[发明专利]一种轨道曲线参数测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道曲线参数测量装置及方法。

背景技术

铁路轨道的静态曲线形状与其设计值总是存在一定误差的，误差的存在使得铁轨的实际值是一条围绕其设计值的波动曲线，当用一个测尺去测量这个波动时，长于测尺的波动是无法量出的，因此，必须采用特别的装置去在一个大尺度内测量以消除长波的影响。目前已有数种消除长波的轨道测量装置，但多以激光及一个跟踪靶标为基础，其中以普拉塞*陶依尔公司最为典型，该方案包括一个可沿铁轨行驶的测量车，一个架设于固定点的测量车，一个激光发射装置，以及一个可跟踪激光的移动靶标组成，当测量车沿铁轨走行时，靶标移动测出相对固定点的偏移，计算出铁轨参数。它存在的不足是：仅使用于长直线段区间作业，这些装置中，激光束是固定的，移动的是激光靶标，激光靶标移动范围有限，当其与激光发射点间偏角过大时无法工作。在工作开始前，需要一个靶标与激光的对准过程。需人工介入关注靶标跟踪状况，如脱靶则需再次人工对准。其它如中国专利公开号测量轨道的方法(CN 1263019A)，提出了一种利用两部独立测量车测量轨道的方法，使用了一部GPS流动站确定固定测量车的大地坐标，在两部车之间有一个激光装置确定其相对位置。测定一段轨道实际误差的方法(92105619.2)，提出了利用两部独立测量车测定轨道参数误差的方法，测量车装有GPS定位天线，通过接收卫星数据确定两辆测量车的相对方位。全站仪与GPS单频实时动态组合测量方法及其系统(CN 1967282A)，提出了一种全站仪组合系统，利用全站仪测量数据实现GPS测量的快速初始化。GPS全站仪(CN 2864592Y)，提出了一种GPS与全站仪一体装置，将GPS天线安装于全站仪中心处，通过GPS获得全站仪的测站坐标。他们都不同程度上存在类似不足。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种轨道曲线参数测量装置及方法，它是一种GPS与全站仪相结合的铁路轨道曲线参数的测量方法及装置，利用该装置进行铁路施工作业，可以消除铁路线路中的长波误差。

一种轨道曲线参数测量装置，它包括固定测量车1和移动测量车2，所述固定测量车1上安装有电子全站仪3、可控制电子全站仪3运动的车载电脑5和固定车全球定位系统GPS2，所述电子全站仪3通过数据线4与车载电脑5相连；所述移动测量车2上安装有前端反射物6、移动全球定位系统GPS1、无线数传电台7和倾角传感器9，所述移动全球定位系统GPS1和倾角传感器9通过数据线与无线数传电台7相连；车载电脑5的无线接收端口接收无线数传电台7发来的数据信号。

还包括一个全球定位系统GPS基准站10，它位于工作区段附近拥有的一个大地坐标已知的绝对坐标点上，用于为两部测量车的GPS提供测量参考基点。

一种基于所述轨道曲线参数测量装置的测量方法，它包括以下步骤：

第一步，将移动测量车与固定测量车分别放置于欲施工作业的铁轨区段两端；

第二步，进行RTK-GPS测量，求出移动测量车与固定测量车的大地坐标，将该坐标传送至固定测量车车载电脑；

第三步，车载电脑根据GPS数据计算出电子全站仪对前端反射物的搜索范围，并控制电子全站仪转向该方位；

第四步，电子全站仪在指定范围内锁定前端反射物并测量其坐标数据，并将前端反射物的坐标数据传送给车载电脑，车载电脑根据此坐标与倾角传感器值计算出当前铁轨参数；

第五步，移动测量车沿铁轨向固定测量车开进，固定测量车上车载电脑持续读取电子全站仪与倾角传感器数据，计算出铁轨参数；

第六步，当移动测量车靠近固定测量车时，即为一个工作循环的结束。

当所述轨道曲线参数测量装置还包括一个GPS基准站时，所述第一步还应将GPS基准站架设于一坐标已知点。

它将GPS测量与全站仪光学测量相结合而实现铁轨参数测量，利用GPS数据控制全站仪的定向，全站仪进行精确测量。

附图说明

图1为本发明原理示意图；

图2为本发明工作过程示意图。

具体实施方式