CN107462162A - 钢轨纵向位移的测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨纵向位移的测量方法及装置。其中，该方法包括：接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，第一图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。本发明解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。

Description

钢轨纵向位移的测量方法及装置

技术领域

本发明涉及铁路领域，具体而言，涉及一种钢轨纵向位移的测量方法及装置。

背景技术

在新建无缝铁路铺轨时，需要在轨道拉伸均匀而且轨道温度符合锁定轨温范围的情况下才开始进行钢轨锁定，而为了随时监测到轨道是否拉伸均匀，往往需要在1000或1500米轨道范围内监测轨道各点的拉伸情况。

在现有技术中，往往采用磁尺检测技术以及拉绳测距技术来对钢轨的位移进行测量，在磁尺检测技术中，采用磁位移读取装置会获取钢轨位移数据，在拉伸测距技术中，将拉绳测位移传感器一端固定在钢轨上，一段固定在轨道板上，当钢轨移动时，拉绳传感器就可以输出钢轨位移值。

需要说明的是，在上述测量钢轨位移的方案中，磁位移读取装置以及拉绳测位移传感器的抗振性差，导致检测到的数据经精确性低。

针对上述相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种钢轨纵向位移的测量方法及装置，以至少解决相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种钢轨纵向位移的测量方法，包括：接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种钢轨纵向位移的测量装置，包括：接收单元，用于接收上位机发送的测量指令；第一控制单元，用于根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；第二控制单元，用于控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；生成单元，用于根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。

在本发明实施例中，采用接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，第一图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移，解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种钢轨纵向位移的测量方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选地钢轨纵向位移的测量方法的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的一种钢轨纵向位移的测量装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例一

根据本发明实施例，提供了一种钢轨纵向位移的测量方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的钢轨纵向位移的测量方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S12，接收上位机发送的测量指令。

具体地，在本方案中，可以采用测量传感装置与上位机建立通信关系，上位机可以向测量传感装置中的控制器发送测量指令，该测量指令用于控制测量传感器装置测量钢轨的纵向位移。需要说明的是，上述控制器可以为FPGA处理器。

步骤S14，根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨。

具体地，在本方案中，控制器在接收到上位机发送的测量指令之后，可以控制激光发射器向定位尺发送激光，上述定位尺可以为高精度定位尺，激光发射器可以在上述高精度定位尺上形成线性激光的光束。

这里需要说明的是，在高精度定位尺中有刻度，激光发射器是固定不动的，高精度定位尺会随着钢轨发生纵向位移。

步骤S16，控制图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，第一图像中包括激光的光束。

具体地，在本方案中，控制器在控制激光发射器发射激光后，控制器可以再控制图像传感器抓拍高精度定位尺的图像，需要说明的是，在该高精度定位尺的图像中可以包括激光的光束轨迹。

步骤S18，根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。

具体地，在本方案中，控制器可以通过对上述第一图像进行识别处理，生成上述钢轨的纵向位移。

本实施例通过接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。容易注意到，本方案是通过图像测量的方式来测量钢轨的纵向位移，该非接触的方式使得在测量位移时抗振性能得到改进，测量钢轨位移的精确性变高，而且，本实施例的方案无需照明光源，不受强光干扰，因此，本方案解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的问题。

可选地，步骤S18根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移的步骤可以包括：

步骤S181，根据第一图像识别出定位尺中光束所在的第一刻度。

具体地，在本方案中，控制器可以对上述第一图像进行识别处理，并且识别出上述高精度定位尺上光束所在的第一刻度。

步骤S182，根据第一刻度以及预设刻度计算生成钢轨的纵向位移。

具体地，在本方案中，在控制器中可以预存有预设刻度，控制器可以根据第一刻度与预设刻度的差值来计算生成上述钢轨的纵向位移，上述预设刻度可以为零位刻度。

这里需要说明的是，上述预设刻度也可以通过识别初始图像中的定位尺获取，上述初始图像可以为通过上述步骤S12至步骤S16的方案采集得到。

可选地，在步骤S18根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移之后，本实施例提供的方法还可以包括：

步骤S20，将钢轨的纵向位移转换成数字信号。

步骤S22，将数字信号通过串口发送至上位机。

具体地，在本方案中，控制器可以将上述纵向位移转变成数字信号并且通过串口发送至上位机。

可选地，步骤S16控制所图像传感器采集定位尺的第一图像的步骤可以包括：

步骤S161，控制图像传感器以500秒/帧的速度采集定位尺的第一图像。

可选地，上述激光发射器为一字型激光器，一字型激光器可以向高精度定位尺发射线性激光的光束。

下面结合图2，介绍本申请的一种优选的实施例：

本申请可以提供一种位移传感器，如图2所示，该位移传感器可以包括：高精度定位尺21、一字型激光器23以及图像传感器25。位移传感器接收到初始化命令，就会开启一字型激光器23，在高精度定位尺21上形成线性激光，图像传感器25抓拍有激光线的高精度定位尺图像，FPGA分析处理器27会自动识别初始零位对应的定位标识，随后图像传感器以每秒500帧的速度采集高精度定位尺图像，FPGA分析处理器27实时分析计算当前高精度定位尺距离零位的位移，并转变成数字信号，通过串口上传给上位机。本实施例的方案安装方便,操作简单、测量精度高，可达到0.1mm，而且本实施例的方案抗干扰能力强，抗振性能好，测量结果不易受到外界干扰。

实施例二

本申请还提供了一种钢轨纵向位移的测量装置，如图3所示，该装置可以包括：接收单元30，用于接收上位机发送的测量指令；第一控制单元32，用于根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；第二控制单元34，用于控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；生成单元36，用于根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。

本实施例通过接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。容易注意到，本方案是通过图像测量的方式来测量钢轨的纵向位移，该非接触的方式使得在测量位移时抗振性能得到改进，测量钢轨位移的精确性变高，而且，本实施例的方案无需照明光源，不受强光干扰，因此，本方案解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的问题。

可选地，生成单元包括：识别模块，用于根据第一图像识别出定位尺中光束所在的第一刻度；计算模块，用于根据第一刻度以及预设刻度计算生成钢轨的纵向位移。

可选地，本实施例提供的装置还可以包括：转换单元，用于将钢轨的纵向位移转换成数字信号；发送单元，用于将数字信号通过串口发送至上位机。

可选地，第二控制单元可以包括：控制模块，用于控制图像传感器以500秒/帧的速度采集定位尺的第一图像。

可选地，激光发射器可以为一字型激光器。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种钢轨纵向位移的测量方法，其特征在于，包括：

接收上位机发送的测量指令；

根据所述测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，所述定位尺固定于钢轨；

控制图像传感器采集所述定位尺的第一图像，其中，所述第一图像中包括所述激光的光束；

根据所述图像传感器反馈的所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述图像传感器反馈的所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移的步骤包括：

根据所述第一图像识别出所述定位尺中所述光束所在的第一刻度；

根据所述第一刻度以及预设刻度计算生成所述钢轨的纵向位移。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在根据所述图像传感器反馈的所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移之后，所述方法还包括：

将所述钢轨的纵向位移转换成数字信号；

将所述数字信号通过串口发送至所述上位机。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述控制图像传感器采集所述定位尺的第一图像的步骤包括：

控制所述图像传感器以500秒/帧的速度采集所述定位尺的第一图像。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述激光发射器为一字型激光器。

6.一种钢轨纵向位移的测量装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收上位机发送的测量指令；

第一控制单元，用于根据所述测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，所述定位尺固定于钢轨；

第二控制单元，用于控制图像传感器采集所述定位尺的第一图像，其中，所述第一图像中包括所述激光的光束；

生成单元，用于根据所述图像传感器反馈的所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述生成单元包括：

识别模块，用于根据所述第一图像识别出所述定位尺中所述光束所在的第一刻度；

计算模块，用于根据所述第一刻度以及预设刻度计算生成所述钢轨的纵向位移。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

转换单元，用于将所述钢轨的纵向位移转换成数字信号；

发送单元，用于将所述数字信号通过串口发送至所述上位机。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二控制单元包括：

控制模块，用于控制所述图像传感器以500秒/帧的速度采集所述定位尺的第一图像。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述激光发射器为一字型激光器。