專利名稱：高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及測量儀器的設(shè)計和制造，特別是涉及高速鐵路軌道長波不平順精 密測量儀。
技術(shù)背景目前高速鐵路軌道長波不平順度的測量方法原始，測量效率低下。受人為因素影 響較大，測量數(shù)據(jù)主觀性大，精度較低，并且只能做相對測量，還做不到絕對測量。隨著火車 的不斷提速，對路軌的平順度的要求大幅提高，隨之對檢測精度的要求也大幅提高，原先傳 統(tǒng)的檢測方法已經(jīng)不能滿足需要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服上述不足問題，提供一種高速鐵路軌道長波不平順精密 測量儀，結(jié)構(gòu)簡單合理，科技含量高，強(qiáng)度低，易操作，精度高。本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是高速鐵路軌道長波不平順精密 測量儀，其由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由激光電子經(jīng)緯儀1、水準(zhǔn)儀2、小車 車體5及激光電子經(jīng)緯儀的水平調(diào)整裝置組成6，測量接收靶車由激光接收光靶7、筆記本 電腦10、靶車車體11、靶車軌輪12、里程傳感器13及水平、激光位移傳感器組成16。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，激光電子經(jīng)緯儀采用帶有空間位相 調(diào)制器的激光經(jīng)緯儀(專利號200720306434. x)，水準(zhǔn)儀采用激光自動安平水準(zhǔn)儀(專利 號=200520092795. x)，激光接收光靶采用環(huán)柵數(shù)字接收靶(專利號:ZL200510047340. 0)。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，光源車上有推手3和小車軌輪4。所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，激光接收光靶上有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接控制盒 15，車體上有側(cè)面定位輪14、光靶位移電機(jī)絲桿組8和靶車推手架9。本實用新型與傳統(tǒng)方法相比具有顯著的特點在高速鐵路檢修時，不僅需要軌道的相對位置關(guān)系精確，而且還需保證絕對位置 沒有偏移，目前的主要方法是利用全站儀和軌檢車配合來完成，這種方案下需要有大量的 CPIII點來進(jìn)行控制，導(dǎo)致作業(yè)率低下，為此本實用新型采用靜態(tài)GPS的測量方法來進(jìn)行平 面坐標(biāo)的獲取。該方法利用國家高精度GPS控制網(wǎng)，加設(shè)每10km設(shè)置的GPS固定站與測量時架設(shè) 的GPS移動站組成的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)平面坐標(biāo)測量精度優(yōu)于士3mm，滿足無砟軌道中線與 設(shè)計中線偏差10mm的要求，而且該系統(tǒng)技術(shù)成熟、穩(wěn)定可靠。本實用新型采用高精度液體雙光楔激光自動安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測量，其精度指 標(biāo)每公里往返標(biāo)準(zhǔn)偏差可達(dá)到o. 3mm，完全能夠滿足軌面高程測量的精度要求，更適于夜間 作業(yè)，為完成軌道的長波高低、軌向的精密測量，建立長弦基準(zhǔn)線是其中的重要前提條件， 本實用新型采用激光定向電子經(jīng)緯儀(專利號200720306434.x)定向發(fā)射無需調(diào)焦的激 光環(huán)柵光束作為軌向、高低測量的基準(zhǔn)線，為完成軌道長波平順度檢測成為可能，軌向、高低測量的示值誤差可達(dá)到0. 5+XL，即150米弦長時誤差0. 65mm，完全滿足鐵道部要求的10 米弦2mm偏差、300米弦10mm偏差的規(guī)定。環(huán)柵數(shù)字接收靶是激光基準(zhǔn)線產(chǎn)生的激光環(huán)柵光斑中心位置自動判讀裝置，也 是保證軌向、高低精密測量和實現(xiàn)數(shù)字化的重要部件，采用環(huán)柵數(shù)字接收靶(專利號 ZL200510047340. 0)，測量靶在光斑不晃動狀態(tài)下(距離70m之內(nèi))，采用單幅采樣，出現(xiàn)晃 動時采用多幅采樣加權(quán)平均算出中心位置。在單幅采樣時，可實現(xiàn)連續(xù)動態(tài)行走，多幅采樣 小車需停頓，時間小于5秒。傳統(tǒng)的軌檢車都采用了短弦擬合，累計誤差較大。本實用新型采用百米長弦在GPS 平面坐標(biāo)的基礎(chǔ)上配合相鄰弦線方向角的修正，進(jìn)行了整體線形的擬合，其精度超過傳統(tǒng) 的短弦擬合方法，也保證了整個測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性。水平、超高的測量采用動態(tài)水平傳感器以此達(dá)到對兩軌水平，超高，三角坑動態(tài)測 量的目的，其精度滿足客運專線的要求。又由于經(jīng)緯儀是激光發(fā)射部分，它帶有空間位相調(diào)制器(97225486)，發(fā)出的激光 光斑為環(huán)狀，其中心亮點能保證激光線準(zhǔn)確對準(zhǔn)光靶中心，且在整個工作范圍內(nèi)無需調(diào)焦， 提高了精度。定點比傳統(tǒng)方法更準(zhǔn)確，使測量精度也大大提高。另外，本實用新型還具有科技含量高、檢測方便、易操作等優(yōu)點。

圖1為本實用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明如圖1所示。高速 鐵路軌道長波不平順精密測量儀，由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由激光電子 經(jīng)緯儀1、水準(zhǔn)儀2、小車車體5及激光電子經(jīng)緯儀的水平調(diào)整裝置6組成，測量接收靶車 由激光接收光靶7、筆記本電腦10、靶車車體11、靶車軌輪12、里程傳感器13及水平、激光 位移傳感器組成16。激光電子經(jīng)緯儀采用帶有空間位相調(diào)制器的激光經(jīng)緯儀(專利號 200720306434. x)，水準(zhǔn)儀采用激光自動安平水準(zhǔn)儀(專利號200520092795. x)，接收激光 接收光靶采用環(huán)柵數(shù)字接收靶(專利號ZL200510047340. 0)。光源車上有推手3和小車軌 輪4。激光接收光靶上有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接控制盒15，車體上有側(cè)面定位輪14、光靶位移電機(jī)絲桿組 8和靶車推手架9。測量時在軌道上選擇2到3個重要控制點(直線段選擇所測線路首末兩點，曲線 段選擇ZH、HY、YZ)架設(shè)GPS移動站與線路兩旁的GPS固定站經(jīng)3個小時左右的聯(lián)測，聯(lián)測 數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳回中心站解算得到被測控制點的精確平面坐標(biāo)；完成軌道關(guān)鍵控制點 的平面坐標(biāo)測量，并與設(shè)計坐標(biāo)對比，求其偏差；完成軌道關(guān)鍵控制點的軌面高程測量，并 與設(shè)計值對比求其偏差并能計算所測各點間的順坡率；能夠滿足軌道(TlOOm或(T200m長 弦的不平順直接檢測，完成軌向、高低、水平(超高)及軌距的測量；能適應(yīng)鐵路線路直線 段、圓曲線、緩和曲線及豎曲線的連續(xù)測量；自動保存測量過程中的各種數(shù)據(jù)，線形特征。繪 制各檢測項目的波形圖，線路軌跡圖，并可對波形進(jìn)行縮放、平移、選段等處理；通過長期、 多次測量可得到該線路的沉降、變形狀況和規(guī)律。
權(quán)利要求高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特征是其由光源車和測量接收靶車組成，其中光源車由激光電子經(jīng)緯儀(1)、水準(zhǔn)儀(2)及小車車體(5)組成，測量接收靶車由激光接收光靶(7)、筆記本電腦(10)、靶車車體(11)、里程傳感器(13)及水平、激光位移傳感器(16)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特征是激光電子 經(jīng)緯儀采用帶有空間位相調(diào)制器的激光經(jīng)緯儀，水準(zhǔn)儀采用激光自動安平水準(zhǔn)儀，激光接 收光靶采用環(huán)柵數(shù)字接收靶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特征是光源車上有 推手(3)、小車軌輪(4)及激光電子經(jīng)緯儀的水平調(diào)整裝置(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速鐵路軌道長波不平順精密測量儀，其特征是激光接收 光靶上有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)接控制盒(15)，車體上有靶車軌輪(12)、側(cè)面定位輪(14)、光靶位移電機(jī) 絲桿組(8)和靶車推手架(9)。
專利摘要本實用新型涉及測量儀器的設(shè)計和制造，特別是涉及一種利用激光檢測鐵路路軌的裝置。其特征是其由激光發(fā)射器(1)、定位接收光靶(2)、測量靶(3)及圖象無線接收裝置(6)組成，定位接收光靶內(nèi)安裝有攝像裝置(4)及攝像發(fā)射裝置(5)。具有結(jié)構(gòu)簡單合理，強(qiáng)度低，易操作，精度高等優(yōu)點。
文檔編號B61D15/10GK201575794SQ20092024943
公開日2010年9月8日 申請日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者于乾軼, 劉大慧, 劉旭, 劉洪云, 孟凡科, 師立剛, 李智斌, 林南, 紀(jì)永慧, 蔣秀媛 申請人:劉洪云