CZ308999B6 - Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge - Google Patents

Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge Download PDF

Info

Publication number
CZ308999B6
CZ308999B6 CZ2020603A CZ2020603A CZ308999B6 CZ 308999 B6 CZ308999 B6 CZ 308999B6 CZ 2020603 A CZ2020603 A CZ 2020603A CZ 2020603 A CZ2020603 A CZ 2020603A CZ 308999 B6 CZ308999 B6 CZ 308999B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
rails
rail
measuring
measuring devices
camera
Prior art date
Application number
CZ2020603A
Other languages
Czech (cs)
Other versions
CZ2020603A3 (en
Inventor
Michal Starý
Starý Michal Ing., Ph.D.
Ondřej Matúšek
Matúšek Ondřej Ing., Ph.D.
Original Assignee
Technická univerzita v Liberci
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Technická univerzita v Liberci filed Critical Technická univerzita v Liberci
Priority to CZ2020603A priority Critical patent/CZ308999B6/en
Publication of CZ2020603A3 publication Critical patent/CZ2020603A3/en
Publication of CZ308999B6 publication Critical patent/CZ308999B6/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61KAUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08Measuring installations for surveying permanent way
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01BPERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
    • E01B35/00Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
    • E01B35/06Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

The method of determining the track gauge with a pair of measuring devices (1), each of which is located on a railway vehicle above one of the rails (2) and comprises a line laser (11) and a camera (12), consists of each of the rails ( 2) is irradiated with a line laser (11) of the respective measuring device (1), the beams (110) of the two line lasers (11) lying in one plane perpendicular to the rails (2) and an image of the surface of both rails (2) at the irradiation location is taken at the same time by the camera (12) of the respective measuring device (1).Then the two images are simultaneously fed to the input of the evaluation device, in which they are combined into a common image (5), in which images of the profiles (21a, 21b) of both rails (2) are taken and a tangent (t) is placed on the tops of the profile heads (21a, 21b) of both rails (2) and then at a distance of 4 mm to 14 mm below this tangent (t) is a line (r) parallel to the tangent (t), which intersects the grooves of the two rails (2). From the spacing (d) of the intersections (P1, P2) of this line (r) with the outer walls of the grooves of both rails (2) and the predetermined constant (k) of the reference distance of the images, the track gauge is determined, assigned coordinates and measured in the memory of the evaluation device. Also described is an apparatus for measuring the profile and / or the track gauge comprising a pair of measuring devices (1), in each of which a line laser (11) and a camera (12) are arranged, which are connected to an evaluation device.

Description

Způsob určování rozchodu žlábkových kolejí a zařízení pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejíMethod for determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká způsobu určování rozchodu žlábkových kolejí pomocí dvojice odměřovacích zařízení, z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou kolejí a obsahuje liniový laser a kameru.The invention relates to a method for determining the track gauge by means of a pair of measuring devices, each of which is located on a rail vehicle above one track and comprises a line laser and a camera.

Dále se vynález týká zařízení pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejí obsahujícího dvojici odměřovacích zařízení, z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou kolejí.The invention further relates to a device for measuring the profile and / or the track of a grooved track comprising a pair of measuring devices, each of which is located on a rail vehicle above one track.

Dosavadní stav technikyState of the art

Bezpečnost provozu kolejových vozidel vyžaduje pravidelnou kontrolu kvality kolejí, měření jejich opotřebení, deformací, zborcení a rozchodu.The safety of rolling stock operation requires regular quality control of the rails, measurement of their wear, deformation, collapse and track.

Pro přesné měření rozchodu železničních kolejí se používá speciální vlečený vozík, který měří rozchod kolejí mechanickými odměřovači. Pro rychlé bezkontaktní měření rozchodu kolejí se používá optické zařízení, které snímá kolejnice pomocí kamer s řádkovými snímači umístěnými nad kolejnicemi. Kolejnice jsou osvětleny z vnitřní strany bodovým laserovým zdrojem světla, 14 mm pod temenem kolejnice, a rozchod kolejí je určen rozdílem údajů snímačů kamer a konstantou definující upevnění kamer na měřicím rámu.A special towed trolley is used to accurately measure the track gauge, which measures the track gauge with mechanical meters. An optical device that scans the rails using cameras with line sensors located above the rails is used for fast non-contact track gauge measurement. The rails are illuminated from the inside by a point laser light source, 14 mm below the top of the rail, and the track gauge is determined by the difference between the camera sensor data and the constant defining the mounting of the cameras on the measuring frame.

Nevýhodou výše popsaných zařízení pro měření rozchodu kolejí a postupu měření rozchodu kolejí je, že je nelze použít pro měření žlábkových tramvajových kolejí, které jsou zapuštěny v povrchu vozovky, a které tedy není možné z boku kolejnic osvětlit laserovým zdrojem světla nebo k nim z boku přiložit mechanické odměřovači zařízení.The disadvantage of the above-described track gauge measuring devices and track gauge measurement method is that they cannot be used to measure grooved tram tracks which are embedded in the road surface and which therefore cannot be illuminated from the side of the rails or attached to the side of the rails. mechanical measuring devices.

Je známo odměřovači zařízení pro měření a posuzování příčného profilu kolejnice v reálném čase, které z naměřených dat stanovuje hodnoty opotřebení kolejnice. Toto zařízení obsahuje vestavěný laser s vychylovacím zrcátkem, kterým se osvětluje povrch jedné kolejnice a vytváří se potřebný světelný profil.A measuring device for measuring and assessing the rail cross-section in real time is known, which determines the rail wear values from the measured data. This device contains a built-in laser with a deflection mirror, which illuminates the surface of one rail and creates the necessary light profile.

Laserem je osvětlen příčný profil jedné kolejnice a pomocí videokamery je obraz příčného profilu kolejnice sejmut a zaznamenán. Pomocí počítače je následně provedena analýza sejmutého obrazu a vypočteny parametry jedné kolejnice. Toto jednoúčelové zařízení lze použít v kombinaci s některým z výše popsaných zařízení pro měření rozchodu kolejí, není však známo, že by dvojice takovýchto odměřovacích zařízení byla použita pro měření rozchodu kolejí.The cross-section of one rail is illuminated by a laser and the image of the rail cross-section is taken and recorded with the help of a video camera. The computer then analyzes the captured image and calculates the parameters of one rail. This dedicated device can be used in combination with any of the track gauge measuring devices described above, but it is not known that a pair of such measuring devices are used to measure the track gauge.

Cílem vynálezu je navrhnout způsob a vytvořit zařízení, které odstraní nebo alespoň zmírní výše zmíněné nedostatky a umožní měřit rozchod žlábkových kolejí a/nebo kolejí zapuštěných do vozovky za použití dvou zařízení pro měření profilu kolejnice.The object of the invention is to propose a method and to provide a device which eliminates or at least alleviates the above-mentioned drawbacks and makes it possible to measure the track gauge and / or embedded rails using two rail profile measuring devices.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Cíle vynálezu je dosaženo způsobem určování rozchodu žlábkových kolejí pomocí dvojice odměřovacích zařízení, z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou kolejí a obsahuje liniový laser a kameru, přičemž podstata způsobu spočívá v tom, že každá z kolejí se ozařuje liniovým laserem příslušného odměřovacího zařízení, přičemž svazky paprsků obou liniových laserů leží v jedné rovině kolmé na kolejnice a obraz povrchu obou kolejnic v místě ozáření se ve stejném okamžiku sejme kamerou příslušného odměřovacího zařízení, načež se oba obrazyThe object of the invention is achieved by a method for determining the track gauge by means of a pair of measuring devices, each of which is located on a railway vehicle above one track and comprises a line laser and a camera, the essence of the method being each , the beams of both line lasers lying in one plane perpendicular to the rails, and the image of the surface of both rails at the irradiation point is taken at the same time by the camera of the respective measuring device, after which both images

- 1 CZ 308999 B6 současně přivedou na vstup vyhodnocovacího zařízení, v němž se vytvoří snímky profilů obou kolejnic a sloučí se do společného zobrazovacího pole, v němž se na temena hlav profilů obou kolejnic položí tečna, načež se ve vzdálenosti 4 až 14 mm pod touto tečnou vede s tečnou rovnoběžná přímka, která protíná žlábky obou kolejnic a ze vzdálenosti průsečíků této přímky s vnějšími stěnami žlábků obou kolejnic a předem stanovené konstanty referenční vzdálenosti obrazů se stanoví rozchod kolejí, jemuž se přiřadí souřadnice měřeného místa a uloží se do paměti vyhodnocovacího zařízení.- 1 308 308 B6 simultaneously bring to the input of the evaluation device, in which images of profiles of both rails are created and combined into a common display field, in which a tangent is placed on the tops of the profiles of both rails and then at a distance of 4 to 14 mm below this. a parallel line intersecting the grooves of the two rails and determines the track gauge from the distance of the intersections of this line with the outer walls of the grooves of the two rails and a predetermined image reference distance constant.

Způsob umožňuje určovat rozchod žlábkových kolejí zapuštěných do země, tedy zejména tramvajových kolejí, za běžného provozu.The method makes it possible to determine the gauge of grooved rails sunk into the ground, i.e. especially tram tracks, during normal operation.

Pro dosažení potřebné přesnosti měření je důležité před prvním spuštěním odměřovacích zařízení pro určování rozchodu žlábkových kolejí nastavit polohu odměřovacích zařízení vůči příslušné kolejnici, přičemž se obě odměřovací zařízení nastaví do stejné vzdálenosti od příslušné kolejnice a rovnoběžně s ní, načež se stanoví vzájemná poloha odměřovacích zařízení, ze které se určí konstanta rozchodu kolejí.In order to achieve the required measurement accuracy, it is important to adjust the position of the measuring devices relative to the relevant rail before the first start-up of the gauge devices for determining the track gauge, both measuring devices being set at the same distance from and parallel to the respective rail. from which the track gauge constant is determined.

Podstata zařízení pro měření profilu a rozchodu žlábkových kolejí spočívá vtom, že v každém odměřovacím zařízení je uspořádán liniový laser, jehož svazek paprsků směřuje kolmo na kolejnici v příčném směru kolejnice, a kamera zaměřená na místo ozářené svazkem paprsků liniového laseru na povrchu kolejnice, přičemž kamery obou odměřovacích zařízení jsou připojeny na vstup vyhodnocovacího zařízení a každé z odměřovacích zařízení je spřaženo s nastavovacími prostředky jeho polohy vůči měřené kolejnici a vzájemně vůči opačnému odměřovacímu zařízení pro ustavení odměřovacích zařízení do stejné vzdálenosti od příslušné kolejnice a rovnoběžně s ní a ustavení svazku paprsků liniových laserů obou odměřovacích zařízení do jedné roviny kolmé na koleje.The essence of the device for measuring the profile and track gauge is that in each measuring device a line laser is arranged, the beam of which is directed perpendicular to the rail in the transverse direction of the rail, and a camera focused on the irradiated beam of the line laser on the rail surface. both measuring devices are connected to the input of the evaluation device and each of the measuring devices is coupled to the adjusting means of its position relative to the measured rail and to the opposite measuring device for positioning the measuring devices at the same distance from and parallel to the respective rail and positioning the line laser beam of both measuring devices in one plane perpendicular to the track.

Zařízení lze uložit na podvozek drážního vozidla, například tramvaje, a v běžném provozu měřit profil a/nebo rozchod žlábkových kolejí, které jsou zapuštěny v zemi.The device can be mounted on the bogie of a railway vehicle, such as a tram, and in normal operation can measure the profile and / or track of grooved rails that are sunk into the ground.

Liniový laser jev odměřovacím zařízení uložen horizontálně přestavitelně v podélném směru kolejnice a jeho svazek paprsků směřuje kolmo na kolejnici, přičemž kamera je v odměřovacím zařízení uložena otočně kolem osy kolmé na směr pohybu laseru, takže vzájemným nastavováním polohy lasem a kamery lze dosáhnout vysoké přesnosti snímání profilu kolejnice.The linear laser phenomenon of the measuring device is mounted horizontally adjustable in the longitudinal direction of the rail and its beam is perpendicular to the rail, the camera being rotatably mounted in the measuring device about an axis perpendicular to the laser movement direction. rails.

Při tom je výhodné, je-li kamera nastavitelná vzhledem k horizontálnímu směm v rozmezí úhlu alfa 15° až 65°, přičemž osa objektivu kamery směřuje do žlábku příslušné kolejnice.In this case, it is advantageous if the camera is adjustable with respect to the horizontal directions in the range of the alpha angle of 15 ° to 65 °, the axis of the camera lens pointing into the groove of the respective rail.

Nastavovací prostředky polohy odměřovacího zařízení obsahují tři laserové snímače vzdálenosti uložené v odměřovacím zařízení v jedné horizontální rovině, což umožňuje přesné nastavení polohy odměřovacího zařízení vůči rovinnému příčníku umístěnému na temenech obou kolejnic a dosažení stejné polohy obou odměřovacích zařízení vůči příslušné kolejnici.The positioning means of the metering device comprise three laser distance sensors mounted in the metering device in one horizontal plane, which allows precise positioning of the metering device relative to the planar crosspiece located on the tops of both rails and achieving the same position of both metering devices relative to the respective rail.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Předkládaný vynález bude vysvětlen na příkladném provedení, které je schematicky znázorněno na výkresech, kde značí obr. 1 boční pohled na tramvajový vůz s nainstalovaným zařízením pro měření rozchodu kolejí, obr. 2 jedno odměřovací zařízení, obr. 3. příčný řez žlábkovými kolejnicemi a dvojicí odměřovacích zařízení umístěných nad kolejnicemi, obr. 4 podélný řez odměřovacím zařízením umístěným na kolejnici, obr. 5 společný snímek se dvěma snímky profilů kolejnic při určování rozchodu kolejí.The present invention will be explained by way of an exemplary embodiment, which is schematically illustrated in the drawings, in which Fig. 1 shows a side view of a tram car with a track gauge device installed, Fig. 2 one measuring device, Fig. 3 of measuring devices located above the rails, Fig. 4 is a longitudinal section of a measuring device located on the rail, Fig. 5 is a common image with two images of rail profiles when determining the track gauge.

-2 CZ 308999 B6-2 CZ 308999 B6

Příklady uskutečnění vynálezuExamples of embodiments of the invention

Zařízení pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejí obsahuje dvojici odměřovacích zařízení z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou z kolejnic 2, v provedení znázorněném na obr. 1 jsou odměřovací zařízení 1 uložena na pravé a levé straně podvozku 3 tramvaje v oblasti mezi dvojkolími, například v případě podvozku 3 tramvaje T3 místo kolejnicové brzdy. Umístění odměřovacích zařízení 1 v této oblasti brání jejich poškození od karoserie při zatáčení vozu a navíc nosný rám podvozku 3 je z podstaty řešení podvozku odpružený vůči dvojkolí.The device for measuring the profile and / or the track gauge comprises a pair of measuring devices, each of which is located on a rail vehicle above one of the rails 2, in the embodiment shown in Fig. 1 the measuring devices 1 are mounted on the right and left side between wheelsets, for example in the case of chassis 3 of a T3 tram instead of a rail brake. The location of the measuring devices 1 in this area prevents their damage from the body when turning the car, and in addition the supporting frame of the chassis 3 is, in essence, of the chassis solution sprung against the wheelset.

Odměřovací zařízení 1 je na nosném rámu podvozku 3 tramvaje uloženo pomocí kompenzační příruby 4, kteráje tvořena deskou 41. v níž jsou přestavitelně uloženy upevňovací šrouby 42. které slouží pro vložení do podvozku 3 a upevnění v něm, přičemž umožňují nastavení polohy desky 41 v podélném směru. Zároveň je deska 41 opatřena čtyřmi otvory 43 pro fixační šrouby odměřovacího zařízení které umožňují přesné a pevné uložení odměřovacího zařízení 1 na desce 41. Kromě toho je deska 41 opatřena nastavovacími prostředky 44 polohy desky 4 vůči podvozku 3.The metering device 1 is mounted on the supporting frame of the tram bogie 3 by means of a compensating flange 4, which is formed by a plate 41. in which mounting screws 42 are adjustably mounted, which serve for insertion into and mounting in the bogie 3 direction. At the same time, the plate 41 is provided with four holes 43 for fixing screws of the metering device which allow accurate and firm mounting of the metering device 1 on the plate 41. In addition, the plate 41 is provided with adjusting means 44 for the position of the plate 4 relative to the chassis 3.

V každém odměřovacím zařízení j. jsou pevně uloženy tři laserové snímače 10 vzdálenosti, jejichž paprsky směřují na příslušnou kolejnici 2 nacházející se pod odměřovacím zařízením L Ve znázorněném příkladu provedení jsou laserové snímače 10 vzdálenosti uloženy v jedné horizontální rovině, mohou však být uloženy i jiným vhodným způsobem.In each measuring device j, three laser distance sensors 10 are fixed, the beams of which are directed to the respective rail 2 located below the measuring device L. In the illustrated embodiment, the laser distance sensors 10 are mounted in one horizontal plane, but can also be mounted by another suitable way.

Pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejí podle vynálezu je důležité, aby obě odměřovací zařízení 1 byla ve stejné poloze.For measuring the profile and / or the track of the grooved rails according to the invention, it is important that both metering devices 1 are in the same position.

V každém odměřovacím zařízení 1 je uložen liniový laser 11, vyzařující svazek paprsků 110, který směřuje kolmo na kolejnici 2, nad kterou je uložen, v příčném směru kolejnice 2. Ve znázorněném příkladu provedení je liniový laser 11 uložen v odměřovacím zařízení 1 na lineárním vedení 111 horizontálně přestavitelně v podélném směru kolejnice 2, může však být uložen i pevně.In each measuring device 1 a linear laser 11 is mounted, emitting a beam of rays 110 which is directed perpendicular to the rail 2 above which it is mounted, in the transverse direction of the rail 2. In the exemplary embodiment shown, the line laser 11 is mounted in the measuring device 1 on a linear guide. 111 is horizontally adjustable in the longitudinal direction of the rail 2, but can also be fixed.

V odměřovacím zařízení 1 je dále uložena kamera 12. jejíž objektiv je zaměřen na povrch kolejnice 2 v místě jejího ozáření svazkem paprsků liniového laseru 11. přičemž osa objektivu kamery 12 směřuje do žlábku příslušné kolejnice 2. Ve znázorněném příkladu provedení je kamera 12 uložena v odměřovacím zařízení 1 otočně kolem osy 121 kolmé na směr lineárního vedení 111 liniového laseru 11. přičemž je vzhledem k horizontálnímu směru nastavitelná v rozmezí úhlu alfa, který je v rozmezí 15° až 65°, takže ji lze nasměrovat a zaměřit na místo ozářené svazkem paprsků 110 liniového laseru 11 na povrchu příslušné kolejnice 2.The measuring device 1 further houses a camera 12, the objective of which is aimed at the surface of the rail 2 at the point of irradiation with the beam of the laser line 11. The axis of the camera lens 12 points into the groove of the respective rail 2. the device 1 rotatably about an axis 121 perpendicular to the direction of the linear guide 111 of the line laser 11, being adjustable with respect to the horizontal direction in the range of an alpha angle which is in the range of 15 ° to 65 °, so that it can be directed and focused at the beam line laser 11 on the surface of the respective rail 2.

Kombinací přímočarého pohybu liniového laseru 11 a otáčení kamery 12 lze dosáhnout optimálního nastavení pro snímání obrazu povrchu příslušné kolejnice 2 v místě ozáření svazkem paprsků 110 liniového laseru 11.By combining the rectilinear movement of the line laser 11 and the rotation of the camera 12, an optimal setting can be achieved for capturing the image of the surface of the respective rail 2 at the beam location 110 of the line laser 11.

Kamery 12 obou odměřovacích zařízení 1 jsou připojeny na vstup známého neznázoměného vyhodnocovacího zařízení.The cameras 12 of the two measuring devices 1 are connected to the input of a known evaluation device (not shown).

Před prvním spuštěním zařízení pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejí se nastaví poloha obou odměřovacích zařízení 1 vůči příslušné kolejnici 2, přičemž se obě odměřovací zařízení 1 nastaví do stejné vzdálenosti od příslušné kolejnice 2 a rovnoběžně s ní. To se provádí nastavovacími prostředky 44 polohy desky 4 vzhledem k podvozku 3 na základě hodnot změřených laserovými snímači 10 vzdálenosti od neznázoměného rovinného příčníku položeného přes kolejnice 2, který tvoří rovinu, od které se všemi šesti laserovými snímači 10 odměřují vzdálenosti, a nastavování desky 4 probíhá do dosažení stejných hodnot vzdálenosti na všech snímačích 10 vzdálenosti, pokud jsou snímače 10 vzdálenosti uloženy v jedné horizontální rovině. SladěníPrior to the first start-up of the device for measuring the profile and / or the track gauge, the position of the two measuring devices 1 relative to the respective rail 2 is adjusted, the two measuring devices 1 being set at the same distance from the parallel rail 2 and parallel to it. This is done by adjusting means 44 of the position of the plate 4 relative to the chassis 3 on the basis of the values measured by the distance laser sensors 10 from a non-illustrated planar crosspiece laid over rails 2 which form a plane from which all six laser sensors 10 measure distances and the plate 4 being adjusted. until the same distance values are reached on all distance sensors 10 if the distance sensors 10 are arranged in one horizontal plane. Alignment

-3CZ 308999 B6 podélné polohy odměřovacích zařízení 1, tj. shodné polohy ve směru kolejnic a vzájemné vzdálenosti obou odměřovacích zařízení 1 se provádí pomocí liniového laseru 11 a kamery 12. Nejprve se natáčením odměřovacích zařízení 1 dosáhne toho, že svazky paprsků 110 obou liniových laserů 11 leží v jedné rovině kolmé na kolejnice 2. V této poloze se kamerami 12 sejme dvojice obrazů rovinného příčníku v místech nad kolejnicemi 2, kde jsou na příčníku vytvořeny elementy o předem známé rozteči k, která představuje referenční vzdálenost obrazů povrchu obou kolejnic 2. V alternativním provedení se rozteč kolejnic 2 mechanicky nebo elektronicky odměří a zaznamená se jako konstanta k referenční vzdálenosti obrazů, nebo se za konstantu k referenční vzdálenosti obrazů 2 považuje normalizovaný rozchod kolejnic.The longitudinal position of the measuring devices 1, i.e. the identical positions in the direction of the rails and the mutual distance of the two measuring devices 1, is performed by the line laser 11 and the camera 12. First by rotating the measuring devices 1 it is achieved that 11 lies in one plane perpendicular to the rails 2. In this position, the cameras 12 take a pair of images of a planar crossbar at places above the rails 2, where elements of a known spacing k are formed on the crossbar, which represents the reference distance of the surface images of both rails 2. in an alternative embodiment, the pitch of the rails 2 is measured mechanically or electronically and recorded as a constant to the reference distance of the images, or the standardized track pitch is considered to be a constant to the reference distance of the images 2.

Při určování rozchodu žlábkových kolejí způsobem podle vynálezu pomocí dvojice odměřovacích zařízení 1, z nichž každé j e umístěno na drážním vozidle nad j ednou kolej i a každé z odměřovacích zařízení 1 obsahuje liniový laser 11 a kameru 12, se každá z kolejnic 2 ozařuje liniovým laserem 11 příslušného odměřovacího zařízení 1, přičemž svazky paprsků 110 obou liniových laserů 11 leží v jedné rovině kolmé na kolejnice 2 a obraz povrchu obou kolejnic v místě ozáření svazkem paprsků 110 liniového laseru se ve stejném okamžiku sejme kamerou 12 příslušného odměřovacího zařízení j_, načež se obrazy z obou odměřovacích zařízení 1 současně přivedou na vstup vyhodnocovacího zařízení a sloučí se do společného snímku 5, v němž se vytvoří snímky profilů 21a, 21b obou kolejnic 2, což je umožněno díky známé vzájemné rozteči dvojice obrazů, kterou představuje konstanta k referenční vzdálenosti obrazů. Společný snímek 5 je následně podroben vlastní analýze, která spočívá ve čtyřech základních krocích.When determining the track gauge according to the invention by means of a pair of measuring devices 1, each of which is located on a rail vehicle above one track and each of the measuring devices 1 comprises a line laser 11 and a camera 12, each of the rails 2 is irradiated with a line laser 11 of the respective The beams 110 of the two line lasers 11 lie in one plane perpendicular to the rails 2 and the image of the surface of both rails at the line of the beams 110 of the line laser is taken at the same time by the camera 12 of the respective metering device 1, after which the images from both The metering devices 1 are simultaneously fed to the input of the evaluation device and merged into a common frame 5, in which images of the profiles 21a, 21b of the two rails 2 are formed, which is made possible by the known image spacing of the image pair. The common slide 5 is then subjected to its own analysis, which consists of four basic steps.

V prvním kroku se na temena hlav profilů kolejnic 2 položí tečna t.In the first step, a tangent t is placed on the tops of the rail profile heads 2.

V druhém kroku se pod tečnou t ve vzdálenosti 4 až 14 mm od tečny t vytvoří s tečnou t rovnoběžná přímka r, která protíná žlábky obou kolejnic 2.In the second step, below the tangent t at a distance of 4 to 14 mm from the tangent t, a line r parallel to the tangent t is formed, which intersects the grooves of the two rails 2.

Tím se vytvoří průsečíky Pl, P2 této přímky r s vnějšími stěnami žlábků obou kolejnic 2, což představuje třetí krok.This creates the intersections P1, P2 of this line r with the outer walls of the grooves of the two rails 2, which is the third step.

Čtvrtým krokem je odměření rozteče d získaných průsečíků Pl, P2 ve společném snímku a z ní pomocí znalosti rozteče dvojice obrazů, představované konstantou k referenční vzdálenosti obrazů, stanovení rozchodu žlábkových kolejí v příslušném místě.The fourth step is to measure the pitch d of the obtained intersections P1, P2 in the common image and from it by determining the pitch of the pair of images, represented by a constant to the reference distance of the images, to determine the track gauge at the respective place.

Stanovenému rozchodu kolejí se přiřadí souřadnice měřeného místa, například souřadnice GPS, a uloží se do paměti vyhodnocovacího zařízení.The coordinates of the measuring point, such as GPS coordinates, are assigned to the determined track gauge and stored in the memory of the evaluation device.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Způsob a zařízení podle vynálezu lze využít při stanovování rozchodu žlábkových i jiných kolejí při zátěži v běžném provozu.The method and apparatus of the present invention can be used to determine the track gauge and other tracks under load in normal operation.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Způsob určování rozchodu žlábkových kolejí pomocí dvojice odměřovacích zařízení (1), z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou z kolejnic (2) a obsahuje liniový laser (11) a kameru (12), vyznačující se tím, že každá z kolejnic (2) se ozařuje liniovým laserem (11) příslušného odměřovacího zařízení (1), přičemž svazky paprsků (110) obou liniových laserů (11) leží v jedné rovině kolmé na kolejnice (2) a obraz povrchu obou kolejnic (2) v místě ozáření se ve stejném okamžiku sejme kamerou (12) příslušného odměřovacího zařízení (1), načež se oba obrazy současně přivedou na vstup vyhodnocovacího zařízení, v němž se sloučí do společného snímku (5), v němž se vytvoří snímky profilů (2 la, 21b) obou kolejnic (2) a na temena hlav profilů (2 la, 21b) obou kolejnic (2) se položí tečna (t), načež se ve vzdálenosti 4 mm až 14 mm pod touto tečnou (t) vede s tečnou (t) rovnoběžná přímka (r), která protíná žlábky obou kolejnic (2), a z rozteče (d) průsečíků (Pl, P2) této přímky (r) s vnějšími stěnami žlábků obou kolejnic (2) a předem stanovené konstanty (k) referenční vzdálenosti obrazů se stanoví rozchod kolejí, jemuž se přiřadí souřadnice měřeného místa a uloží se do paměti vyhodnocovacího zařízení.A method for determining the track gauge by means of a pair of measuring devices (1), each of which is located on a rail vehicle above one of the rails (2) and comprises a line laser (11) and a camera (12), characterized in that each of of the rails (2) is irradiated with a line laser (11) of the respective measuring device (1), the beams (110) of both line lasers (11) lying in one plane perpendicular to the rails (2) and the surface image of both rails (2) the irradiation is taken at the same time by the camera (12) of the respective measuring device (1), after which both images are simultaneously fed to the input of the evaluation device, in which they are merged into a common image (5) ) of both rails (2) and a tangent (t) is placed on the tops of the profile heads (2 la, 21b) of both rails (2), after which it is guided with a tangent (t) at a distance of 4 mm to 14 mm below this tangent (t). parallel line (r), which intersects the grooves of both rails (2), and from the spacing (d) of the intersections (P1, P2) of this line (r) with vn The track gauge is determined by the outer walls of the grooves of both rails (2) and the predetermined constant (k) of the reference distance, to which the coordinates of the measuring point are assigned and stored in the memory of the evaluation device. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že před prvním spuštěním odměřovacích zařízení (1) pro určování rozchodu žlábkových kolejí se nastaví poloha odměřovacích zařízení (1) vůči příslušné kolejnici (2), přičemž se obě odměřovací zařízení (1) nastaví do stejné vzdálenosti od příslušné kolejnice (2) a rovnoběžně s ní, a sladí se podélná poloha odměřovacích zařízení (1), ve které se určí konstanta (k) referenční vzdálenosti obrazů povrchu obou kolejnic (2).Method according to claim 1, characterized in that the position of the measuring devices (1) relative to the respective rail (2) is adjusted before the first start-up of the measuring devices (1) for determining the track gauge, both measuring devices (1) being set to equal distances from and parallel to the respective rail (2), and the longitudinal position of the measuring devices (1) is aligned, in which the reference distance constant (k) of the surface images of both rails (2) is determined. 3. Zařízení pro měření profilu a/nebo rozchodu žlábkových kolejí obsahující dvojici odměřovacích zařízení (1), z nichž každé je umístěno na drážním vozidle nad jednou kolejí, vyznačující se tím, že v každém odměřovacím zařízení (1) je uspořádán liniový laser (11), jehož svazek paprsků (110) směřuje kolmo na kolejnici (2) v příčném směru kolejnice (2), a kamera (12) zaměřená na místo ozářené svazkem paprsků (110) liniového laseru (11) na povrchu kolejnice (2), přičemž kamery (12) obou odměřovacích zařízení (1) jsou připojeny na vstup vyhodnocovacího zařízení a každé z odměřovacích zařízení (1) je spřaženo s nastavovacími prostředky (44) jeho polohy vůči měřené kolejnici (2) a vzájemně vůči opačnému odměřovacímu zařízení (1) pro ustavení odměřovacích zařízení (1) do stejné vzdálenosti od příslušné kolejnice (2) a rovnoběžně s ní austavení svazku paprsků (110) liniových laserů (11) obou odměřovacích zařízení (1) do jedné roviny kolmé na koleje.Device for measuring the profile and / or track of grooved tracks comprising a pair of measuring devices (1), each of which is located on a rail vehicle above one track, characterized in that a line laser (11) is arranged in each measuring device (1). ), whose beam (110) is directed perpendicular to the rail (2) in the transverse direction of the rail (2), and a camera (12) aimed at the location irradiated by the beam (110) of the line laser (11) on the surface of the rail (2), the cameras (12) of both measuring devices (1) are connected to the input of the evaluation device and each of the measuring devices (1) is coupled to the adjusting means (44) of its position relative to the measured rail (2) and relative to the opposite measuring device (1) for setting the measuring devices (1) at the same distance from the respective rail (2) and parallel to it and adjusting the beam (110) of the line lasers (11) of both measuring devices (1) in one plane perpendicular to the rails. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že liniový laser (11) je v odměřovacím zařízení (1) uložen horizontálně přestavitelně v podélném směru kolejnice (2) a jeho svazek paprsků (110 směřuje kolmo na kolejnici (2), přičemž kamera (12) je v odměřovacím zařízení (1) uložena otočně kolem osy (121) kolmé na směr pohybu liniového laseru (11).Device according to claim 3, characterized in that the line laser (11) is mounted horizontally adjustable in the longitudinal direction of the rail (2) in the measuring device (1) and its beam (110 is directed perpendicular to the rail (2), the camera (12) is rotatably mounted in the measuring device (1) about an axis (121) perpendicular to the direction of movement of the line laser (11). 5. Zařízení podle nároku 3 nebo 4, vyznačující se tím, že kamera (12) je nastavitelná vzhledem k horizontálnímu směru v rozmezí úhlu alfa 15° až 65°, přičemž osa objektivu kamery (12) směřuje do žlábku příslušné kolejnice (2).Device according to claim 3 or 4, characterized in that the camera (12) is adjustable with respect to the horizontal direction in the range of an alpha angle of 15 ° to 65 °, the axis of the camera lens (12) pointing to the groove of the respective rail (2). 6. Zařízení podle libovolného z nároků 3 až 5, vyznačující se tím, že nastavovací prostředky (44) polohy odměřovacího zařízení (1) jsou doplněny o tři laserové snímače vzdálenosti uložené v odměřovacím zařízení (1).Device according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the position adjusting means (44) of the measuring device (1) are supplemented by three laser distance sensors housed in the measuring device (1).
CZ2020603A 2020-11-09 2020-11-09 Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge CZ308999B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020603A CZ308999B6 (en) 2020-11-09 2020-11-09 Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2020603A CZ308999B6 (en) 2020-11-09 2020-11-09 Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2020603A3 CZ2020603A3 (en) 2021-11-10
CZ308999B6 true CZ308999B6 (en) 2021-11-10

Family

ID=78410349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2020603A CZ308999B6 (en) 2020-11-09 2020-11-09 Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ308999B6 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1415885A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-06 Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. Method for the contactless measurement of a transverse profile or the distance between the rails of a track
WO2006004846A2 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Georgetown Rail Equipment Company System and method for inspecting railroad track
WO2014040094A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 Vossloh Mfl Rail Milling Gmbh Method and device for lateral copying at a rail

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1415885A1 (en) * 2002-10-29 2004-05-06 Franz Plasser Bahnbaumaschinen-Industriegesellschaft m.b.H. Method for the contactless measurement of a transverse profile or the distance between the rails of a track
WO2006004846A2 (en) * 2004-06-30 2006-01-12 Georgetown Rail Equipment Company System and method for inspecting railroad track
WO2014040094A1 (en) * 2012-09-12 2014-03-20 Vossloh Mfl Rail Milling Gmbh Method and device for lateral copying at a rail

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2020603A3 (en) 2021-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101580071B (en) Railway locomotive and vehicle operating attitude measurement system
US9205850B2 (en) Displacement detecting apparatus for railroad rails
CN101666716B (en) Railway locomotive running attitude measuring method
CN107849829B (en) Method for determining height and lateral position errors of a track and a track machine
JP5453130B2 (en) Attack angle measuring device and measuring method
RU2142892C1 (en) Optoelectronic system of noncontact measurement of railway gauge geometric characteristics in motion; optoelectronic sensor for noncontact measurement of rail position and wear
NL2016637A (en) Rail profile monitoring, e.g. geometry of the frogs.
PL180750B1 (en) Method of measuring rail-vehicle wheel rolling parameters and apparatus therefor
JP2019190858A (en) Laser-type long wavelength track inspection device and laser-type long wavelength track inspection method
JP5763974B2 (en) Progress measurement device, progress measurement system, and progress measurement method
US20220266881A1 (en) Method and measuring vehicle for determining an actual position of a track
CN110615016B (en) Calibration method and verification method of steel rail profile and abrasion detection system
PT2047210E (en) Optical profile scanning
CN105953744A (en) Railway tunnel gauge dynamic detection system and method
ES2297871T3 (en) PROCEDURE FOR MEASURING LINEAR PRODUCTS.
CZ308999B6 (en) Method of determining the track gauge and device for measuring the profile and / or track gauge
KR102040025B1 (en) Method for measuring the shape of wheel for railway vehicles
JP5466385B2 (en) Rail clearance measurement device
CZ34680U1 (en) Equipment for measuring the profile and/or track gauge
CN110207595B (en) Device and method for measuring length of retro-reflective ball length standard rod
KR20150061359A (en) Three-dimensional shape measurement device of train wheels
Boronahin et al. Optical profilometers for rail track diagnostics
ES2435506B1 (en) Set, bench and calibration procedure of railway dynamometric axes
RU2256575C1 (en) Method of and device for measuring geometry of track
KR102010068B1 (en) Thickness measuring device for edge portion and method thereof