CN108086070B - 一种铁道线路轨枕位置测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁道线路轨枕位置测量装置，包括：测量模块；与测量模块相连的测量轮，用于测量铁道线路的里程；与测量模块相连的磁铁感应开关，用于检测轨枕上的道钉；与测量模块相连的第一距离接近开关，用于检测轨枕上的道钉；与测量模块相连的第二距离接近开关，用于检测轨枕；当磁铁感应开关和第一距离接近开关检测到道钉，同时第二距离接近开关检测到轨枕，则测量模块判断检测到轨枕，将测量轮测量到的铁道线路里程标记为相应轨枕的公里标，并形成用于指导线路捣固车辆作业的铁道线路数据。本发明能够解决现有测量方式作业误差大、自动化程度低、作业状态不稳定、需要人工干预的技术问题。

Description

一种铁道线路轨枕位置测量装置

技术领域

本发明涉及铁路工程测量领域，尤其是涉及一种铁道线路轨枕位置测量装置。

背景技术

大型养路机械在自动捣固作业过程中，通常都需要先对作业的铁道线路进行测量，从而计算捣镐下插的位置。从当前位置到下一捣固下插位置的移动距离内，有的线路轨枕中间设置有其它设备或障碍物，则此位置不能进行捣固下插作业，而要加以避开。而且，在钢轨的接头处，线路容易发生沉降，因此在实际捣固作业过程中，通常需要增加捣固次数。

目前，铁道线路的养护作业由人工方式转变为大型工程机械方式，大型机械捣固作业需要人工踩镐，在到达捣固点前的某一距离，需要踩下捣固下降踏板，捣固头下降，从而开始一次捣固作业。而在铁道线路检测过程中，通常要用到钢轨几何状态测量小车(或装置)，它主要用于对轨道的静态几何参数即轨距、水平(或超高)、左右轨向及正矢、左右高低及三角坑等线路情况进行检测，并将相关参数标记在线路公里标(或里程)上，但是现有的钢轨几何状态测量小车无法检测轨枕，以及障碍物和钢轨接头的具体位置。

现有自动捣固作业方法是线路测量和捣固作业同步进行，测量装置和作业装置基本在同一位置，且简单的采用道钉感应确认轨枕的位置。这种方式在遇到线路状况不佳，连续测量不到道钉时，根本无法作业。而且，在钢轨的接头处，可能会误测到鱼尾板的横穿镙钉，也会导致无法作业。此外，还有一种等距作业方法，这种作业方法要求每次作业移动的距离不变或变化很小，但实际情况是，每次作业移动的距离和期望移动的距离均会存在误差，而这个误差还会被不断累积，因此需要作业人员不断修正移动距离。

上述两种自动捣固作业方法均存在某些情况下无法作业，而且需要作业人员随时干预，且不能离开工作岗位的技术缺馅。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁道线路轨枕位置测量装置，以解决现有铁道线路轨枕位置测量方式作业误差大、自动化程度低、作业状态不稳定、需要人工干预的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种铁道线路轨枕位置测量装置的技术实现方案，一种铁道线路轨枕位置测量装置，包括：

测量模块；

与所述测量模块相连的测量轮，用于测量铁道线路的里程；

与所述测量模块相连的磁铁感应开关，用于检测轨枕上的道钉；

与所述测量模块相连的第一距离接近开关，用于检测所述轨枕上的道钉；

与所述测量模块相连的第二距离接近开关，用于检测所述轨枕；

当所述磁铁感应开关和第一距离接近开关检测到所述道钉，同时所述第二距离接近开关检测到所述轨枕，则所述测量模块判断检测到轨枕，将所述测量轮测量到的铁道线路里程标记为相应轨枕的公里标，并形成用于指导线路捣固车辆作业的铁道线路数据。

优选的，所述测量模块包括处理单元、显示单元、供电单元和天线单元，所述显示单元、供电单元和天线单元均与所述处理单元相连，所述处理单元包括接口单元和插座。所述处理单元对所述测量轮、磁铁感应开关、第一距离接近开关和第二距离接近开关采集的数据进行处理。所述显示单元作为人机接口，同时显示测量到的铁道线路情况。所述供电单元为所述铁道线路轨枕位置测量装置提供电源。所述天线单元在所述铁道线路轨枕位置测量装置工作时，将所述处理单元处理的数据通过无线方式传输至线路捣固车辆。当一段铁道线路测量完成后，所述处理单元形成作业文件，作业文件通过所述接口单元传输至线路捣固车辆。所述插座用于连接所述线路捣固车辆，并通过所述插座将数据实时传输至所述线路捣固车辆。

优选的，当所述磁铁感应开关和第一距离接近开关分别检测到所述道钉存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与所述道钉沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致，同时所述第二距离接近开关检测到所述轨枕存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与所述轨枕沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致时，所述测量模块判断检测到所述轨枕。当所述测量模块检测到所述轨枕时，得到所述轨枕沿所述铁道线路长度方向的中心点，并将该中心点的数据标定至相应的公里标位置信息上，表示该中心点处存在一根轨枕，两根相邻轨枕的中心点为所述线路捣固车辆捣固下插的位置。

优选的，当所述测量模块检测到所述轨枕之间存在障碍物时，将该障碍物的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加障碍物标记，表示该位置禁止所述线路捣固车辆捣固下插。

优选的，当所述测量模块检测到两根钢轨之间存在接头时，将该接头的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加钢轨接头标记，表示该位置为钢轨接头。

优选的，当所述测量模块检测到两根钢轨之间存在非线路特征物时，将该非线路特征物的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加非线路特征物标记，表示该位置为非线路特征物，该非线路特征物能为下一次铁道线路测量提供公里标同步点信息。

优选的，当所述铁道线路轨枕位置测量装置对铁道线路进行测量时，所述处理单元同步虚拟实际铁道线路的轨枕与公里标的对应关系图，以供操作人员查阅与复核数据，当铁道线路测量完成后形成完整的数据库作业文件。

优选的，当所述测量模块未测量到所述轨枕的中心点，而所述铁道线路的某一位置需要该轨枕的中心点位置信息时，通过所述处理单元手动添加所述轨枕的中心点标记。

优选的，所述测量模块对已完成测量的铁道线路数据进行分析计算，得到2～X根轨枕之间包括平均间距、最小间距、最大间距在内的距离数据，3≤X≤N，N为铁道线路某一连续测量路段的轨枕数。当X根轨枕的最大间距大于X+1根轨枕的最小间距时，X-1为最大的免测轨枕数。

优选的，当所述铁道线路的测量状况不佳，检测不到所有的轨枕时，所述测量模块通过模糊测量，人工设置免测轨枕数，间隔一段距离测量一根轨枕。当人工设置的免测轨枕数为X时，在X根轨枕的最大间距内，必须检测到一根轨枕，如果超过该X根轨枕的最大间距未检测到所述轨枕时，所述测量模块发出报警信号。当所述铁道线路轨枕位置测量装置当前所处测量点位置与上一次测量到的轨枕所处测量点位置的间距处于X根轨枕的最小间距和X根轨枕的最大间距之间时，表示两个测量点之间存在X根轨枕，所述测量模块在该两个测量点之间平均放置X根轨枕，然后形成虚拟的线路作业文件。

通过实施上述本发明提供的铁道线路轨枕位置测量装置的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明铁道线路轨枕位置测量装置作业误差小、自动化程度高、无需人工干预，能够适应各种情况的铁道线路作业；

(2)本发明铁道线路轨枕位置测量装置使用方便、体积小重量轻、可拆解；

(3)本发明铁道线路轨枕位置测量装置作业方式灵活，可先单独应用测量线路数据，作业车辆再行作业，也可挂载在作业车辆的前方进行测量，而作业车辆在后方作业；

(4)本发明铁道线路轨枕位置测量装置能够适用于自动捣固和精确捣固前的铁道线路测量，代替工人踩镐；

(5)本发明铁道线路轨枕位置测量装置利用测量和作业分别进行的方式，可精确测量出轨枕之间的距离，作业时精确定位作业点，能很好地与大型养路机械自动捣固作业配合，无需人工踩镐，减少了工作人员的工作强度，提高了线路作业的精度，每次作业时都能精准定位在轨枕的正中央，对线路的扰动小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1是本发明铁道线路轨枕位置测量装置一种具体实施例的结构组成示意图；

图2是本发明铁道线路轨枕位置测量装置一种具体实施例的安装结构示意图；

图3是本发明铁道线路轨枕位置测量装置的测量显示和设置界面示意图；

图4是本发明铁道线路轨枕位置测量装置进行轨枕位置信息和铁路公里标对应的示意图；

图5是本发明铁道线路轨枕位置测量装置进行障碍物检测的示意图；

图6是本发明铁道线路轨枕位置测量装置进行钢轨接头检测的示意图；

图7是基于本发明装置的铁道线路轨枕位置定位方法中轨枕位置信息与铁路公里标定位的流程示意图；

图8是本发明铁道线路轨枕位置测量装置的轨枕定位信息界面示意图；

图9是利用本发明铁道线路轨枕位置测量装置进行测量的铁路线路虚拟示意图；

图10是基于本发明装置的铁道线路轨枕位置定位方法的检测原理示意图；

图中：1-测量模块，2-测量轮，3-磁铁感应开关，4-第一距离接近开关，5-第二距离接近开关，6-处理单元，7-显示单元，8-供电单元，9-天线单元，10-轨枕，11-道钉，12-道砟，13-钢轨，14-轮对，15-标记点，16-障碍物，17-接头，18-非线路特征物，61-接口单元，62-插座，100-铁道线路轨枕位置测量装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至附图10所示，给出了本发明铁道线路轨枕位置测量装置的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

如附图1和附图2所示，一种本发明铁道线路轨枕位置测量装置的具体实施例，包括：

测量模块1；

与测量模块1相连的测量轮2，用于测量铁道线路的里程；

与测量模块1相连的磁铁感应开关3，用于检测轨枕10上的道钉11；

与测量模块1相连的第一距离接近开关4，用于检测轨枕10上的道钉11；

与测量模块1相连的第二距离接近开关5，用于检测轨枕10。

铁道线路轨枕位置测量装置100放置(通过轮对14支撑)于钢轨13上，磁铁感应开关3测量轨枕10上的道钉11，第一距离接近开关4测量轨枕10上的道钉11，第二距离接近开关5测量轨枕10。第一距离接近开关4和第二距离接近开关5利用道钉11、轨枕10、道砟12之间的高度差关系实现轨枕10位置的精确检测，对轨枕10的检出率极高，误检率极低。当磁铁感应开关3和第一距离接近开关4检测到道钉11(磁铁感应开关3和第一距离接近开关4检测到道钉11的条件是：磁铁感应开关3、第一距离接近开关4分别检测到标识被检测物，即道钉11存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与被检测物大小，即被检测物沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致)，同时第二距离接近开关5检测到轨枕10(第二距离接近开关5检测到轨枕10的条件是：第二距离接近开关5检测到标识被检测物，即轨枕10存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与被检测物大小，即被检测物沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致)，则测量模块1判断检测到轨枕10，将测量轮2测量到的铁道线路里程标记为相应轨枕10的公里标，并形成用于指导线路捣固车辆作业的铁道线路数据。如附图4所示，铁道线路轨枕位置测量装置100在铁道线路的轨枕10位置打上了A、B、C、D、E、F的标记点15。

如附图10所示，为利用本实施例铁道线路轨枕位置测量装置100进行轨枕位置测量的原理示意图。要准确确定一根轨枕10的位置，条件是三个探头(即磁铁感应开关3、第一距离接近开关4和第二距离接近开关5，为了进一步提高检测的精确度，铁道线路轨枕位置测量装置100还可能包括更多的探头)同时测量到高电平，且电平宽度与实物大小一致。如在附图10中，铁道线路轨枕位置测量装置100在标记点A、C、D、E、F时，三个探头同时测量到高电平，且宽度与实物一致，所以表示检测到正确的目标轨枕，可以将其具体位置标记至相应的公里标上。而在标记点B时，第一距离接近开关(探头2)4检测到的B点高电平宽度大于实物宽度，对于有差错的检测，将结合磁铁感应开关(探头1)3和第二距离接近开关(探头3)5的测量结果，采用智能算法进行过滤，最后再标上B点的公里标。而在标记点A和B之间，第二距离接近开关5检测到一个高电平，但由于探头磁铁感应开关3和第一距离接近开关4检测为低电平，因此不满足轨枕定位的条件，该数据直接过滤。在附图10中，铁道线路轨枕位置测量装置100在铁道线路的轨枕10位置打上了A、B、C、D、E、F的标记点15，并标记至相应的公里标。

如附图2所示，磁铁感应开关3布置于铁道线路轨枕位置测量装置100的底部，并在铁道线路轨枕位置测量装置100经过轨枕10沿铁道线路长度方向(如附图4中L所示)的中心点时，位于轨枕10上其中一个道钉11的正上方。第一距离接近开关4布置于铁道线路轨枕位置测量装置100的底部，并在铁道线路轨枕位置测量装置100经过轨枕10沿铁道线路长度方向的中心点时，位于同一轨枕10上同一道钉11或另一个道钉11(当检测两个不同道钉11时，检测精度更高、更可靠)的正上方。第二距离接近开关5布置于铁道线路轨枕位置测量装置100的底部，并在铁道线路轨枕位置测量装置100经过该轨枕10沿铁道线路长度方向的中心点时，位于轨枕10中心的正上方。

铁道线路轨枕位置测量装置100进一步以固定式小车或手推式小车为载体。当铁道线路状况良好时，铁道线路轨枕位置测量装置100采用固定式小车作为载体，固定式小车固定于线路捣固车辆的前方作业。当铁道线路状况不佳时，铁道线路轨枕位置测量装置100采用手推式小车作为载体，由人工推动手推式(测量)小车向前测量，并可由人工补齐线路测量参数。

如附图1所示，测量模块1进一步包括处理单元6、显示单元7、供电单元8和天线单元9，显示单元7、供电单元8和天线单元9均与处理单元6相连，处理单元6包括接口单元61和插座62。处理单元6对测量轮2、磁铁感应开关3、第一距离接近开关4和第二距离接近开关5采集的数据进行处理。显示单元7作为人机接口，同时显示测量到的铁道线路情况。供电单元8为铁道线路轨枕位置测量装置100提供电源。天线单元9在铁道线路轨枕位置测量装置100工作时，将处理单元6处理的数据通过无线方式传输至线路捣固车辆。当一段铁道线路测量完成后，处理单元6形成作业文件，作业文件通过接口单元61传输至线路捣固车辆。插座62用于连接线路捣固车辆，并通过插座62将数据实时传输至线路捣固车辆。

如附图5所示，本实施例将轨枕位置信息和铁路公里标(或里程)位置信息结合起来，当测量模块1检测到轨枕10时，得到轨枕10沿铁道线路长度方向的中心点，并将该中心点的数据标定至相应的公里标位置信息上，表示该中心点处存在一根轨枕10，两根相邻轨枕10的中心点为线路捣固车辆捣固下插的位置。

如附图6所示，本实施例将轨枕间障碍位置信息和公里标(或里程)信息结合起来，当测量模块1检测到轨枕10之间存在障碍物(如铺设在轨枕之间的设备)16时，将该障碍物16的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加障碍物标记①，表示该位置禁止线路捣固车辆捣固下插。其中，对障碍物16的检测既可以采用人工肉眼识别的方式，也可以采用各种传感设备自动检测的方式，如采用距离检测开关、光学视频检测，以及激光扫描仪等检测方式。

如附图9所示，本实施例将钢轨接头位置信息和公里标(或里程)信息结合起来，当测量模块1检测到两根钢轨13之间存在接头17时，将该接头17的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加钢轨接头标记②，表示该位置为钢轨接头。其中，对接头17的检测既可以采用人工肉眼识别的方式，也可以采用各种传感设备自动检测的方式，如采用距离检测开关、光学视频检测，以及激光扫描仪等检测方式。

在本实施例中，如果有需要可将其它标记物(如：非线路特征物18)和公里标(或里程)信息结合起来，当测量模块1检测到两根钢轨13之间存在非线路特征物18时，将该非线路特征物18的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加非线路特征物标记③，表示该位置为非线路特征物18，该非线路特征物18能为下一次铁道线路测量提供公里标同步点信息。非线路特征物18可能是线路旁电杆的数字标识，也可能是公里标。其中，对非线路特征物18的检测既可以采用人工肉眼识别的方式，也可以采用各种传感设备自动检测的方式，如采用距离检测开关、光学视频检测，以及激光扫描仪等检测方式。

当在铁道线路轨枕位置测量装置100对铁道线路进行测量时，处理单元6同步虚拟实际铁道线路的轨枕10与公里标的对应关系图，以供操作人员查阅与复核数据，当铁道线路测量完成后形成完整的数据库作业文件。如附图3所示，为铁道线路轨枕位置测量装置100的测量显示和设置界面示意图。

当测量模块1未测量到轨枕10的中心点，而铁道线路的某一位置需要该轨枕10的中心点位置信息时，可以通过处理单元6手动添加轨枕10的中心点标记。测量模块1对已完成测量的铁道线路数据进行分析计算，得到2～X根轨枕10之间包括平均间距、最小间距、最大间距在内的距离数据，3≤X≤N，N为铁道线路某一连续测量路段的轨枕数。如：在一段连续测量距离内，测量得到每5根轨枕10之间(如第1根至第5根之间，第2根至第6根之间，第3根至第7根之间等，以此类推)的距离，则5最大轨枕间距是其中的最大值，5最小轨枕间距是其中的最小值。当X根轨枕10的最大间距大于X+1根轨枕10的最小间距时，X-1为最大免测轨枕数。当铁道线路的路况条件越好时，轨枕10之间的距离越为平均，因此得到的最大免测轨枕数值越大，当轨枕10不等距时，得到的最大免测轨枕数值则越小。

当铁道线路的测量状况不佳，检测不到所有的轨枕10时，测量模块1通过模糊测量，人工设置免测轨枕数，间隔一段距离测量一根轨枕10。当人工设置的免测轨枕数为X时，在X根轨枕10的最大间距内，必须检测到一根轨枕10，如果超过该X根轨枕10的最大间距未检测到轨枕10时，测量模块1发出报警信号。当铁道线路轨枕位置测量装置100当前所处测量点位置与上一次测量到的轨枕10所处测量点位置的间距处于X根轨枕10的最小间距和X根轨枕10的最大间距之间时，表示两个测量点之间存在X根轨枕10，测量模块1在该两个测量点之间平均放置X根轨枕10，然后形成虚拟的线路作业文件。如：人工设置最大免测轨枕数值为5，则最大3025mm距离内，必须要能检测到一根轨枕10，如果超过此距离而未检测到一根轨枕10，则会进行报警提醒。如：铁道线路轨枕位置测量装置100所在的当前距离与上一测量到的轨枕10之间的距离是2412mm，这个值处在4最小轨枕间距和4最大轨枕间距之间，则表示这两个测量点之间有4根轨枕10，测量模块1的将在此距离内平均放置4根轨枕10，然后形成虚拟的线路作业文件。作业人员可以实时复核轨枕10的位置是否正确，对误差大或未测量到的轨枕10可以通过人工方式进行位置标记。

当需要所有的铁道线路轨枕数据时，采用精确测量方式，能测量到每根轨枕10的具体位置信息。而在模糊测量方式下，如果存在没有测量到的轨枕10的位置信息，测量模块1将提取和分析已测量铁道线路的信息，自动计算并补齐缺失轨枕10的位置信息，或可人工补齐缺失轨枕10的信息。人工设置最大免测轨枕数值的选择，通常比计算得到的最大免测轨枕数量(当第X根轨枕的最大距离大于第X+1根轨枕的最小距离时，最小X-1的值为最大免测轨枕数量，在附图8中的最大免测轨枕数为22)小很多。因此，为了得到较为精确的铁道线路数据，对轨枕10间距误差较大的铁道线路人工设置的最大免测轨枕数量通常较小，操作人员可根据实际情况实时调节设置。

在具体的铁道线路测量过程中，当铁道线路轨枕位置测量装置100的3个探头同时测量到高电平(即同时检测到轨枕10和道钉11)时，可确定该位置有一根轨枕10，而当只有其中一种探头测量到轨枕10或道钉11时，则有可能是误测，则可采用如附图8中所示的数据来推导、复核所测轨枕10的位置是否正确。如：轨枕10之间存在一障碍物16被其中一个探头检测到，如当前的位置距离前一轨枕10的距离为2000mm，这一数据表示此时处在3最大轨枕间距和4最小轨枕间距之间，无法确定此距离内是放置3根轨枕10还是4根轨枕10，此时该位置不会标记为轨枕10的位置，同时铁道线路轨枕位置测量装置100会产生报警信号提醒作业人员核对数据。如果此障碍物16不能移除，它的位置信息就会标记进入线路作业数据文件，表示此处测量到一错误位置信息，当线路捣固车辆再次测量时可能还会测量到此错误位置。

在附图9中，所有轨枕10的信息均被标注在相应的公里标(或里程)上，轨枕10之间的障碍物16采用标记①标示，标识此处不能捣固作业，钢轨13的接头17则采用标记②标示。当线路捣固车辆作业时则不需要再测量障碍物16和钢轨13的接头17，而是直接采用公里标(或里程)位置定位标记①和标记②。标记③(其它标记)不是实际铁道线路的特征(如道旁的电线杆，或线路里程标志等)，它表示铁道线路旁存在某个物体，它的位置处在某两根轨枕10之间，它的作用是为下一次测量提供一个公里标(或里程)同步点(或参考点)。同样，每一根轨枕10，以及每一个标记点，都可作为同步点。

通过上述铁道线路轨枕位置测量装置100的具体测量后，最后得到的线路文件可能为：

本实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置100利用轨枕10、道钉11、道碴12的位置高低关系，能够精确测量定位轨枕10的具体位置，并标记障碍物16和钢轨13的接头17位置。线路捣固车辆得到轨枕10的位置线路文件后，可实现自动捣固作业。铁道线路轨枕位置测量装置100可取代作业人员人工踩镐，自动给出捣固头下降信号，实现大型工程机械自动化作业。采用本实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置100先对未知的铁道线路进行精确测量，测量完成后得到线路数据文件交给线路捣固车辆进行具体作业，能够精确定位轨枕10的具体位置，计算出从当前位置到下一作业位置的移动距离，能完全取代相关岗位工作人员，还能对一段距离内铁道线路的轨枕10和钢轨13数量进行统计。同时，本实施例通过测量得到轨枕10的具体位置，然后将轨枕10的位置信息定位至铁道线路的公里标上，最后形成作业文件，采用该装置能够对全国所有的铁路网进行测量，得到全国所有的线路大数据作业文件。当线路捣固车辆工作时，只需要调出相应公里标的线路文件，就能实现智能(自动捣固)作业。尤其是对于一些测量不到轨枕10和道钉11的铁道线路，需要先测量线路数据，然后再进行线路捣固车辆施工作业，有了线路数据后就可直接采用公里标(或里程)定位来指导作业，从而精确计算出每次线路捣固车辆需要移动的距离，并能够有效消除测量过程的累积测量误差。

实施例2

如附图7所示，一种基于实施例1所述装置的铁道线路轨枕位置定位方法的具体实施例，包括以下步骤：

S101)当位于铁道线路的开始点，铁道线路轨枕位置测量装置100将公里标定位至开始点；

S102)铁道线路轨枕位置测量装置100开始沿铁道线路测量，公里标向前移动，当检测到轨枕10时，标记轨枕10的中心位置，并标记相应的公里标；

S103)当检测到轨枕10之间存在障碍物16，则在两根轨枕10之间打上障碍物标记，并标记相应的公里标；

S104)当检测到两根钢轨13之间存在接头17，则在相应的两根轨枕10之间打上钢轨接头标记，并标记相应的公里标；

S105)重复执行步骤S102)至步骤S104)直至铁道线路测量结束，形成轨枕10与公里标对应关系的数据文件。

铁道线路轨枕位置测量装置100进一步包括测量模块1，及与测量模块1相连的测量轮2、磁铁感应开关3、第一距离接近开关4和第二距离接近开关5。在步骤S102)中，当磁铁感应开关3和第一距离接近开关4检测到轨枕10上的道钉11，同时第二距离接近开关5检测到轨枕10，则测量模块1判断检测到轨枕10，将测量轮2测量到的铁道线路里程标记为相应轨枕10的公里标，并形成用于指导线路捣固车辆作业的铁道线路数据。

在步骤S102)中，当磁铁感应开关3和第一距离接近开关4分别检测到道钉11存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与道钉11沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致，同时第二距离接近开关5检测到轨枕10存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与轨枕10沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致时，测量模块1判断检测到轨枕10。当测量模块1检测到轨枕10时，得到轨枕10沿铁道线路长度方向的中心点，并将该中心点的数据标定至相应的公里标位置信息上，表示该中心点处存在一根轨枕10，两根相邻轨枕10的中心点为线路捣固车辆捣固下插的位置。

在步骤S103)中，当测量模块1检测到轨枕10之间存在障碍物16时，将该障碍物16的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加障碍物标记，表示该位置禁止线路捣固车辆捣固下插。

在步骤S104)中，当测量模块1检测到两根钢轨13之间存在接头17时，将该接头17的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加钢轨接头标记，表示该位置为钢轨接头。

在步骤S102)和步骤S105)之间还进一步包括以下步骤：

当测量模块1检测到两根钢轨13之间存在非线路特征物18时，将该非线路特征物18的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加非线路特征物标记，表示该位置为非线路特征物18，该非线路特征物18能为下一次铁道线路测量提供公里标同步点信息。

在步骤S102)中，当铁道线路轨枕位置测量装置100对铁道线路进行测量时，处理单元6同步虚拟实际铁道线路的轨枕10与公里标的对应关系图，以供操作人员查阅与复核数据，当铁道线路测量完成后形成完整的数据库作业文件。

在步骤S102)中，当测量模块1未测量到轨枕10的中心点，而铁道线路的某一位置需要该轨枕10的中心点位置信息时，通过处理单元6手动添加轨枕10的中心点标记。

在步骤S105)中，测量模块1对已完成测量的铁道线路数据进行分析计算，得到2～X根轨枕10之间包括平均间距、最小间距、最大间距在内的距离数据，3≤X≤N，N为铁道线路某一连续测量路段的轨枕数。当X根轨枕10的最大间距大于X+1根轨枕10的最小间距时，X-1为最大的免测轨枕数。

在步骤S102)中，当铁道线路的测量状况不佳，检测不到所有的轨枕10时，测量模块1采用模糊测量方式，人工设置免测轨枕数，间隔一段距离测量一根轨枕10。当人工设置的免测轨枕数为X时，在X根轨枕10的最大间距内，必须检测到一根轨枕10，如果超过该X根轨枕10的最大间距未检测到轨枕10时，测量模块1发出报警信号。当铁道线路轨枕位置测量装置100当前所处测量点位置与上一次测量到的轨枕10所处测量点位置的间距处于X根轨枕10的最小间距和X根轨枕10的最大间距之间时，表示两个测量点之间存在X根轨枕10，测量模块1在该两个测量点之间平均放置X根轨枕10，然后形成虚拟的线路作业文件。

通过实施本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置作业误差小、自动化程度高、无需人工干预，能够适应各种情况的铁道线路作业；

(2)本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置使用方便、体积小重量轻、可拆解；

(3)本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置作业方式灵活，可先单独应用测量线路数据，作业车辆再行作业，也可挂载在作业车辆的前方进行测量，而作业车辆在后方作业；

(4)本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置能够适用于自动捣固和精确捣固前的铁道线路测量，代替工人踩镐；

(5)本发明具体实施例描述的铁道线路轨枕位置测量装置利用测量和作业分别进行的方式，可精确测量出轨枕之间的距离，作业时精确定位作业点，能很好地与大型养路机械自动捣固作业配合，无需人工踩镐，减少了工作人员的工作强度，提高了线路作业的精度，每次作业时都能精准定位在轨枕的正中央，对线路的扰动小。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (9)

1.一种铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于，包括：

测量模块(1)；

与所述测量模块(1)相连的测量轮(2)，用于测量铁道线路的里程；

与所述测量模块(1)相连的磁铁感应开关(3)，用于检测轨枕(10)上的道钉(11)；

与所述测量模块(1)相连的第一距离接近开关(4)，用于检测所述轨枕(10)上的道钉(11)；

与所述测量模块(1)相连的第二距离接近开关(5)，用于检测所述轨枕(10)；

当所述磁铁感应开关(3)和第一距离接近开关(4)检测到所述道钉(11)，同时所述第二距离接近开关(5)检测到所述轨枕(10)，则所述测量模块(1)判断检测到轨枕(10)，将所述测量轮(2)测量到的铁道线路里程标记为相应轨枕(10)的公里标，并形成用于指导线路捣固车辆作业的铁道线路数据；

所述测量模块(1)对已完成测量的铁道线路数据进行分析计算，得到2～X根轨枕(10)之间包括平均间距、最小间距、最大间距在内的距离数据，3≤X≤N，N为铁道线路某一连续测量路段的轨枕数；当X根轨枕(10)的最大间距大于X+1根轨枕(10)的最小间距时，X-1为最大的免测轨枕数。

2.根据权利要求1所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：所述测量模块(1)包括处理单元(6)、显示单元(7)、供电单元(8)和天线单元(9)，所述显示单元(7)、供电单元(8)和天线单元(9)均与所述处理单元(6)相连，所述处理单元(6)包括接口单元(61)和插座(62)；所述处理单元(6)对所述测量轮(2)、磁铁感应开关(3)、第一距离接近开关(4)和第二距离接近开关(5)采集的数据进行处理；所述显示单元(7)作为人机接口，同时显示测量到的铁道线路情况；所述供电单元(8)为所述铁道线路轨枕位置测量装置(100)提供电源；所述天线单元(9)在所述铁道线路轨枕位置测量装置(100)工作时，将所述处理单元(6)处理的数据通过无线方式传输至线路捣固车辆；当一段铁道线路测量完成后，所述处理单元(6)形成作业文件，作业文件通过所述接口单元(61)传输至线路捣固车辆；所述插座(62)用于连接所述线路捣固车辆，并通过所述插座(62)将数据实时传输至所述线路捣固车辆。

3.根据权利要求2所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述铁道线路轨枕位置测量装置(100)对铁道线路进行测量时，所述处理单元(6)同步虚拟实际铁道线路的轨枕(10)与公里标的对应关系图，以供操作人员查阅与复核数据，当铁道线路测量完成后形成完整的数据库作业文件。

4.根据权利要求3所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述测量模块(1)未测量到所述轨枕(10)的中心点，而所述铁道线路的某一位置需要该轨枕(10)的中心点位置信息时，通过所述处理单元(6)手动添加所述轨枕(10)的中心点标记。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述磁铁感应开关(3)和第一距离接近开关(4)分别检测到所述道钉(11)存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与所述道钉(11)沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致，同时所述第二距离接近开关(5)检测到所述轨枕(10)存在的传感信号，且该传感信号的电平宽度与所述轨枕(10)沿铁道线路长度方向的尺寸对应一致时，所述测量模块(1)判断检测到所述轨枕(10)；当所述测量模块(1)检测到所述轨枕(10)时，得到所述轨枕(10)沿所述铁道线路长度方向的中心点，并将该中心点的数据标定至相应的公里标位置信息上，表示该中心点处存在一根轨枕(10)，两根相邻轨枕(10)的中心点为所述线路捣固车辆捣固下插的位置。

6.根据权利要求5所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述测量模块(1)检测到所述轨枕(10)之间存在障碍物(16)时，将该障碍物(16)的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加障碍物标记，表示该位置禁止所述线路捣固车辆捣固下插。

7.根据权利要求5所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述测量模块(1)检测到两根钢轨(13)之间存在接头(17)时，将该接头(17)的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加钢轨接头标记，表示该位置为钢轨接头。

8.根据权利要求5所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述测量模块(1)检测到两根钢轨(13)之间存在非线路特征物(18)时，将该非线路特征物(18)的数据标定至相应的公里标位置信息上，并添加非线路特征物标记，表示该位置为非线路特征物(18)，该非线路特征物(18)能为下一次铁道线路测量提供公里标同步点信息。

9.根据权利要求1、2、3、4、6、7或8所述的铁道线路轨枕位置测量装置，其特征在于：当所述铁道线路的测量状况不佳，检测不到所有的轨枕(10)时，所述测量模块(1)通过模糊测量，人工设置免测轨枕数，间隔一段距离测量一根轨枕(10)；当人工设置的免测轨枕数为X时，在X根轨枕(10)的最大间距内，必须检测到一根轨枕(10)，如果超过该X根轨枕(10)的最大间距未检测到所述轨枕(10)时，所述测量模块(1)发出报警信号；当所述铁道线路轨枕位置测量装置(100)当前所处测量点位置与上一次测量到的轨枕(10)所处测量点位置的间距处于X根轨枕(10)的最小间距和X根轨枕(10)的最大间距之间时，表示两个测量点之间存在X根轨枕(10)，所述测量模块(1)在该两个测量点之间平均放置X根轨枕(10)，然后形成虚拟的线路作业文件。

Images