[发明专利]一种多波长高铁轨道平顺性检测装置和检测方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路轨道检测技术，涉及对铁路轨道高低、轨向等平顺性检测装置和方法的改进。

背景技术

目前，对铁路轨道平顺性的检测方法主要有弦测法、惯性基准法等。其中弦测法是指采用人工拉线的方法在轨道上真实搭建一条弦线，通过测量轨道轨顶面(轨距点)与该弦线的相对位移，评价轨道的高低平顺性。通过这种方法测得的轨道平顺性，波长与检测弦的长度密切相关，当需要分析多种波长的轨道平顺性时，需要更换检测装置重新测量，或者根据当前检测结果进行“以小推大”的转换，前者增加了检测人员的工作量，工作效率低，后者存在较大误差。惯性基准法是通过设计高阶滤波器实现对不同范围的轨道平顺性进行分析，目前技术较为成熟的可以分析70m以内的轨道不平顺。这种方法不能满足高铁对100米以上的长波不平顺测量需求。惯性基准法可参见《GJ-4型轨道检查车的原理与应用》，中国铁道出版社，2000，张未。

发明内容

本发明的目的是：提出一种能对轨道的高低、轨向进行多种波长连续检测的检测装置和检测方法，并能满足高铁对100米以上的长波不平顺测量需求。

本发明的技术方案是：一种高铁轨道平顺性检测装置，包括一个带有检测平台的轨道检测车，在检测平台的下表面固定有两个位移器，它们是第一位移器LPDT和第二位移器RPDT，第一位移器LPDT和第二位移器RPDT分别位于轮轴两端的正上方，第一位移器LPDT和第二位移器RPDT的轴线与轮轴的轴线正交，在轮轴的一端安装有里程仪OD，在检测平台的上表面安装有数据处理系统，该数据处理系统包括计算机、位移器数据采集控制盒、OD数据采集卡和电源；其特征在于：

(1)在检测平台下表面固定有一个截面为矩形的、中空的检测梁，检测梁与轮轴平行，检测梁横向的垂直平分面与轮轴横向的垂直平分面共面；检测梁的谐振频率不小于70Hz；在检测梁内部安装有两个位移器，分别是第三激光位移器GLPDT和第四激光位移器GRPDT，在检测梁的下表面、与第三激光位移器GLPDT和第四激光位移器GRPDT对应的位置各有一个通光孔，第三激光位移器GLPDT和第四激光位移器GRPDT发射的激光束分别穿过上述通光孔后照射到左右股钢轨的轨距点上；在检测梁内部还装有一个轨向惯性测量组件HIMU；在检测平台的上表面安装有一个轨向-里程预处理计算机，轨向惯性测量组件HIMU的输出端通过RS422总线与轨向-里程预处理计算机的串口连接；所说的第一位移器LPDT和第二位移器RPDT是激光位移器；

(2)在检测平台的上表面安装有一套高低测量系统，它由左惯性测量组件LIMU、右惯性测量组件RIMU和高低预处理计算机组成；左惯性测量组件LIMU和右惯性测量组件RIMU位于轮轴左右车轮的正上方，左惯性测量组件LIMU和右惯性测量组件RIMU的垂向轴线分别与所对应的左轨道、右轨道横截面的垂直中心线重合；左惯性测量组件LIMU的输出端通过RS422总线与高低预处理计算机的第一串口Com1连接；右惯性测量组件RIMU的输出端通过RS422总线与高低预处理计算机的第二串口Com2连接；

(3)第一激光位移器LPDT、第二激光位移器RPDT、第三激光位移器GLPDT和第四激光位移器GRPDT的输出端分别与位移器数据采集盒的相应输入端连接；在检测平台的上表面安装有一个位移器预处理计算机，位移器数据采集盒的输出端通过USB总线与位移器预处理计算机的USB口连接；

(4)高低预处理计算机、位移预处理计算机和轨向-里程预处理计算机通过局域网与计算机连接。

使用如上面所述的高铁轨道平顺性检测装置检测铁路轨道平顺性的方法，其特征在于，检测的步骤如下：

1、传感器数据采集存储的步骤：