CN206330548U - 一种高速铁路站台限界测量小车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及铁路站台检测技术领域，尤其是一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：所述测量小车包括H形车架，所述H形车架的两侧设置有车轮，在所述H形车架的一侧表面可拆卸式的连接固定有支撑竖梁，所述支撑竖梁的顶面固定安装有激光发生器和面阵列相机，所述激光发生器和所述面阵列相机朝向高速铁路站台，且所述面阵列相机的设置位置满足于覆盖所述激光发生器所发出的激光线的要求；通过推行所述H形车架使所述激光发生器和所述面阵列相机扫描测量所述高速铁路站台台面的轨心距、竖高和轨距。本实用新型的优点是：操作简单高效，测量精度精准可靠。
Description
技术领域
本实用新型涉及铁路站台检测技术领域，尤其是一种高速铁路站台限界测量小车。
背景技术
随着我国大量高速铁路的投入运营，铁路沿线设备设施状态检测精度和频次要求愈来愈高。站台是铁路沿线重要的动车组停靠设施，随着线路的长期运营，线路和站台会发生沉降，且钢轨位置也会发生偏移，从而导致站台限界尺寸发生变化，严重时可能发生旅客踩空或车体擦刮，甚至发生撞车等安全事故。
按照铁路总公司站台限界管理相关办法要求，各房建部门要对管内高铁站台限界实行动态管理，定期检测，全面、及时掌握高铁站台限界的动态变化情况，高铁站台限界尺寸检测任务日益繁重。
目前，国内高速铁路站台限界测量设备还相对比较落后，自动化程度较低，操作复杂，作业效率低，为适应当前房建设备养护维修体制的变化和总公司对高铁站台限界管理提出的要求，提高高铁站台限界检测效率与质量，及时发现高铁站台限界的状态变化和存在的安全隐患，科学指导高铁站台养护维修的科学化、智能化、高效化，为保障高速铁路运营安全提供重要的技术保障，需要一种高速铁路站台限界测量小车，小车采用激光技术、成像技术、图像识别技术、车辆姿态修正技术，自动化程度高、操作简单、作业效率高。
发明内容
本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种高速铁路站台限界测量小车，通过推行测量小车沿站台前进，由激光发生器发出激光线并由面阵列相机解析，得出激光发生器与测量点之间的距离，结合倾角和位移传感器测量到的小车倾角和轨距，从而算出铁路站台限界，实现非接触式的高速铁路站台限界的测量。
本实用新型目的实现由以下技术方案完成：
一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：所述测量小车包括H形车架，所述H形车架的两侧设置有车轮，在所述H形车架的一侧表面可拆卸式的连接固定有支撑竖梁，所述支撑竖梁的顶面固定安装有激光发生器和面阵列相机，所述激光发生器和所述面阵列相机朝向高速铁路站台，且所述面阵列相机的设置位置满足于覆盖所述激光发生器所发出的激光线的要求；通过推行所述H形车架使所述激光发生器和所述面阵列相机扫描测量所述高速铁路站台台面的轨心距、竖高和轨距。
在所述H形车架上固定设置有位移传感器、倾角传感器和里程传感器，所述位移传感器和所述倾角传感器用于采集所述测量小车在行进时所述H形车架的姿态信息，所述里程传感器用于测量所述测量小车的行进距离。
所述H形车架上设置有单片机采集模块，所述单片机采集模块连接并接收处理所述位移传感器、所述倾角传感器以及所述里程传感器的测量采集信息。
在所述H形车架的中部固定设置有推行手柄。
本实用新型的优点是：采用H形车架，支撑竖梁可拆装，结构简单，可在钢轨上推行；测量以大地水平和轨面为基准，数据合理准确，重复性好；采用高精度位移和倾角等传感器测量小车姿态变化；使用工业笔记本电脑进行数据处理和报表生成及显示，测量结果直观方便。
附图说明
图1为本实用新型的布置结构示意图；
图2为本实用新型的侧视图；
图3为本实用新型的正视图；
图4为本实用新型的俯视图；
图5为本实用新型工作时的测量示意图；
图6为本实用新型工作时测量数据流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：
如图1-6所示，图中标记1-16分别表示为：激光发生器1、面阵列相机2、H形车架3、工业笔记本电脑4、单片机采集模块5、位移传感器6、倾角传感器7、里程传感器8、推行手柄9、电脑支架10、钢轨11，调整轮12，导向轮13，可充电锂电池14、支撑竖梁15，站台16。
实施例：本实施例中的高速铁路站台限界测量小车，由走行车体、信号采集***、视觉测量***，其中走行车体为测量小车的主体部分，可在高速铁路的钢轨上推行，信号采集***和视觉测量***均设置在走行车体上。本实施例中的测量小车可配合站台限界测量管理软件来使用，实现自动化的信号采集和视觉测量。
如图1所示，本实施例中高速铁路站台限界测量小车的走形车体包括H形车架3、支撑竖梁15、车轮传动机构、推行手柄9以及电脑支架10，其中H形车架3和支撑竖梁15为可拆卸式的式铝合金结构，是整个测量***的基准平台，在搬运时可将H形车架3与支撑竖梁15拆开，以便于测量人员搬运运输。支撑竖梁15的高度高于H形车架1.5米，固定设置于近站台侧的H形车架3上。车轮传动结构每侧共2个调整轮12、3个导向轮13，其中调整轮12承载在钢轨11上，导向轮13贴合在钢轨11的内侧表面，以使车轮传动机构可以随着线路走向而行进。在车轮传动机构中采用有弹性适度的伸缩机构，使得车轮能在线路上平稳推行、不脱轨，也能始终保持与线路的相对垂直密贴姿态。为了便于测量人员推行H形车架3，推行手柄9固定设置在H形车架3的横梁中部，保证推行时H形车架3整体受力均匀。
信号采集***由单片机采集模块5、位移传感器6、倾角传感器7以及里程传感器8组成，其中单片机采集模块5主要用于采集高速铁路站台限界测量小车在测量点位时各传感器的数值，经单片机运算后，送至工业笔记本电脑。位移传感器6安装于主车轮两侧，用于测量承载测量小车的两根钢轨之间的中心距离，即轨距，通过导线连接至单片机采集模块5。里程传感器8安装于外侧车轮，用于记录小车推行的距离，通过RS232通信线连接至单片机采集模块5。倾角传感器7安装于H形车架3的横梁内，用于检测钢轨两侧内外超高量。
视觉测量***由激光发生器1、面阵列相机2和工业笔记本电脑4组成，其中激光发生器1和面阵列相机2固定安装在车架竖梁15上，工业笔记本电脑4通过安装在H形车架3上的电脑支架10安装固定。激光发生器1和面阵列相机2采集、处理、解析站台图像，结合工业笔记本电脑4接收到的单片机采集模块5的数据，计算出各测量点位高速铁路站台相关限界尺寸。
在工业笔记本电脑中4安装有站台限界测量管理软件，主要用于整理相关数据文件和图表，汇总车站所有站台的限界测量数据，并按照站台限界管理部门的需求形成相关报表。工业笔记本电脑4放置于所述支架上，并通过USB数据线与单片机采集模块5连接，通过网线与面阵相机2连接。
本实施例在使用时，具有如下步骤：
首次使用本实用新型时，需要搭建标定平台，对测量***进行定标。通过调节面阵列相机2的角度和光圈，匹配最佳成像配置，建立照片像素与激光发生器1发出的激光所在的断面内的实际尺寸的映射关系，保证面阵列相机2的拍摄面覆盖激光发生器1所发出的激光。
将H形车架3放置在站台16下的钢轨11上，使调整轮12承载在钢轨11上，使导向轮13紧贴于钢轨11的内侧表面。
测量前，打开工业笔记本电脑4上的站台限界测量管理软件，通过工业笔记本电脑4对测试前的参数进行设置，并输入相应测试信息。测量时，开启站台限界测量小车电源，在钢轨11上向前推行站台限界测量小车，单片机采集模块5实时采集车架姿态信息，包括倾角传感器7所采集的H形车架3在推行时的倾角、位移传感器6所采集的轨距以及里程传感器8所采集的推行距离并上传给工业笔记本电脑4。当测量小车推行距离达到设定里程间隔时，工业笔记本电脑4控制面阵相机2进行拍摄后成像于CMOS面阵上，相机将图像信号变为数字信号，通过数据接口存入计算机内存；工业笔记本电脑4将自动计算并存储各测量点位处的轨距、超高、推行里程、站台高度和轨心距等数据。当所有测试点位测试完成后，站台限界测量管理软件实现对数据的存储和分析，生成站台限界数据报表，并可按照用户需求，根据对应里程值自动绘制出整个站台的高度和轨心距曲线。
本实施例中的测量小车的测量对象主要为客运专线铁路站台和客货共线高速铁路站台，能够测量其所处位置的轨心距、竖高和轨距，并记录测量点里程。
其中，轨心距指以轨面为测量基准时，在垂直于线路中心的断面内，站台16的侧面的最近点距两轨顶连线中点所在铅垂线的距离。
竖高指以大地为测量基准时，在垂直于线路中心的断面内，站台16的边缘的最高点距两轨顶连线的垂直高度。
轨距是钢轨11的头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离(直线轨距标准为1435mm)。
本实施例在具体实施时：为了H形车架3的横梁内设置有大容量可充电锂电池，以为测量小车上的各用电设备供电。
虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如小车的具体尺寸、各功能部件在H形车架3上的安装方式等，故在此不一一赘述。
Claims (4)
1.一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：所述测量小车包括H形车架，所述H形车架的两侧设置有车轮，在所述H形车架的一侧表面可拆卸式的连接固定有支撑竖梁，所述支撑竖梁的顶面固定安装有激光发生器和面阵列相机，所述激光发生器和所述面阵列相机朝向高速铁路站台，且所述面阵列相机的设置位置满足于覆盖所述激光发生器所发出的激光线的要求；通过推行所述H形车架使所述激光发生器和所述面阵列相机扫描测量所述高速铁路站台台面的轨心距、竖高和轨距。
2.根据权利要求1所述的一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：在所述H形车架上固定设置有位移传感器、倾角传感器和里程传感器，所述位移传感器和所述倾角传感器用于采集所述测量小车在行进时所述H形车架的姿态信息，所述里程传感器用于测量所述测量小车的行进距离。
3.根据权利要求2所述的一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：所述H形车架上设置有单片机采集模块，所述单片机采集模块连接并接收处理所述位移传感器、所述倾角传感器以及所述里程传感器的测量采集信息。
4.根据权利要求1所述的一种高速铁路站台限界测量小车，其特征在于：在所述H形车架的中部固定设置有推行手柄。
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