CN103512507A - 一种大跨距钢轨轨距测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大跨距钢轨轨距测量方法，包括以下步骤：a、测量行动装置在所测钢轨的轨道上移动，设定一定测量频率，分别同时测量轨距、移动距离、行动装置的倾角，并储存下来；b、测量完毕后，得到三组数据，即：行走距离

倾角轨距其中任意一点i轨距L_i为：L_i＝l_i×COSα_i+L₀，其中，L₀为系统初始时激光测距传感器测量距离与实际距离标准差；c、建立坐标（S_i，Li）矩阵，并使用最小二乘法进行数据处理后，得到重轨的轨距变化曲线图 本发明方法操作方便，所需要的硬件成本低，测量精度高，测量效率高，测量的数据能很好的反应真实情况。

Description

一种大跨距钢轨轨距测量方法

技术领域

本发明涉及一种大跨距钢轨轨距测量方法。

背景技术

航天、矿山、码头等领域，重型起重设备通常使用钢轨导向方式，设备安装以及后期维护时，需要进行轨距的测量工作，在这些场合使用的钢轨通常轨距较大，一般在15m以上。我国铁路的钢轨轨距为1435mm，其测量方法较为成熟，除使用轨距尺进行离散点测量外，近几年多种自动化、信息化水平较高的自动连续测量装置逐渐应用于铁路轨距测量中，如GJ-4型轨道检测车等。但是这些轨距测量方法的测量设备基本结构都是使用一个能够跨接在两条钢轨之上设备，在其上安装一系列的传感器来实现轨距测量，这样的测量方法明显不适用于15m以上的轨距测量工作。

目前大跨距钢轨轨距测量尚无成型的通用技术，目前使用的测量方法有：一、逐点机械测量法，即在钢轨上提前选择若干个离散的点，使用钢尺等量具进行逐点测量，这种方法不但测量周期长，而且精度较差，此外，这种测量方法受人为因素影响大，历史测量数据参考性差。二、大地测量方法，其基本原理为在钢轨上提前选择若干个离散的点，使用大地测量的方法进行逐点测量，通过计算得出各点的轨距，这种方法缺点就是操作时间过长，一般测量一套长度为1000m的钢轨轨距至少需要3天才能完成。三、GPS测量方法，其基本原理是制作一套能够在单条钢轨上行走的装置，在其上安装GPS接收器，以一定频率接受位置信息，使用该装置在两条钢轨上进行数据采集后，经过计算得出轨距。这种方法首先其精度受GPS开放精度制约，其次，由于两条钢轨独立采集数据，计算所得轨距不能反映真实情况。综上所述的各种测量方法及装置都存在着它的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种大跨距钢轨轨距测量方法，解决现有技术中存在的上述问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种大跨距钢轨轨距测量方法，包括以下步骤：

a、测量行动装置在所测钢轨的轨道上移动，设定一定测量频率，分别同时测量轨距、移动距离、行动装置的倾角，并储存下来；

b、测量完毕后，得到三组数据，即：行走距离 $\left[\begin{array}{c}{S}_0\\ S_1\\ S_2\\ \·\·\·\\ S_n\end{array}\right],$ 倾角 $\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\α}}_0\\ {\mathrm{\α}}_1\\ {\mathrm{\α}}_2\\ \·\·\·\\ {\mathrm{\α}}_n\end{array}\right],$ 轨距 $\left[\begin{array}{c}{l}_0\\ l_1\\ l_2\\ \·\·\·\\ l_n\end{array}\right],$ 其中任意一点i轨距L_i为：

L_i＝l_i×cosα_i+L₀，

其中，L₀为系统初始时激光测距传感器测量距离与实际距离标准差；

d、建立坐标（S_i，L_i）矩阵，并使用最小二乘法进行数据处理后，得到重轨的轨距变化曲线图。

进一步，所述轨距的测量方法为：在两个相同的能在单条钢轨上平稳移动的测量行动装置上，一个装上激光测距传感器，另一个装上与所述激光测距传感器配套的反光板，通过激光测距传感器与反光板的配合测量轨距。

进一步，所述移动距离的测量方法为：在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上旋转编码器以测量行动装置移动的距离。

进一步，所述测量行动装置的倾角的测量方法为：在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上倾角传感器以测量行动装置移动时的倾角。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种大跨距钢轨轨距测量方法，适用于大跨距钢轨轨距的测量，特别是15m以上的钢轨，本方法操作方便，所需要的硬件成本低，测量精度高，测量效率高，测量的数据能很好的反应真实情况。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种大跨距钢轨轨距测量方法，包括以下步骤：

a、在两个相同的能在单条钢轨上平稳移动的测量行动装置上，一个装上激光测距传感器，另一个装上反光板，在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上旋转编码器以测量行动装置移动的距离，在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上倾角传感器以测量行动装置移动时的倾角；

b、将该两个测量行动装置分别装在所测钢轨的两条轨道上，让它们同步移动，设定一定测量频率，激光测距传感器每记录一个轨距数据，旋转编码器就记录下其相应的移动距离，倾角传感器就记录下行动装置的倾角，并储存下来；

c、测量完毕后，得到三组数据，即：行走距离 $\left[\begin{array}{c}{S}_0\\ S_1\\ S_2\\ \·\·\·\\ S_n\end{array}\right],$ 倾角 $\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\α}}_0\\ {\mathrm{\α}}_1\\ {\mathrm{\α}}_2\\ \·\·\·\\ {\mathrm{\α}}_n\end{array}\right],$ 轨距 $\left[\begin{array}{c}{l}_0\\ l_1\\ l_2\\ \·\·\·\\ l_n\end{array}\right],$ 其中任意一点i轨距L_i为：

L_i＝l_i×cosα_i+L₀，

其中，L₀为系统初始时激光测距传感器测量距离与实际距离标准差；

d、建立坐标（S_i，L_i）矩阵，并使用最小二乘法进行数据处理后，得到重轨的轨距变化曲线图。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种大跨距钢轨轨距测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、测量行动装置在所测钢轨的轨道上移动，设定一定测量频率，分别同时测量轨距、移动距离、行动装置的倾角，并储存下来；

b、测量完毕后，得到三组数据，即：行走距离 $\left[\begin{array}{c}{S}_0\\ S_1\\ S_2\\ \·\·\·\\ S_n\end{array}\right],$ 倾角 $\left[\begin{array}{c}{\mathrm{\α}}_0\\ {\mathrm{\α}}_1\\ {\mathrm{\α}}_2\\ \·\·\·\\ {\mathrm{\α}}_n\end{array}\right],$ 轨距 $\left[\begin{array}{c}{l}_0\\ l_1\\ l_2\\ \·\·\·\\ l_n\end{array}\right],$ 其中任意一点i轨距L_i为：

L_i＝l_i×cosα_i+L₀，

其中，L₀为系统初始时激光测距传感器测量距离与实际距离标准差；

c、建立坐标（S_i，L_i）矩阵，并使用最小二乘法进行数据处理后，得到重轨的轨距变化曲线图。

2.根据权利要求1所述的一种大跨距钢轨轨距测量方法，其特征在于，所述轨距的测量方法为：在两个相同的能在单条钢轨上平稳移动的测量行动装置上，一个装上激光测距传感器，另一个装上与所述激光测距传感器配套的反光板，通过激光测距传感器与反光板的配合测量轨距。

3.根据权利要求2所述的一种大跨距钢轨轨距测量方法，其特征在于，所述移动距离的测量方法为：在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上旋转编码器以测量行动装置移动的距离。

4.根据权利要求2所述的一种大跨距钢轨轨距测量方法，其特征在于，所述行动装置的倾角的测量方法为：在装有所述激光测距传感器的测量行动装置上装上倾角传感器以测量行动装置移动时的倾角。