活动支脚；

其中，所述固定支脚与所述活动支脚分别卡设在两铁路轨道的内侧，并 在活动支脚端设置有位移传感器，所述位移传感器电连接至所述主机主控板。

本实用新型所提供的测量仪至少包括以下有益效果：

其一、主机与轨道尺之间通过嵌套式旋转定位连接件连接，比其它卡式连接的安装更方便，更稳定，连接的强度更高，使用寿命更长；同时且第一滚珠的使用比普通弹簧的故障率更低，减少了因主机不平稳带来的补偿值误差，增加测试数据的稳定性，提高测试精度；

其二、其操作面板设计为可翻转式活动结构，能够很方便的改变观察角度，且多角度可选，使操作更加方便，视屏效果更好；同时，在不使用的时候操作面板可与主机的容纳腔贴合放置，更利于存放和携带，节约空间又显得美观；

其三、通过在轨道尺两端的定位块上分别设置带有滚珠的固定支脚和活动支脚方式使得测量仪在轨道上的安放定位更容易，调整更便利，不必担心像其它定位块一样，因放置歪斜与轨道卡死需重新取出轨道尺再次放置，故操作更简单、省力；

其四、通过增设视频成像装置，令其与激光测距装置同步使用，使操作者在测试时只需要选定目标后，根据屏幕视频进行全部测量操作，操作更方便快捷，更人性化，更精确，能有效减少操作者的身体疲劳，减少环境如阳光、雨水等对测试的影响；

其五、主机主控板的中央处理器采用ARM嵌入式处理器，且整个***各单元之间通讯采用串行总线方式连接，***集成度高，***的信号采集速度快，处理的时效性与稳定性能高；同时可采用SD卡作为数据存储位置，使得数据的存储更安全，数据的转移与使用更方便，避免因***故障导致数据丢失。

本实用新型所述的测量仪除了对接触线常规的导高、拉出值进行测量外，还能对接触线相关的参数如：吊悬跨中、侧面限界、中心投影、电线高差、锚段关节、***坡度等进行测量，测量范围很广。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本实用新型所述测量仪的立体结构示意图；

图2为本实用新型所述测量仪的连接件结构示意图；

图3为本实用新型所述主机的立体结构示意图；

图4为本实用新型所述轨道尺其中一端定位块的结构示意图；

图5为本实用新型所述轨道尺另一端定位块的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明/实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-2所示，本实用新型提供了一种接触网全参数激光测量仪，其包括主机1和轨道尺14，其中，所述主机通过一连接件以可拆卸的方式安装在所述轨道尺上，所述连接件包括：倒齿旋转部15，其具有一凸缘151，并通过该凸缘设置在所述主机上；固定部16，其设置在所述轨道尺上，所述固定部具有一凸起161并在该凸起的外侧设置有定位插销163，同时该凸起中部具有与所述倒齿旋转部相配合定位的空腔162；其中，所述倒齿旋转部可转动的嵌入在所述固定部的凸起内并通过定位销与其凸缘的配合实现固定。从图1可看到轨道尺具有规则的条形块状结构。该轨道尺中部刻有最小单位1mm的刻度141，可以使测量仪进行参数校准更方便，特殊时候还可临时做直尺使用。

使用时，主机通过上述的连接件(也可称嵌套式旋转定位座)安装在轨道尺上，安装方式为：将倒齿旋转部先偏转一定角度放入位于轨道尺上的固定部凸起内，然后旋转主机与轨道尺垂直，固定部上的定位销会自动卡入倒齿旋转部的凸缘将主机固定(在转动到位时凸缘下方与定位销正对的位置设有一个凹孔)；要拆卸时，只需向下拉出定位销，旋转主机即可取出。这种连接方式比其它卡式连接的安装更方便，更稳定，连接的强度更高，使用寿命更长。

而在上述方案中，更进一步的是所述固定部的凸起顶部镶嵌有金属弹片164，并在所述金属弹片内设置有第一滚珠；其中，当所述倒齿旋转部嵌入在所述固定部的凸起内时，其凸缘压在所述第一滚珠上方。该第一滚珠可使旋转安装主机时更方便省力，拆卸更顺利快捷。同时且第一滚珠的使用比普通弹簧的故障率更低，给增加对主机的平衡感，减少因主机不平稳带来的补偿值误差，增加测试数据的稳定性，提高测试精度。

参见图3，在本实用新型中进一步的方案是，所述主机包括：用于操控所述测量仪的操作面板2；支撑组件，其具有在竖直方向上容纳所述操作面板的容纳腔401；其中，所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式设置在所述支撑组件的容纳腔内。所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式为：在所述操作面板2顶部设置有一转轴，所述转轴一端通过齿轮传动机构与位于所述支撑件容纳腔一侧的角度调整旋钮3齿轮连接，所述操作面板通过所述角度调整旋钮实现至少三个翻转角度档位可调，比如30度、45度和60度。比如操作人员想使操作面板向上翻30度，仅仅需要将角度调整旋钮转动30度即可通过齿轮传动机构带动操作面板翻转。该操作面板上通常设置有显示屏201以及操作按键202，其中显示屏显示内容为软件操作界面、测试数据以及实时视频录像，视频录像显示测量时的目标影像，起辅助瞄准的作用(后面将提到)。而操作按键由12个按键组成，可以进行数字输入，测量以及激光控制等操作，是人机交互界面。

这里可见，本实用新型实现了操作面板的角度可调，因为测量仪在铁轨上使用时，其位置较低，操作人员通常要蹲得很低才会便于操作操作面板，而当角度可调后，操作人员就可选择适合自己的观测与操作视角来观测屏幕。就如前所说，该操作面板设计为可翻转式活动结构，能够很方便的改变观察角度，且多角度可选，使操作更加方便，视屏效果更好；同时，在不使用的时候操作面板可与主机的容纳腔贴合放置，更利于存放和携带，节约空间又显得美观。

上述方案中，参见图1和图3，所述支撑组件由在竖直方向上呈前后分布的前组件4、中组件5和后组件6以及位于三者下方的支座11组成；其中，所述倒齿旋转部15设置在所述支座的底部；所述容纳腔401设置在所述前组 件的正面，所述角度调整旋钮3设置在所述前组件的侧部，以方便对操作面板的可调。而在前组件与后组件的上方装有一个提手7，方便主机的移动、携带。

参见图1或图3，所述中组件的底部与所述前组件和后组件的底部不齐平，且可相对所述前组件与后组件在竖直平面内转动，所述转动的方式为：在所述前组件内设置有蜗轮蜗杆结构(未示出)，所述蜗轮蜗杆结构的主转部为连接至蜗杆并设置在前组件侧部的微调旋钮10，从转部为连接至蜗轮并固定在所述中组件上的固定轴(未示出)；所述中组件绕其固定轴转动。换句话说，所述中组件可以沿着轨道尺的平面内左右转动，并在平面内的旋转测量角度大于180度，可用手直接粗调或者通过微调旋钮进行细调。

在本实用新型进一步的实施方案中，所述接触网全参数激光测量仪还包括：激光测距装置8和视频成像装置9，二者均设置在所述中组件的顶部；以及数据处理装置(未示出)，其与所述激光测距装置相连以接收激光测距装置所测得的数据，所述数据处理装置设置在所述中组件内部。这里，通过增设与激光测距装置同步使用的视频成像装置，并将其所成像传输至显示屏上显示(下述说明通过主机主控板实现)，使测试任意目标都可直接通过显示屏进行瞄准操作与测试。即测量仪测试时视频成像装置会同步工作，将激光点与被测目标连同周边一定范围显示在操作面板的显示屏上，这样将使得操作者在测量瞄准时只需要看着屏幕操作，而不用不断抬头瞄准，避免了由雨水或阳光直射导致的眼睛不适以及脖子的疲劳，大大加强了测量的便利性；而视频成像装置所使用的高清晰度摄像头与长焦距镜头不但不会影响到测量精度，反而会使瞄准位置更准确，使测量精度更高。

其中，所述支座具有空心夹层结构，并在所述空心夹层结构内设置有主机主控板(未示出)，所述主机主控板采用ARM嵌入式处理器作为中央处理器，且连接有一SD存储卡。所述ARM嵌入式处理器具有体积小、功能强，集成度高，运算速度快等优点，能快速准确的处理数据并输出结果。进而言之，上述所有测试数据最终均由主控板输出到操作面板的显示屏并保存到SD存储卡中，以SD卡作为存储设备可以方便数据的转移、使用或连接到电脑上进行更进一步的分析处理。所述主机主控板分别与位于所述前组件上的操 作面板电连接以实现数据的显示和按键输入、位于所述中组件上的激光测距装置、视频成像装置和数据处理装置电连接以实现所测数据和监控的视频画面输出到显示屏，以及位于所述后组件上的电池仓内电池电连接以解决供电问题。该电池为可充电式锂电池。同时在电池仓另外一侧装有一个电源开关13，以控制主机电源。

其中，轨道尺顶部靠近主机处装有一个提手17。而轨道尺内部还设置有与主控板相连的倾角传感器(未示出)。

如图4-5所示，上述方案中，所述轨道尺两端底部均设置有定位块，其中一端的定位块18较短，其内部设置有带有第二滚珠19的固定支脚20，另一端的定位块21较长，其上开设有条形滑槽22，在所述条形滑槽内设置有可沿所述轨道尺来回滑动的带有第三滚珠23的活动支脚24(该活动支脚可看做是测试轨距所用的)；其中，所述固定支脚与所述活动支脚分别卡设在两铁路轨道的内侧，并在活动支脚端设置有位移传感器(未示出)，所述位移传感器电连接至所述主控板。该位移传感器可通过活动支脚的移动来测量轨道的轨距。这里，通过在轨道尺两端的定位块上装设滚珠，使操作者在轨道上安放轨道尺后更方便对轨道尺位置进行微调，将轨道尺调节到与轨道垂直，且能更快速的进行目标定位，减少了定位块与铁轨内边缘之间的摩擦力。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本实用新型的测量仪的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种接触网全参数激光测量仪，包括主机和轨道尺，其特征在于，所述主机通过一连接件以可拆卸的方式安装在所述轨道尺上，所述连接件包括：

倒齿旋转部，其具有一凸缘，并通过该凸缘设置在所述主机上；

固定部，其设置在所述轨道尺上，所述固定部具有一凸起并在该凸起的外侧设置有定位插销，同时该凸起中部具有与所述倒齿旋转部相配合定位的空腔；其中，所述倒齿旋转部可转动的嵌入在所述固定部的凸起内并通过定位销与其凸缘的配合实现固定。

2.如权利要求1所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述主机包括：

用于操控所述测量仪的操作面板；

支撑组件，其具有在竖直方向上容纳所述操作面板的容纳腔；其中，

所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式设置在所述支撑组件的容纳腔内。

3.如权利要求2所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述主机的操作面板以可沿其顶部由下往上翻转的方式为：

在所述操作面板顶部设置有一转轴，所述转轴一端通过齿轮传动机构与位于所述支撑件容纳腔一侧的角度调整旋钮齿轮连接，所述操作面板通过所述角度调整旋钮实现至少三个翻转角度档位可调。

4.如权利要求3所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述支撑组件由在竖直方向上呈前后分布的前组件、中组件和后组件以及位于三者下方的支座组成；其中，

所述倒齿旋转部设置在所述支座的底部；

所述容纳腔设置在所述前组件的正面，所述角度调整旋钮设置在所述前组件的侧部。

5.如权利要求4所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述中组件底部与所述前组件和后组件的底部不齐平，且可相对所述前组件与后组件在竖直平面内转动，所述转动的方式为：

所述前组件内设置有蜗轮蜗杆结构，所述蜗轮蜗杆结构的主转部为连接至蜗杆并设置在前组件侧部的微调旋钮，从转部为连接至蜗轮并固定在所述中组件上的固定轴；所述中组件绕其固定轴转动。

6.如权利要求5所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，还包括：

激光测距装置和视频成像装置，二者均设置在所述中组件的顶部；以及

数据处理装置，其与所述激光测距装置相连以接收激光测距装置所测得的数据，所述数据处理装置设置在所述中组件内部。

7.如权利要求6所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述支座具有空心夹层结构，并在所述空心夹层结构内设置有主机主控板，所述主机主控板采用ARM嵌入式处理器作为中央处理器，且连接有一SD存储卡。

8.如权利要求7所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述主机主控板分别与

位于所述前组件上的操作面板、

位于所述中组件上的激光测距装置、视频成像装置和数据处理装置，以及位于所述后组件上的电池仓内电池电连接。

9.如权利要求1所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述固定部的凸起顶部镶嵌有金属弹片，并在所述金属弹片内设置有第一滚珠；

其中，当所述倒齿旋转部嵌入在所述固定部内时，其凸缘压在所述第一滚珠上方。

10.如权利要求7所述的接触网全参数激光测量仪，其特征在于，所述轨道尺两端底部设置有定位块，

其中一端的定位块内设置有带有第二滚珠的固定支脚，另一端的定位块内设置有可沿所述轨道尺来回滑动的带有第三滚珠的活动支脚；

其中，所述固定支脚与所述活动支脚分别卡设在两铁路轨道的内侧，并在活动支脚端设置有位移传感器，所述位移传感器电连接至所述主机主控板。