專利名稱：：鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種鐵路工務(wù)部門對(duì)鋼軌起撥道作業(yè)的測(cè)量?jī)x器，具體而言是用于鐵路鋼軌大平、找偏差和配合工務(wù)大機(jī)作業(yè)的一種儀器設(shè)備。
背景技術(shù)：
：鐵路鋼軌經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)影響平順性，直線軌道變成了由許多波浪形"曲線"組成的軌道，曲線軌道不再圓順，會(huì)引起列車的搖晃和蛇行運(yùn)動(dòng)，列車通過(guò)這些鋼軌時(shí)，沖擊動(dòng)力增加，使道床變形加快，反過(guò)來(lái)又?jǐn)U大了不平順，從而使列車對(duì)軌道的破壞力更大，以致形成惡性循環(huán)。而且軌道的平順差還會(huì)使列車輪軌接觸表面受到大的沖擊動(dòng)力作用，加速輪軌的磨損和疲勞破壞，縮短輪軌和軌枕的壽命，潛伏著對(duì)行車安全的威脅，這就需要對(duì)鋼軌進(jìn)行調(diào)整即起道和撥道作業(yè)。老線路鋼軌磨損嚴(yán)重，平順性較差，需要經(jīng)常維護(hù)，工作量很大，也嚴(yán)重影響了列車的速度進(jìn)一步提高。目前鐵路工務(wù)部門對(duì)鋼軌的平順性測(cè)量還是采用較為傳統(tǒng)的——目視測(cè)量方法，對(duì)鐵道線路幾何狀態(tài)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)存在諸多的不足；這些傳統(tǒng)的測(cè)量方法受環(huán)境和人為因素的影響較大，良好大氣狀況下人眼僅能目測(cè)40m-60m，且不能量化，在光線較暗或者是晚間基本就無(wú)法保證正常的工作；面對(duì)提速帶來(lái)的壓力，鐵路工務(wù)部門使用激光全站儀測(cè)量長(zhǎng)區(qū)段的大平，提高軌道的平順性，也只能在白天作業(yè)、操作麻煩且安裝不方便，使用上有很大局限性。國(guó)內(nèi)近年來(lái)對(duì)鐵路軌道平順檢測(cè)有所研究，但都是測(cè)量10m和20m弦的高低和軌向的便攜式儀器設(shè)備，不能在長(zhǎng)軌道區(qū)段測(cè)量，一般在直線段是10m、曲線段是20m弦；在大于200m的軌道區(qū)段，如果利用10米弦(精度為士lmm)來(lái)推算到200m的軌道區(qū)段，誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際要求，不能滿足現(xiàn)在長(zhǎng)區(qū)段(不小于200mm)作業(yè)的要求。中國(guó)專利文獻(xiàn)CN101231157公開(kāi)了一種《鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x》，包括激光發(fā)射器裝置、測(cè)量裝置和兩個(gè)行走小車，激光發(fā)射器裝置和測(cè)量裝置分別安裝在一個(gè)行走小車上；激光發(fā)射裝置和測(cè)量裝置上安裝有無(wú)線通信裝置；激光發(fā)射裝置包括起道激光器、撥道激光器、激光數(shù)據(jù)處理器和觸摸屏；測(cè)量裝置包括光學(xué)鏡頭、CCD傳感器、測(cè)量數(shù)據(jù)處理器、觸摸屏和水平傳感器。該測(cè)量?jī)x利用激光作為基準(zhǔn)線，CCD傳感器為瞄準(zhǔn)檢測(cè)器，理論上可以解決了鐵路工務(wù)部門長(zhǎng)距離(200m以上)鋼軌起道和撥道量的測(cè)量問(wèn)題，但是在激光準(zhǔn)值測(cè)量領(lǐng)域，長(zhǎng)距離準(zhǔn)直面臨的問(wèn)題有激光的發(fā)散問(wèn)題、空氣擾動(dòng)問(wèn)題、由于空氣場(chǎng)的溫度不均而產(chǎn)生的光線彎曲問(wèn)題、背景光的影響等問(wèn)題，特別是在鐵路軌道的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，測(cè)量環(huán)境十分惡劣，這些問(wèn)題都很難解決。而上述專利文獻(xiàn)公開(kāi)的內(nèi)容中并沒(méi)有給出解決這些問(wèn)題的技術(shù)方案，僅僅給出了采用十字激光準(zhǔn)直測(cè)量的設(shè)想。也就是說(shuō)該專利文獻(xiàn)并不能真正實(shí)現(xiàn)鐵路工務(wù)部門200m以上長(zhǎng)距離鋼軌起道和撥道量的測(cè)量。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有鐵路工務(wù)部門起道和撥道量測(cè)量技術(shù)存在的測(cè)量精度差、效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大等問(wèn)題，提供一種能夠測(cè)量軌道長(zhǎng)區(qū)段的(不低于200m)大平、找平順偏差、能夠配合大機(jī)作業(yè)的鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x。本發(fā)明采用以下技術(shù)解決方案該鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x包括激光發(fā)射裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置，激光發(fā)射器裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置分別安裝在一個(gè)行走小車上；每個(gè)裝置上均安裝有無(wú)線通信設(shè)備，三者間通過(guò)無(wú)線方式通信；激光發(fā)射裝置包括起道激光器、撥道激光器、發(fā)射處理器和顯示器，起道激光器和撥道激光器通過(guò)控制元件(場(chǎng)效應(yīng)功率管)與發(fā)射處理器連接，顯示器與發(fā)射處理器連接，起道激光器和撥道激光器使用線性光源，發(fā)射出的激光組成十字絲形狀，通過(guò)測(cè)量裝置測(cè)得的實(shí)際激光位置來(lái)指導(dǎo)對(duì)激光位置進(jìn)行調(diào)整，使激光處于實(shí)際需要的位置；測(cè)量裝置包括光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD(電荷耦合器件)傳感器、測(cè)量處理器、顯示器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器；光學(xué)成像系統(tǒng)和CCD傳感器均設(shè)有兩套，一套用于接收起道激光器的激光信號(hào)，一套用于接收撥道激光器的激光信號(hào)，光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)置在CCD傳感器的前面，用于成像，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的窄帶濾光片對(duì)干擾光進(jìn)行濾除；CCD傳感器通過(guò)驅(qū)動(dòng)和接收電路與測(cè)量處理器連接，顯示器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器均與測(cè)量處理器連接；光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD傳感器、測(cè)量處理器用于測(cè)量起道激光器和撥道激光器所發(fā)射的激光位置，水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器用于獲得相對(duì)應(yīng)的鐵軌水平、軌距以及里程參數(shù)，以完成對(duì)激光位置的部分修正；監(jiān)測(cè)修正裝置用于對(duì)激光位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄激光的變化，以對(duì)測(cè)量裝置最終測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正；包括與測(cè)量裝置中相同的光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD(電荷耦合器件)傳感器、測(cè)量處理器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器；當(dāng)監(jiān)測(cè)修正裝置和測(cè)量裝置前后放置在要測(cè)量的軌道區(qū)段上時(shí)，監(jiān)測(cè)修正裝置中的兩套光學(xué)成像系統(tǒng)與測(cè)量裝置中的兩套光學(xué)成像系統(tǒng)之間的設(shè)置位置應(yīng)能夠同時(shí)接收到激光發(fā)射裝置中起道激光器和撥道激光器發(fā)出的十字絲激光束信號(hào)。行走小車由側(cè)輪、行走輪、推桿和車架組成，車架呈丁字型，側(cè)輪和行走輪互相垂直且配對(duì)安裝在車架兩端，一端安裝有兩對(duì)，一端安裝有一對(duì)，推桿安裝在車架上。本發(fā)明的具體測(cè)量過(guò)程是測(cè)量前，先將安裝三個(gè)裝置的行走小車放置在需測(cè)量軌道區(qū)段的兩端，其中安裝監(jiān)測(cè)修正裝置和測(cè)量裝置的行走小車一前一后放置在同一端。將安裝激光發(fā)射裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置的行走小車固定在鐵軌上，安裝測(cè)量裝置的行走小車可沿區(qū)段內(nèi)的軌道自由移動(dòng)。測(cè)量前先通過(guò)安裝測(cè)量裝置的小車獲取需測(cè)量鐵軌區(qū)段的總里程數(shù)。這里先作幾點(diǎn)說(shuō)明。1.中心位置在測(cè)量裝置上，通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)以及標(biāo)定，選擇CCD上的某一固定位置作為測(cè)量裝置的中心位置，使得該中心位置與激光發(fā)射裝置中的激光器標(biāo)準(zhǔn)位置重合。2.激光器的標(biāo)準(zhǔn)位置激光器的標(biāo)準(zhǔn)位置就是指當(dāng)起道激光器(發(fā)出水平光束)的激光與行走小車車體所在平面(由小車與鐵軌接觸的三個(gè)點(diǎn)所組成的平面)平行且撥道激光器(發(fā)出垂直光束)的激光與車體所在平面垂直時(shí)的位置。3.基準(zhǔn)平面在測(cè)量前操作人員先要選擇好兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，即需測(cè)量軌道區(qū)段的兩個(gè)端點(diǎn)?；鶞?zhǔn)點(diǎn)的選擇要滿足的條件是兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間不能有變坡點(diǎn)(折點(diǎn))，如圖1所示，小圓圈表示基準(zhǔn)點(diǎn)的位置，折線表示鐵軌，圖la和圖lb是滿足"兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間不能有變坡點(diǎn)(折點(diǎn))"的條件的，是允許選擇的；而圖lc和圖Id中兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)之間有變坡點(diǎn)(折點(diǎn))，是不允許選擇的。測(cè)量前先要將激光發(fā)射裝置和測(cè)量裝置分別固定到這兩個(gè)端點(diǎn)上，由于基準(zhǔn)點(diǎn)實(shí)際上是一段鐵軌，可以將兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)視為可以組成一個(gè)平面，將這個(gè)平面稱為基準(zhǔn)平面。測(cè)量開(kāi)始，先打開(kāi)激光發(fā)射裝置中的起道激光器和撥道激光器，發(fā)射出十字絲激光光源,測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置中的光學(xué)成像系統(tǒng)開(kāi)始同時(shí)拾取激光信號(hào)，將當(dāng)前激光位置信號(hào)成像在兩個(gè)裝置的CCD傳感器上。CCD傳感器將圖像由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置中的測(cè)量處理器對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理，得出當(dāng)前激光的位置，并將該激光位置數(shù)據(jù)以無(wú)線傳輸方式發(fā)送到激光發(fā)射器裝置的發(fā)射處理器并顯示在觸摸屏上。操作者通過(guò)顯示的數(shù)據(jù)對(duì)激光位置進(jìn)行調(diào)整，直至激光位置與測(cè)量裝置的中心位置重合，此時(shí)對(duì)中結(jié)束?？梢哉J(rèn)為激光器發(fā)出的水平激光與基準(zhǔn)平面平行，垂直激光與基準(zhǔn)平面垂直，可以將當(dāng)前的激光做為測(cè)量的基準(zhǔn)線使用。對(duì)中完成后，以中心位置作為基準(zhǔn)線，即可進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。在激光i射裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置為兩個(gè)端點(diǎn)的待測(cè)區(qū)段內(nèi)移動(dòng)測(cè)量裝置，根據(jù)需要每隔一定的距離(如lm)進(jìn)行一次測(cè)量，直至完成測(cè)量工作。測(cè)量裝置可采集水平傳感器輸出的水平數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量當(dāng)前激光位置的結(jié)果進(jìn)行修正，得到起道量和撥道量。由于測(cè)量時(shí)間可能較長(zhǎng)，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)激光可能會(huì)存在抖動(dòng)以及彎曲的現(xiàn)象，這時(shí)由于監(jiān)測(cè)修正裝置記錄了從對(duì)中開(kāi)始以后激光束的實(shí)際位置，可以通過(guò)實(shí)際位置的對(duì)比來(lái)獲取激光的變化量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)激光抖動(dòng)以及彎曲的修正?，F(xiàn)在以起道測(cè)量為例說(shuō)明該部分的修正過(guò)程。在對(duì)中完成的那一次測(cè)量，可以獲得測(cè)量裝置起道測(cè)量結(jié)果S,。和監(jiān)測(cè)修正裝置的起道測(cè)量結(jié)果S紅。以及整個(gè)測(cè)量區(qū)段的總里程數(shù)L&，在區(qū)段內(nèi)任意一點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量時(shí)得到測(cè)量裝置起道測(cè)量結(jié)果SiBt、監(jiān)測(cè)修正車的起道測(cè)量結(jié)果S修正，以及當(dāng)前的里程數(shù)L當(dāng)前。由于監(jiān)測(cè)修正裝置在該段時(shí)間內(nèi)沒(méi)有移動(dòng)，可以通過(guò)公式1得到這段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測(cè)修正車處激光的變化量AS修正，該結(jié)果為有符號(hào)數(shù)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>由于在對(duì)中過(guò)程中，不可能要求操作人員將激光位置嚴(yán)格調(diào)整到儀器設(shè)置的對(duì)中點(diǎn)上，因此測(cè)量車在對(duì)中完成時(shí)的測(cè)量結(jié)果s。不等于零，這樣在任意點(diǎn)上測(cè)量時(shí)就需要對(duì)這個(gè)結(jié)果進(jìn)行第一步修正，通過(guò)公式2得到該點(diǎn)處測(cè)量結(jié)果的初步修正值S測(cè)量2。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>因?yàn)榇嬖诟鞣N干擾因素，因此測(cè)量過(guò)程中，激光自身會(huì)發(fā)生抖動(dòng)甚至偏移，因此還需要通過(guò)監(jiān)測(cè)修正裝置的監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)對(duì)測(cè)量裝置的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)一步修正，通過(guò)公式3得到最終在該點(diǎn)上測(cè)量裝置最終的測(cè)量結(jié)果S測(cè)量。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>通過(guò)這樣修正過(guò)程，可以得到整個(gè)區(qū)段內(nèi)任一點(diǎn)的測(cè)量值，并將測(cè)量結(jié)果記錄下來(lái)，直至整個(gè)測(cè)量過(guò)程結(jié)束。測(cè)量結(jié)束后可以把數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；也可以把測(cè)量裝置置于起撥道機(jī)的前面，根據(jù)測(cè)量出來(lái)的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)指導(dǎo)起撥道機(jī)工作。本發(fā)明利用激光發(fā)射器裝置發(fā)出的激光作為基準(zhǔn)線，以測(cè)量裝置的CD傳感器作為瞄準(zhǔn)檢測(cè)器，并且通過(guò)監(jiān)測(cè)修正裝置對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，克服了激光的發(fā)散、空氣擾動(dòng)、空氣場(chǎng)的溫度不均、背景光等干擾因素產(chǎn)生的影響，徹底解決了鐵路工務(wù)部門長(zhǎng)距離(200m以上)鋼軌起道和撥道量的測(cè)量問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了大平、找偏差和配合大機(jī)作業(yè)，方便了鐵路施工檢査和日常線路維護(hù)使用?？蓪?duì)鐵道線路平順性進(jìn)行高精度檢測(cè)，為鐵路養(yǎng)護(hù)提供可靠的測(cè)量依據(jù)，測(cè)量精度高，提高了作業(yè)效率，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。圖1是本發(fā)明在測(cè)量時(shí)基準(zhǔn)點(diǎn)選取條件的示意圖。圖2是本發(fā)明鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x的車體結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖2的俯視圖。圖5是本發(fā)明中的激光發(fā)射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖6是本發(fā)明中激光發(fā)射裝置的控制原理框圖。圖7是本發(fā)明中的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明中的監(jiān)測(cè)修正裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9是本發(fā)明中測(cè)量裝置的控制原理框圖。圖10是本發(fā)明中測(cè)量以及監(jiān)測(cè)修正裝置中CCD傳感器的驅(qū)動(dòng)和接收電路原理框圖。其中1、激光發(fā)射裝置，2、測(cè)量裝置，3、監(jiān)測(cè)修正裝置，4、行走小車，5、行走輪，6、把手，7、側(cè)輪，8、推把，9、加高座，10、車體，11、鎖緊手柄，12、起道激光微調(diào)旋鈕，13、撥道激光微調(diào)旋鈕，14、觸摸屏，15、起道激光器，16、撥道激光器，17、起道測(cè)量窗口，18、撥道測(cè)量窗口，19、觸摸屏，20、起道測(cè)量窗口、21、撥道測(cè)量窗口。具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明的鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x包括激光發(fā)射裝置l、測(cè)量裝置2、監(jiān)測(cè)修正裝置3和行走小車4，三個(gè)裝置分別安裝在一個(gè)行走小車上，三者之間通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行通訊。三個(gè)行走小車放置在需測(cè)量軌道區(qū)段的兩端，其中安裝監(jiān)測(cè)修正裝置3和測(cè)量裝置2的行走小車一前一后放置在同一端。將安裝激光發(fā)射裝置1和監(jiān)測(cè)修正裝置3的行走小車固定在鐵軌上，安裝測(cè)量裝置2的行走小車可沿區(qū)段內(nèi)的軌道自由移動(dòng)。行走小車的結(jié)構(gòu)如圖3和圖4所示，由行走輪5、側(cè)輪7、加高座9和車體10等組成，整個(gè)車體呈丁字型，行走小車的行走輪5和鋼軌上表面接觸，側(cè)輪7和鋼軌側(cè)面接觸，推把8安裝在車體10上面，不使用時(shí)可以拆卸下來(lái)。車體10上面安裝有把手6，方便操作者搬運(yùn)車體。車體10上設(shè)有加高座9，各裝置安裝在加高座9上。如圖5所示，激光發(fā)射裝置1通過(guò)鎖緊手柄11固定在行走小車的加高座9上，從外部結(jié)構(gòu)上看，激光發(fā)射裝置1包括起道激光器15、撥道激光器16和觸摸屏14等。起道激光器15上設(shè)有起道激光微調(diào)旋鈕12，撥道激光器16上設(shè)有撥道激光微調(diào)旋鈕13。起道激光器15和撥道激光器16使用線光源，發(fā)射出的激光組成了十字絲形狀。激光發(fā)射裝置1的控制原理如圖6所示，發(fā)射處理器采用微控制器MCU1，起道激光器15和撥道激光器16均通過(guò)控制元件(采用場(chǎng)效應(yīng)功率管)與微控制器MCU1連接，微控制器MCU1負(fù)責(zé)通過(guò)控制元件打開(kāi)或關(guān)閉起道激光器15和撥道激光器16。與發(fā)射處理器連接的還有觸摸屏14和電源，發(fā)射處理器對(duì)電源電量進(jìn)行監(jiān)控，在電量不足的時(shí)候能夠自動(dòng)報(bào)警提示。微控制器MCU1通過(guò)串口以無(wú)線傳輸方式與測(cè)量裝置2通信，并將測(cè)量裝置2傳送過(guò)來(lái)的激光位置數(shù)據(jù)在觸摸屏14上顯示出來(lái)，6操作者根據(jù)顯示的位置數(shù)據(jù)通過(guò)起道激光微調(diào)旋鈕12和撥道激光微調(diào)旋鈕13對(duì)激光實(shí)際位置進(jìn)行調(diào)整，直至達(dá)到滿足測(cè)量需要的對(duì)中位置。測(cè)量時(shí)，安裝有激光發(fā)射裝置的行走小車放置在作業(yè)軌道區(qū)段的一端，啟動(dòng)起道激光器和撥道激光器，發(fā)射出十字基準(zhǔn)激光源，通過(guò)微調(diào)裝置調(diào)整激光的位置，直至對(duì)中完成。如圖7所示，測(cè)量裝置2通過(guò)鎖緊手柄固定在另一臺(tái)行走小車的加高座9上，從外部看，測(cè)量裝置包括觸摸屏19、起道測(cè)量窗口17和撥道測(cè)量窗口18，光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)在測(cè)量窗口內(nèi)。測(cè)量裝置2的控制原理如圖9所示，測(cè)量處理器采用微控制器MCU2，CCD傳感器通過(guò)CCD驅(qū)動(dòng)和接收電路與測(cè)量處理器連接，水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器也與測(cè)量處理器連接。如圖10所示，CCD傳感器的驅(qū)動(dòng)和接收電路采用目前通用電路，包括時(shí)鐘發(fā)生器、脈沖分配器、運(yùn)算放大器和高速A/D轉(zhuǎn)換器，由時(shí)鐘發(fā)生器產(chǎn)生高頻時(shí)鐘信號(hào)，送往脈沖分配器，轉(zhuǎn)換為CCD傳感器所需要的垂直驅(qū)動(dòng)脈沖、水平轉(zhuǎn)換脈沖、復(fù)位脈沖及楨和像元脈沖，CCD傳感器輸出的圖像信號(hào)送往運(yùn)算放大器，經(jīng)高速A/D轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送往測(cè)量處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。微控制器MCU2主要負(fù)責(zé)接收CCD信號(hào)、數(shù)據(jù)采集處理和系統(tǒng)控制，完成了數(shù)據(jù)計(jì)算、顯示和存儲(chǔ)；通過(guò)觸摸屏19完成了操作者對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制。CCD傳感器部分使用的是面陣CCD。與測(cè)量處理器連接的還有電源，處理器對(duì)電源電量進(jìn)行監(jiān)控，在電量不足的時(shí)候能夠自動(dòng)報(bào)警提示。所帶傳感器中，水平傳感器用于測(cè)量車體所在軌道的水平傾角，位移傳感器用來(lái)測(cè)量所在軌道的軌距，里程傳感器用于測(cè)量測(cè)量小車移動(dòng)的里程。監(jiān)測(cè)修正裝置3固定在另一臺(tái)行走小車的加高座9上，用于對(duì)激光位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄激光的變化，以達(dá)到對(duì)測(cè)量裝置最終測(cè)量結(jié)果的修正；在對(duì)激光測(cè)量方面的工作原理和測(cè)量裝置基本相同。監(jiān)測(cè)修正裝置3的結(jié)構(gòu)如圖8所示，與測(cè)量裝置2的結(jié)構(gòu)基本一樣，區(qū)別是監(jiān)測(cè)修正裝置工作時(shí)不需要進(jìn)行人為控制，所有的工作都由測(cè)量裝置部分通過(guò)無(wú)線方式進(jìn)行控制，因此監(jiān)測(cè)修正裝置3可以不設(shè)觸摸屏。另外，監(jiān)測(cè)修正裝置3上的起道測(cè)量窗口20和撥道測(cè)量窗口21與測(cè)量裝置2上的起道測(cè)量窗口17和撥道測(cè)量窗口18的位置有所不同，其起道測(cè)量窗口20和測(cè)量裝置2的起道測(cè)量窗口17在同一高度上，但水平方向上的位置不同，起道測(cè)量窗口20更靠近鐵軌外側(cè)(行走小車單輪一側(cè)的方向定義為鐵軌外側(cè))，其撥道測(cè)量窗口21和測(cè)量裝置2的撥道測(cè)量窗口18的高度不同，撥道測(cè)量窗口21的位置更向上。這樣的設(shè)計(jì)能保證測(cè)量裝置2和監(jiān)測(cè)修正裝置3上的各個(gè)測(cè)量窗口內(nèi)的光學(xué)成像系統(tǒng)同時(shí)接收到激光發(fā)射裝置l發(fā)出的十字絲激光束信號(hào)，進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí)，激光發(fā)射裝置1的起道激光器15和撥道激光器16發(fā)射出十字激光光源，測(cè)量裝置2和監(jiān)測(cè)修正裝置3通過(guò)各自測(cè)量窗口里面的光學(xué)系統(tǒng)拾取激光信號(hào)，將當(dāng)前激光位置信號(hào)成像在CCD傳感器上，CCD傳感器再將圖像由光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后由測(cè)量處理器發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收CCD傳感器轉(zhuǎn)換后的信號(hào)，對(duì)圖像進(jìn)行處理，得出當(dāng)前激光的位置，并采集各類傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)測(cè)量當(dāng)前激光位置的結(jié)果進(jìn)行修正，得到起道量和撥道量。下表為一存車線上實(shí)際起道/撥道測(cè)量數(shù)據(jù)，測(cè)量方法為，在200米路段內(nèi)進(jìn)行對(duì)中，對(duì)中結(jié)束后將測(cè)量車推動(dòng)到100米處進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量。測(cè)量結(jié)果的單位均為mm。由附表數(shù)據(jù)可以看出，在290次測(cè)量中，起道測(cè)量結(jié)果在22.6-23.7mm之間，撥道測(cè)量結(jié)果在5.28-6.06咖之間，這也充分驗(yàn)證了監(jiān)測(cè)修正測(cè)量的有效性。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>序號(hào)起道撥道序號(hào)起道撥道序號(hào)起道撥道序號(hào)起道撥道序號(hào)起道撥道17622.75.4120023.15.5622423.05.5224823.76.0627223.45.6717722.65.4520123.05.5822523.05.7424923.45.8227323.25.5117822.95.5320223.15.4122623.15.7325023.35.6527423.35.517922.85.4420322.95.5222723.25.6825123.65.2827523.35.4218022.95.4220423.15.5622823.45.5725223.75.7227623.45.6718122.75.5120523.15.5522923.45.6825323.65.5927723.35.5618222.75.5820623.25.6123023.15.5425423.45.7927823.35.5618322.65.6720723.25.4723123.65.6125523.35.6527923.15.5918422.95.5420823.05.4823223.65.6125623.35.5728023.45.518522.85.5720922.95.6823323.45.6525723.35.5728123.45.6518622.95.621023.25.3423423.55.525823.25.5828223.35.5418723.05.3721122.95.4423523.45.6225923.25.5428323.35.5518823.25.4421222.95.6723623.35.6626023.35.6628423.35.5718923.35.3321322.95.523723.15.6426123.35.528523.25.6719023.45.6921423.15.623823.15.5126223.35.5628623.35.619123.25.3821523.05.5323923.35.7326323.25.5428723.25.6919223.35.621623.05.6624023.45.5226423.35.6428823.45.619323.05.5521722.85.5124123.45.6726523.45.6528923.35.5119423.05.5521823.15.6924223.55.5226623.35.6529023.35.5519522.95.5621923.25.5724323.35.5826723.45.5419623.05.4222023.15.4224423.05.6726823.35.5819723.15.6622123.05.524523.15.6826923.25.5319823.45.5622223.05.5224623.05.9627023.55.5419923.15.5122323.05.5624723.25.7827123.35.59權(quán)利要求1.一種鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x，其特征是包括激光發(fā)射裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置，激光發(fā)射器裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置分別安裝在一個(gè)行走小車上；每個(gè)裝置上均安裝有無(wú)線通信設(shè)備，三者間通過(guò)無(wú)線方式通信；激光發(fā)射裝置包括起道激光器、撥道激光器、發(fā)射處理器和顯示器，起道激光器和撥道激光器通過(guò)控制元件與發(fā)射處理器連接，顯示器與發(fā)射處理器連接，起道激光器和撥道激光器使用線性光源，發(fā)射出的激光組成十字絲形狀，通過(guò)測(cè)量裝置測(cè)得的實(shí)際激光位置來(lái)指導(dǎo)對(duì)激光位置進(jìn)行調(diào)整，使激光處于實(shí)際需要的位置；測(cè)量裝置包括光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD傳感器、測(cè)量處理器、顯示器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器；光學(xué)成像系統(tǒng)和CCD傳感器均設(shè)有兩套，一套用于接收起道激光器的激光信號(hào)，一套用于接收撥道激光器的激光信號(hào)，光學(xué)成像系統(tǒng)設(shè)置在CCD傳感器的前面，用于成像，同時(shí)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)的窄帶濾光片對(duì)干擾光進(jìn)行濾除；CCD傳感器通過(guò)驅(qū)動(dòng)和接收電路與測(cè)量處理器連接，顯示器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器均與測(cè)量處理器連接；光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD傳感器、測(cè)量處理器用于測(cè)量起道激光器和撥道激光器所發(fā)射的激光位置，水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器用于獲得相對(duì)應(yīng)的鐵軌水平、軌距以及里程參數(shù)，以完成對(duì)激光位置的部分修正；監(jiān)測(cè)修正裝置用于對(duì)激光位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，記錄激光的變化，以對(duì)測(cè)量裝置最終測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正；包括與測(cè)量裝置中相同的光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD傳感器、測(cè)量處理器、水平傳感器、位移傳感器和里程傳感器；當(dāng)監(jiān)測(cè)修正裝置和測(cè)量裝置前后放置在要測(cè)量的軌道區(qū)段上時(shí)，監(jiān)測(cè)修正裝置中的兩套光學(xué)成像系統(tǒng)與測(cè)量裝置中的兩套光學(xué)成像系統(tǒng)之間的設(shè)置位置應(yīng)能夠同時(shí)接收到激光發(fā)射裝置中起道激光器和撥道激光器發(fā)出的十字絲激光束信號(hào)。全文摘要本發(fā)明公開(kāi)了一種鐵路工務(wù)起撥道激光測(cè)量?jī)x，包括激光發(fā)射器裝置、測(cè)量裝置、監(jiān)測(cè)修正裝置和三個(gè)行走小車，激光發(fā)射器裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置分別安裝在一個(gè)行走小車上；激光發(fā)射裝置、測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置上均安裝有無(wú)線通信裝置，三者通過(guò)無(wú)線方式通信；激光發(fā)射裝置包括起道激光器、撥道激光器、激光處理器和觸摸屏；測(cè)量裝置和監(jiān)測(cè)修正裝置包括光學(xué)成像系統(tǒng)、CCD傳感器、測(cè)量處理器、觸摸屏和水平傳感器等。本發(fā)明利用激光作為基準(zhǔn)線，通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)和CCD傳感器測(cè)量激光位置，解決了鐵路工務(wù)部門長(zhǎng)距離(200m以上)鋼軌起道和撥道量的測(cè)量問(wèn)題，可對(duì)鐵道線路平順性進(jìn)行高精度檢測(cè)，為鐵路養(yǎng)護(hù)提供可靠的測(cè)量依據(jù)，測(cè)量精度高。文檔編號(hào)G08C17/00GK101592473SQ20091001589公開(kāi)日2009年12月2日申請(qǐng)日期2009年6月19日優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日發(fā)明者李朝正,宇楊,林憲旗,王道睿,強(qiáng)陳申請(qǐng)人:濟(jì)南藍(lán)動(dòng)激光技術(shù)有限公司