CN102152802A

CN102152802A - 铁路建筑限界测量系统及方法

Info

Publication number: CN102152802A
Application number: CN2010105981960A
Authority: CN
Inventors: 孙武; 赵阳; 张波坤
Original assignee: ZHENGZHOU FENGHUA ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: Zhengzhou Fenghua Tiexin Polytron Technologies Inc
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2010-12-21
Publication date: 2011-08-17
Anticipated expiration: 2030-12-21
Also published as: CN102152802B

Abstract

本发明涉及一种铁路运输建筑限界状况的测量与判断方法。一种铁路建筑限界测量系统及方法，含有限界测量模块以及限界管理信息系统，所述限界测量模块包括嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪，所述激光测量仪测量数据传输到嵌入式智能手持终端PDA，嵌入式智能手持终端PDA和铁路限界管理信息系统通过系统办公自动化网互联，嵌入式智能手持终端PDA完成设备数据测量后把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统，并同时和设备台帐与限界管理系统的数据通过数据交换，通过和其系统内预置的基本限界、桥隧限界标准模型进行比对，将限界测量信息以图示形式直接展示给现场测量人员。不仅提高了限界测量的准确性，同时对全局限界管理提供了有力支持。

Description

铁路建筑限界测量系统及方法

技术领域

本发明涉及一种铁路运输建筑限界状况的测量与判断方法，特别是涉及一种铁路建筑限界测量系统及方法。

背景技术

铁路建筑限界是一个和线路中心线垂直的极限横断面轮廓，是确保机车车辆和装载货物不与线路邻近的设施设备发生刮蹭、碰撞，能够安全通过的起码空间。建筑限界是关系到铁路运输安全的关键。目前的限界测量除隧道由隧道检测车实现自动化检测外，其他的设备设施主要由手工测量完成，费时费力，并且隧道检测车测量费用高，且组织困难。我国铁路运输基础设备限界数据的获取，目前仍然主要依靠标尺等基本测量工具现场采集数据，测量结果误差较大，并且无法及时得到设备是否侵限的情况。

铁路建筑限界测量已成为当前一个长期困扰路局线路侧设施、设备管理部门的大难题。随着国民经济的快速发展，铁路作为连接东西南北的战略运输枢纽，超限货物运输数量日益增多，为保证铁路超限货物运输安全，必须及时、准确、全面地掌握运营线路的建筑限界状况。

发明内容

本发明针对现有技术不足，提出一种铁路建筑限界测量系统及方法，结合激光测距和嵌入式计算机技术，实现限界管理工作中的现场数据测量与自动处理。

本发明所采用的技术方案：

一种铁路建筑限界测量系统，含有限界测量模块以及限界管理信息系统，所述限界测量模块包括嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪，所述激光测量仪测量数据传输到嵌入式智能手持终端PDA，所述嵌入式智能手持终端PDA和铁路限界管理信息系统通过系统办公自动化网互联，嵌入式智能手持终端PDA内置铁路限界测量PC端软件，并设有同步数据上传/下载数据接口，所述嵌入式智能手持终端PDA完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库；所述限界管理信息系统数据库集成了限界系统设备台帐信息和线路里程定位信息，同时预置基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界信息。

所述的铁路建筑限界测量系统，含有1）系统维护模块，由系统管理人员设置使用本系统的单位、被测量设备的有关信息，并按照《铁路技术管理规程》相关标准进行建限标准数据维护；2）数据下载模块，当线路、桥隧或者曲线信息发生变动后，由操作人员把变动数据下载到限界测量仪的控制平台；3）数据上传模块，在现场操作人员完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库；4）串口通讯模块，对串口通讯进行编码，译码操作。

一种铁路建筑限界测量方法，采用嵌入式智能手持终端PDA通过现场测量分别实时计算出每个高程上距基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界的实际尺寸，并同时和设备台帐与限界管理系统的数据通过数据交换，通过和其系统内预置的基本限界、桥隧限界标准模型进行比对，将限界测量信息以图示形式直接展示给现场测量人员；其中，现场测量的操作步骤包括，在确定测量基准后，1）通过嵌入式智能手持终端PDA选择激光测量仪所在的位置信息，包括线路，区段，区间，以及判断设备是否侵限的标准，然后录入设备名称和设备所在里程信息；2）进行设备特征点测量；3）若有多个点需要测量，则点击测量下一点进行测量；4）测量工作完成后可进行数据保存或者是放弃保存操作；5）若在测量过程中移动仪器，重复1)－4)的操作。

本发明的有益积极效果：

1、本发明铁建筑路限界测量系统及方法，结合激光测距和嵌入式计算机技术，实现了铁路限界管理工作中的现场数据测量、存储、转换、上报到限界数据库等环节的自动化、智能化。利用高精度的激光测量技术和系统内预置的基本建限、桥隧建限标准模型，对单个设施设备限界测量结果进行比对，以图示方式给现场测量人员提供了一个直观的限界比对轮廓，同时测量结果可以直接导入局铁路限界管理信息系统，为全局限界管理提供有力的支持。

2、本发明铁路建筑限界测量系统及方法，采用一维激光测量技术，主要用于限界断面检测、工程限界验收检测以及隧道检测等场合之中，也可用于小于60米以内的建筑物距离的检测或类似的其他条件的检测应用中。实现了铁路限界测量的免手工测量，免手工折算，从而提高了限界管理的效率，减少人工成本，缩短测量上报周期。

3、本发明铁路建筑限界测量系统及方法，不仅提高了限界测量的准确性，同时对全局限界管理提供了有力支持。在系统设计中，采用了快速原型结合迭代式法。各个子系统采用正交设计均可以独立工作，单个模块失效不影响系统的其他子系统工作，能真正实现数据完整和可靠。不但为测量人员提供一个准确快捷的方式测量铁路限界数据，并且能够和铁路限界管理信息系统的运用无缝结合，解决限界的现场测量、数据存储上报、汇总分析等一系列信息化手段。

附图说明

图1：本发明铁路建筑限界测量系统组成结构示意图；

图2：本发明铁路建筑限界测量系统功能模块示意图；

图3：本发明铁路建筑限界测量系统工作原理示意图。

具体实施方式

实施例一：参见图1，本发明铁路建筑限界测量系统，含有限界测量模块以及限界管理信息系统，所述限界测量模块包括嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪，所述激光测量仪测量数据传输到嵌入式智能手持终端PDA，其特征是：所述嵌入式智能手持终端PDA和铁路限界管理信息系统通过系统办公自动化网互联，嵌入式智能手持终端PDA内置铁路限界测量PC端软件，并设有同步数据上传/下载数据接口，所述嵌入式智能手持终端PDA完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库；所述限界管理信息系统数据库集成了限界系统设备台帐信息和线路里程定位信息，同时预置基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界。

实施例二：本实施例公开了一种铁路建筑限界测量方法，在实施例一所述系统的基础上，采用嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪通过现场测量分别实时计算出每个高程上距基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界的实际尺寸，并同时和设备台帐与限界管理系统的数据通过数据交换，通过和其系统内预置的基本限界、桥隧限界标准模型进行比对，将限界测量信息以图示形式直接展示给现场测量人员；其中，现场测量的操作步骤包括，采用激光测距仪、手持工业用PDA和限界测量车，首先确定测量基准，然后通过手持工业用PDA进行操作：1）首先选择设备所在的位置信息，包括线路，区段，区间，以及判断设备是否侵限的标准，然后录入设备名称和设备所在里程信息；2）进行设备特征点测量；3）若有多个点需要测量，则点击测量下一点进行测量；4）测量工作完成后可进行数据保存或者是放弃保存操作；5）若在测量过程中移动仪器，重复1)－4)的操作。

实施例三：参见图1、图2，本实施例铁路建筑限界测量系统，是在实施例一基础上的进一步细化，系统功能模块含有1）系统维护模块，由系统管理人员设置使用本系统的单位、被测量设备的有关信息，并按照《铁路技术管理规程》标准维护基本建限标准数据；2）数据下载模块，当线路、桥隧或者曲线信息发生变动后，由操作人员把变动数据下载到限界测量仪的控制平台；3）数据上传模块，在现场操作人员完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库；4）串口通讯模块，对串口通讯进行编码，译码操作。

本发明铁路建筑限界测量系统及方法，提供手工测量方式，以设备特征点为测量对象。1、对于非封闭空间，上一个特征点A与下一个特征点B的关系有两种：（1）A与B为连续线段，即连接关系。（2）A与B为单独两个特征点。2、对于当前仪器所在断面测量：在封闭空间，测量系统对与测量仪器旋转剖面垂直轨道的横截面的内部轮廓进行连续的测量。3、测量设备结束时，显示设备特征测量点所在建筑限界图的位置数据和绘出图形。4、测量系统然后把测量结果直接导入到限界系统功能。5提供区段基本信息下载功能。

以设备靠近轨道中心一侧的变化点为测量对象：

1）首先确定在曲线上的超高设备的测量方法：曲线信息预置到限界测量仪，录入曲线信息时候，选择曲线参数，显示出测量数据（修正过的）构成的图形，存储测量真实数据（上传到限界管理系统）；

仪器在启动归零位候测出h1的值；仪器扫描外轨（6点），计算出轨面距离仪器测头的距离（h2），计算基准0点（1点）位置：h3=h1-h2。图中1点为轨面水平线，4点为仪器测头水平线，5点为仪器所在的地面水平线；

曲线设备测量方法:确定采用直线测量方法，然后根据《铁路技术管理规程》中提供的算法进行折减；

2）测量断面：保证测量仪的水平即可使用测量仪。把激光测距仪调平后安装到小车上，按照程序操作手册中的指示进行封闭空间断面测量。

本发明铁路建筑限界测量系统及方法功能特点：

铁路建筑限界测量系统及方法结合激光测距和嵌入式计算机技术，测量头可自动360度旋转，也可手动旋转，对任意点及位置进行测量，依靠激光技术实现了激光测量，提高了测量精度，测量数据能通过和嵌入式系统内预置的基本限界、桥隧限界标准数据进行比对，并以图形方式直接展示给现场测量人员。

系统集成了限界系统设备台帐信息和线路里程定位信息，同时预置基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界，通过现场测量可分别实时计算出每个高程上距基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界的实际尺寸，并计算出侵入标准的部分，非常适合于限界的现场整改作业。同时和设备台帐与限界管理系统的数据通过数据交换，形成野外作业、数据同步、及时分析、超限运输完整的作业流程，通过嵌入式微型计算机与限界管理信息系统的运用无缝结合，可用于铁路多工种、部门的应用。

Claims

1.一种铁路建筑限界测量系统，含有限界测量模块以及限界管理信息系统，所述限界测量模块包括嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪，所述激光测量仪测量数据传输到嵌入式智能手持终端PDA，其特征是：所述嵌入式智能手持终端PDA和铁路限界管理信息系统通过系统办公自动化网互联，嵌入式智能手持终端PDA内置铁路限界测量PC端软件，并设有同步数据上传和数据下载模块，所述嵌入式智能手持终端PDA完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库；所述限界管理信息系统数据库集成了限界系统设备台帐信息和线路里程定位信息，同时预置基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界。

2.根据权利要求1所述的铁路建筑限界测量系统，其特征是：含有系统维护模块，由系统管理人员设置使用本系统的单位、被测量设备的有关信息，并按照《铁路技术管理规程》相关标准进行建限标准数据维护；串口通讯模块，对串口通讯进行编码，译码操作；其中，数据下载模块，当线路、桥隧或者曲线信息发生变动后，由操作人员把变动数据下载到限界测量仪的控制平台；数据上传模块，在现场操作人员完成设备数据测量后，把测量到的设备相关测量数据上传到限界管理信息系统数据库。

3.一种铁路建筑限界测量方法，其特征是：在权利要求1所述铁路建筑限界测量系统的基础上，采用嵌入式智能手持终端PDA和激光测量仪通过现场测量分别实时计算出每个高程上距基本建筑限界、桥梁限界、隧道限界以及机车限界的实际尺寸，并同时和设备台帐与限界管理系统的数据通过数据交换，通过和其系统内预置的基本限界、桥隧限界标准模型进行比对，将限界测量信息以图示形式直接展示给现场测量人员；其中，现场测量的操作步骤包括，在确定测量基准后，1）通过嵌入式智能手持终端PDA选择激光测量仪所在的位置信息，包括线路，区段，区间，以及判断设备是否侵限的标准，然后录入设备名称和设备所在里程信息；2）进行设备特征点测量；3）若有多个点需要测量，则点击测量下一点进行测量；4）测量工作完成后可进行数据保存或者是放弃保存操作；5）若在测量过程中移动仪器，重复1)－4)的操作。