[实用新型]基于iGPS的铁路轨道检测系统光信号接收单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路无砟轨道检测领域，具体涉及基于iGPS的铁路轨道检测系统光信号接收单元。

背景技术

近几年，我国迅速发展的高铁、地铁、轻轨等轨道交通，对列车安全行驶、乘客旅途舒适性的要求越来越高。由于这些轨道交通的结构采用无砟轨道板混凝土整体道床，轨道工程一次定位，几乎不能再调整，故高精度满足铺轨要求的轨道检测工作，确定轨道的设计位置和线路参数，是保证轨道高精度施工的重要环节。另外，高速重载列车不断增加，做好线路的测量和维修养护提高线路质量已经成为一项越来越重要的任务。

铁路和地铁部门在轨道的初期建设及日常维护时，需要精确测量无砟轨道板和轨道的几何参数与设计指标之间的误差是否在允许的范围内。现阶段使用的测量设备以人工推动检测小车结合全站仪较多，测量效率低，难以实现自动化。基于光电扫描式角度交会测量原理的iGPS测量技术，是大尺寸精密测量的一种新方法，由于其测量原理的独特性，使其具有其他测量手段无法比拟的优越性。

申请人采用iGPS技术建立一个上百米范围的空间坐标系，轨道上自动运行的轨道检测架，在特定部位安装几个接收器，实时测量轨道检测架的空间姿态变化，也就是对应的轨道几何参数的实际变化，实现轨道检测的目的。基站发出的光信号能否被精准、灵敏接受，光信号接受单元设计很重要。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于iGPS的铁路轨道检测系统的光信号接收单元，实现基站光信号精准、敏锐捕捉，可靠性高，符合测量要求。

本实用新型通过以下技术方案实现：

基于iGPS的铁路轨道检测系统光信号接收单元，平面接收器包括在接收电路板上设有敏感元件，敏感元件上方设有透镜，透镜上方设有带中心孔的掩膜，掩膜上方设有滤光片。

本实用新型进一步改进方案是，所述敏感元件采用PIN型光电探测器。PIN型光电二极管具有较高的灵敏度和响应速度，且对红外波长有较好的响应。

本实用新型更进一步改进方案是，所述掩膜内径高于0.01mm。掩膜内径直接影响精度，高于0.01mm可达到很高的精度要求。

本实用新型更进一步改进方案是，平面接收器安装于轨道检测架上表面，轨道检测架呈T型或工字型，两端分别安装滚轮滑动连接于平行的两根轨道上。

本实用新型更进一步改进方案是，轨道检测架两侧下方距轨道顶下16mm处设有激光位移传感器。可直接测量轨距，精度可达微米级。

本实用新型与现有技术相比，具有以下明显优点：

本实用新型将平面接收器安装于轨道检测架上表面，轨道检测架沿轨道匀速移动，通过捕捉基站光信号，实时测量轨道检测架的空间姿态变化，也就是对应的轨道几何参数的实际变化，可靠性高，符合测量要求。

附图说明

图1为本实用新型平面接收器内部结构示意图。

图2为本实用新型安装示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括平面接收器2安装于轨道检测架3上表面，轨道检测架3呈T型（或工字型），两端分别安装滚轮滑动连接于平行的两根轨道4上。平面接收器2包括在接收电路板21上设有敏感元件22，敏感元件上方设有透镜23，透镜上方设有带中心孔的掩膜24，掩膜上方设有滤光片25。

所述敏感元件22采用PIN型光电探测器。所述掩膜24内径高于0.01mm。

接收器接收到激光时，滤光片先接收到激光，该滤光片只允许扇面激光和同步光两种特定的波长光通过。透过滤光片激光照射到了掩膜，掩膜的设计十分关键，其整个膜片不透光，在掩膜中间开孔，光只能从孔里通过，除孔以外的部分光不能通过。光透过掩膜孔照射到敏感元件上，从而实现了光电转换。电路板完成脉冲采样，计时，滤波等处理。

轨道检测架3两侧下方距轨道顶下16mm处设有激光位移传感器26。轨道检测架安装两个高精度的激光位移传感器（精度可达微米级），即可直接测量。