[发明专利]一种轨道曲线参数测量方法及系统装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种轨道的性能参数的测量方法及系统装置，具体说是一种轨道曲线参数测量方法及系统装置。

背景技术

受其承载的机车运行时产生的作用力的影响,铁路轨道的静态曲线形状随时间变化而不断偏离其设计值，当这个偏离值达到一定范围时,就会对行车造成影响,甚至对安全造成危害，为了在一个大尺度内测量出这种偏移的值。出现了数种轨道测量装置，但多以激光及一个跟踪靶标为基础，其中以普拉塞*陶依尔公司所开发的测量方法最为典型，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：在这些装置中，激光束是固定的，移动的是激光接收靶标，激光靶标必须装配于一个由电机驱动的机械构架之上,以便于增大接收面积，在工作开始前，需要一个靶标与激光的对准过程。由于靶标的接收面积较小,激光容易产生脱靶现象,需人工介入关注靶标跟踪状况，如脱靶则需再次人工对准。因此尚有必要对此进一步加以改进。

发明内容

本发明的目的是针对现有轨道曲线参数测量方法及装置所存在的不足，提供一种测量时不易脱靶，不需要人工介入关注靶标跟踪状况的轨道曲线参数测量方法及装置。

本发明的技术方案为：一种轨道曲线参数测量方法，在被测轨道线路上放置两台测量小车，其中一台为固定测量小车，一台为移动测量小车，在固定测量小车上装有数字摄像头，在移动测量小车上装有光学靶标，由移动测量小车和固定测量小车组成一个轨道曲线参数摄像测量系统，通过移动测量小车的数字摄像头移动与移动过程中与固定测量小车的光学靶标光学成像对轨道曲线参数绝对参数坐标进行测量分析，完成对轨道曲线参数测量过程。在一个测量过程中，首先将固定测量小车固定在被测线路的一头，将移动测量车安放在被测线路的另一头；再将固定测量小车上的高分辨率的数字摄像头对准安装于移动测量小车上的光学靶标，拍摄光学靶标得出一个靶标的初始位置值O′，再通过常规计算求出左右轨道到光学靶标中心O′的水平与垂直距离值，再将此左右轨道的水平与垂直距离值与光学靶标中心O′的空间坐标相叠加，即可得出在该测量点轨道的空间坐标；再开动移动测量小车，移动测量小车沿铁轨向固定测量小车以一定速度行驶，在此过程中固定测量小车上的摄像头不断纪录靶标的相对坐标，并将该数据传送给移动测量小车，移动测量小车上的轨道参数计算机接收该数据，根据前述原理，将每个测量点测得的轨道数据与测距轮测得的距离值相结合，从而行成完整的轨道空间参数曲线。

根据上述方法所提出的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，将两部测量小车装载于高速运载车的托运平台上，高速运送至欲施工作业的铁轨区段；

第二步，到达指定区域后，装载/放卸机械装置将移动测量小车和固定测量小车两部测量小车从高速运载车卸下并安放于铁轨之上；

第三步，测量小车分别行驶至轨道待测量区段的两端；固定测量小车，使之不能沿铁轨运动，打开无线数传电台，在移动测量小车和固定测量小车之间建立数据的传送与接收通道，将固定测量小车上的高分辨率的数字摄像头对准安装于移动测量小车之上的光学靶标，拍摄并计算此时靶标的位置作为初始值并记录；

第四步，移动测量小车沿轨道固定测量小车低速行驶，固定测量小车上的高分辨率的数字摄像头持续拍摄移动测量小车之上的光学靶标，通过图像的方法计算出后续图像中光学靶标相对于初始位置的偏移，并通过无线数传电台将该值传送给移动测量小车之中的轨道参数计算机，同时，轨道参数计算机在行驶过程中持续采集测距传感器输出值，用于确定小车测量几何中点与铁轨轨沿距离；采集倾角传感器输出值, 用于确定左右两轨高度差；采集旋转编码器输出值, 用于确定移动测量小车沿铁轨运动的位移值，在此基础上，结合无线数传电台所传送的数字图像处理系统输出值，轨道参数计算机就可以计算出轨道实际的曲线状态数据值；

第五步，轨道参数计算机计算出轨道的理论状况数据，并将其与实际数据进行比较，生成偏差报告并输出；

第六步，当测量小车作业完毕，高速运载车重新将测量小车装载于托运平台上并通过锁紧装置锁紧，驰离作业现场。