CN210180409U - 一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其包括车架，所述车架的两侧设置有走行车轮，所述车架上设置有车架运动参数采集组件、步进电机、激光测距仪、角度编码器以及数据处理装置；所述步进电机与所述角度编码器固定安装在U型支架两侧，所述激光测距仪与所述步进电机和所述角度编码器同轴连接；所述数据处理装置分别与所述车架运动参数采集组件、所述步进电机、所述激光测距仪以及所述角度编码器通信连接。本实用新型的优点是：采用激光测距和高精度编码器来测量雨棚的限界，可以在测量点位自动或手动测量；采用可在钢轨上推行的车架，结构简单且使用方便。

Description

一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置

技术领域

本实用新型涉及铁路设备领域，尤其是一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置。

背景技术

目前，站台雨棚会发生沉降、变形，线路的位置也会随着运营不断发生变化，从而影响雨棚的限界尺寸，严重超限时可能发生车顶受电弓擦刮，影响行车安全。因此，铁路房建部门对既有线站台雨棚限界进行定期检测、维护。

目前，既有线老式站台雨棚的限界尺寸检查基本上靠人工爬上棚顶吊悬线或者采用竹竿顶悬线来进行测量，测量方法既落后又不可靠，作业强度高而效率低，测量精度低，甚至可能会发生人员和设备触碰接触网线而导致触电等事故发生，严重影响人身和行车安全，不能满足现场测量和管理要求。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，通过采用激光测距仪对站台的雨棚进行扫描实现了既有线站台雨棚限界的测量。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，包括车架，所述车架的两侧设置有走行车轮，所述车架上设置有车架运动参数采集组件、步进电机、激光测距仪、角度编码器以及数据处理装置；所述步进电机与所述角度编码器固定安装在U型支架两侧，所述U型支架安装在所述车架上，所述激光测距仪与所述步进电机和所述角度编码器同轴连接；所述数据处理装置分别与所述车架运动参数采集组件、所述步进电机、所述激光测距仪以及所述角度编码器通信连接。

所述车架上安装有推行手柄，所述车架两侧的底部设置有导向轮。

所述车架运动参数采集组件包括倾角传感器、里程传感器、位移传感器以及单片机控制模块；所述倾角传感器固定安装在车架上，所述里程传感器与所述走行车轮传动连接；所述位移传感器的数目为二，两个所述位移传感器设置在所述车架两侧的底部；所述倾角传感器、所述里程传感器以及所述位移传感器均和所述单片机控制模块电性连接；所述单片机控制模块与所述数据处理装置通讯连接。

所述车架的两侧设置有测量轮，所述测量轮通过弹性伸缩机构安装在所述车架两侧的底部；所述位移传感器的弹性滑动杆与所述测量轮连接。

所述激光测距仪、所述步进电机以及所述角度编码器均与所述单片机控制模块通信连接；所述激光测距仪、所述步进电机以及所述角度编码器均经所述单片机控制模块采集数据后，通信传输至所述数据处理装置。

所述车架的一侧设置有U型支架，所述U型支架包括两个安装板；所述步进电机以及所述角度编码器分别设置在两个所述安装板上，所述激光测距仪设置在两个所述安装板之间，并分别与所述角度编码器以及所述步进电机的输出轴连接。

所述车架上设置有电脑支架，所述数据处理装置安装在所述电脑支架上。

本实用新型的优点是：采用激光测距和高精度编码器来测量雨棚的限界，可以在测量点位自动或手动测量；采用可在钢轨上推行的车架，结构简单且使用方便；采用高精度位移和倾角等传感器测量车体姿态变化；使用便携式计算机进行数据收集、数据处理、报表生成及显示，测量结果直观方便。

附图说明

图1为用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置的立体视图；

图2为用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置的侧视图；

图3为用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置的侧视图；

图4为用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置在使用过程中的示意图；

图5为用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置的原理图。

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1-5所示，图中标记1-19分别表示为：车架1、车架运动参数采集组件2、激光测距组件3、数据处理装置4、走行车轮5、步进电机6、激光测距仪7、角度编码器8、U型支架9、倾角传感器10、里程传感器11、位移传感器12、单片机控制模块13、测量轮14、钢轨15、推行手柄16、电脑支架17、导向轮18、雨棚19。

实施例：如图1、4、5所示，本实施例的用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置包括车架1、车架运动参数采集组件2、激光测距组件3以及数据处理装置4。车架1作为测量装置的主体，运行在轨道上。车架1呈H型，车架1的两侧设置有用于在轨道上行走的走行车轮5。激光测距组件3用于对雨棚19进行扫描测量，车架运动参数采集组件2用于测量车架1的姿态信息及里程信息，根据车架运动参数采集组件2的测量结果可以对激光测距组件3的测量结果进行修正。数据处理装置4与车架运动参数采集组件2通讯连接，激光测距组件3通过车架运动参数采集组件2与数据处理装置4进行通讯连接。数据处理装置4用于采集激光测距组件3以及车架运动参数采集组件2测量得到的数据，并对激光测距组件3进行控制。

如图1、2、5所示，激光测距组件3包括步进电机6、激光测距仪7、角度编码器8。在车架1靠近轨道的外轨一侧设置有U型支架9， U型支架9包括两个安装板；步进电机6以及角度编码器8分别设置在两个安装板上。激光测距仪7设置在两个安装板之间，并分别与角度编码器8以及步进电机6的输出轴连接。

步进电机6、激光测距仪7以及角度编码器8均以车架运动参数采集组件2作为中继与数据处理装置4通讯连接。步进电机6的输出轴沿车架1的移动方向设置，步进电机6可在数据处理装置4的控制下驱动激光测距仪7往复摆动，以实现对雨棚19的扫描。角度编码器8与激光测距仪7连接，且角度编码器8的旋转轴心与步进电机6的输出轴同轴设置。角度编码器8用于测量激光测距仪7倾角，从而测量激光测距仪7射出的激光的倾角，根据激光测距仪7的倾角以及激光测距仪7的测量结果，可以计算出激光照射位置的高度以及水平位置，从而实现对雨棚19上某个点的测量。在车架1运行过程中，通过步进电机6驱动激光测距仪7进行逐点扫描测量，以实现对雨棚19的整体测量。

如图1、3、5所示，车架1沿轨道运行的过程中，其姿态和倾角会影响激光测距仪7的测量结果。为了消除车架1的姿态变化对测量结果的影响，采用车架运动参数采集组件2测量车架1在运行过程中的姿态以及位置。车架运动参数采集组件2包括倾角传感器10、里程传感器11、位移传感器12以及单片机控制模块13。

单片机控制模块13与数据处理装置4通过USB数据线进行通讯连接。激光测距组件3的步进电机6、激光测距仪7、角度编码器8均与单片机控制模块13通讯连接；单片机控制模块13设置在激光测距组件3与数据处理装置4之间，以起到中继汇总的作用；来自数据处理装置4的指令可通过单片机控制模块13转发至步进电机6或激光测距仪7；激光测距仪7的测量结果以及角度编码器8的测量结果也可通过单片机控制模块13转发至数据处理装置4。

倾角传感器10固定安装在车架上，用于测量车架1的角度变化，进而检测轨道两侧的钢轨15超高量。里程传感器11与车架1侧边的走行车轮5通过传送带传动连接，里程传感器11用于测量车架1的运行里程。位移传感器12用于测量车架1所在位置的轨距。

具体的，位移传感器12的数目为二，两个位移传感器12设置在车架1两侧的底部。车架1的两侧设置有测量轮14，测量轮14通过弹性伸缩机构安装在车架1两侧的底部，测量轮14的轮轴沿竖直方向设置，弹性伸缩机构将测量轮14向车架1的两侧顶推，使得测量轮14紧贴轨道的钢轨15内侧面。两个位移传感器12分别与两个测量轮14连接，使得两个位移传感器12的测量结果可以反映出轨道的轨距变化。

倾角传感器10、里程传感器11以及位移传感器12均和单片机控制模块13电性连接。具体的，里程传感器11与单片机控制模块13之间通过RS232通信线进行连接。单片机控制模块13通过USB数据线将倾角传感器10、里程传感器11以及位移传感器12的测量结果发送至数据处理装置4。

数据处理装置4为便携式计算机, 数据处理装置4中安装有站台限界测量管理软件，该软件用于整理个传感器的测量结果，整理相关数据文件和图表，汇总车站所有雨棚19的限界测量数据，并按照雨棚限界管理部门的需求形成相关报表。

车架1上安装有推行手柄16。在对雨棚19扫描过程中，使用者通过推行手柄16推动车架1在轨道上运动。车架1上设置有电脑支架17，数据处理装置4安装在电脑支架17上。电脑支架17的高度可调节，以适应不同身高的操作人员使用数据处理装置4。在车架1的内部设置有大容量锂电池，车架1上设置有电源开关以及电量指示灯。为了便于车架1沿着轨道运行，车架1两侧的底部设置有导向轮18，导向轮18的轮轴沿竖直方向设置，导向轮18抵靠在钢轨15的内缘，以实现对车架1的导向作用。车架1采用铝合金制成。

如图1至5所示，本实施例的用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置的使用过程包括以下步骤：

测量前需要搭建标定平台，将车架1推行至标定平台所在的位置，对车架1上的各传感器进行标定。标定完成后，将雨棚限界测量装置放置在轨道上，车架1两侧的走行车轮5搭设在轨道的钢轨15上。

测量前，打开数据处理装置4上的雨棚限界测量管理软件，通过数据处理装置4设置测量前的参数。测量时，按下雨棚限界测量装置的电源开关，电源指示灯亮起，电量指示屏显示的电压在正常范围后，在钢轨15上向前推行雨棚限界测量装置到待测位置，操作雨棚限界测量软件，控制步进电机6带动激光测距仪7扫描雨棚19边沿，同时单片机控制模块13实时采集车架1的姿态信息、激光测距仪7的测量信息和角度编码器8的测量值并上传给数据处理装置4，数据处理装置4自动计算并存储各测量点位处的轨距、超高、站台高度、推行里程和限界尺寸等数据。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雨棚的限界横向和垂向尺寸曲线。

雨棚限界测量装置可测量其所处位置的雨棚限界横向尺寸和垂向尺寸，并记录测量点里程。其中，横向尺寸指以轨面为测量基准时，在垂直于线路中心的断面内，站台雨棚侧面的最近点距两股钢轨中心线之间的水平横向距离。垂向尺寸指以轨面为测量基准时，在垂直于线路中心的断面内，站台雨棚沿底面与钢轨顶面的竖直高度。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目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，故在此不一一赘述。

Claims (7)

1.一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，包括车架，所述车架的两侧设置有走行车轮，所述车架上设置有车架运动参数采集组件、步进电机、激光测距仪、角度编码器以及数据处理装置；所述步进电机与所述角度编码器固定安装在U型支架两侧，所述U型支架安装在所述车架上，所述激光测距仪与所述步进电机和所述角度编码器同轴连接；所述数据处理装置分别与所述车架运动参数采集组件、所述步进电机、所述激光测距仪以及所述角度编码器通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述车架上安装有推行手柄，所述车架两侧的底部设置有导向轮。

3.根据权利要求1所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述车架运动参数采集组件包括倾角传感器、里程传感器、位移传感器以及单片机控制模块；所述倾角传感器固定安装在车架上，所述里程传感器与所述走行车轮传动连接；所述位移传感器的数目为二，两个所述位移传感器设置在所述车架两侧的底部；所述倾角传感器、所述里程传感器以及所述位移传感器均和所述单片机控制模块电性连接；所述单片机控制模块与所述数据处理装置通讯连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述车架的两侧设置有测量轮，所述测量轮通过弹性伸缩机构安装在所述车架两侧的底部；所述位移传感器的弹性滑动杆与所述测量轮连接。

5.根据权利要求3所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述激光测距仪、所述步进电机以及所述角度编码器均与所述单片机控制模块通信连接；所述激光测距仪、所述步进电机以及所述角度编码器均经所述单片机控制模块采集数据后，通信传输至所述数据处理装置。

6.根据权利要求1所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述车架的一侧设置有U型支架，所述U型支架包括两个安装板；所述步进电机以及所述角度编码器分别设置在两个所述安装板上，所述激光测距仪设置在两个所述安装板之间，并分别与所述角度编码器以及所述步进电机的输出轴连接。

7.根据权利要求1所述的一种用于铁路既有线站台的雨棚限界测量装置，其特征在于，所述车架上设置有电脑支架，所述数据处理装置安装在所述电脑支架上。

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