CN111521164B - 一种用于单轨轨道梁的调节检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于单轨轨道梁的调节检测系统和方法，所述系统包括：全站仪，所述全站仪具有无线数据传输功能，用于测量轨道梁的中线位置坐标；自对中安装座，夹固在轨道梁上且自动位于所述轨道的中线位置；若干棱镜，通过自对中安装座沿轨道梁长度方向依次间隔固定在所述轨道梁上；待测目标靶；相机测量装置，得到所述待测目标靶上特征点的三维坐标；工控机，用于计算出轨道梁的中线坐标，以及错台量和姿态角，至少一移动终端，用于绘制并显示所述轨道梁的当前坐标图形、梁体三维姿态和错台错角数据；无线路由器；移动电源。本发明可以提高轨道梁在铺设过程中对中线和梁端错台量的调整效率、保证调整精度，无需到达现场，保证人员安全。

Description

一种用于单轨轨道梁的调节检测系统及方法

技术领域

本发明涉及轨道梁测量领域，特别地，涉及一种用于单轨轨道梁的调节检测系统及方法。

背景技术

跨座式单轨是通过单根轨道支持、稳定和导向，车体釆用橡胶轮胎骑在轨道梁上运行的轨道交通制式，其特点是适应性强、噪声低、转弯半径小、爬坡能力强。目前，跨座式单轨在国内发展迅速，很多城市均已建或在建，市场前景开阔，发展潜力和经济效益巨大。在某市跨坐式单轨建设中，采用的是等高度1.5m的简支PC轨道梁大跨度连续梁方案，其最大跨度为30m左右，现场需要对标准梁的梁间接缝进行浇筑，以形成更长的连续梁，两个轨道梁间因浇筑可能会产生错台、偏移，列车在经过这些接缝时会产生较大的冲击和振动,影响车辆的寿命和乘客的舒适度，增大了对列车橡胶轮胎的磨损和运营维护成本。这就对轨道梁架梁施工时的施工精度提出了更高要求，也对施工效率提出了更大挑战，目前，轨道梁铺设过程中仅仅依靠现场施工人员的经验，通过千斤顶来控制轨道梁的中线是否符合设计曲线的要求；通过人眼来判断两榀梁间的错台量是否符合要求。在梁调节过程中只关注中线可能会出现过大的错台，只关注错台也可能会导致很大的中线偏差。这就要求施工人员不断重复调节梁体位置，这样的施工效率低下，且精度无法保证。这就要求施工人员不断重复调节梁体位置，导致施工不但效率低下，而且精度无法保证。

发明内容

本发明提供了一种用于单轨轨道梁的调节检测系统，以解决目前在轨道梁在铺设过程中对中线和错台的调整效率低下，而且精度无法保证的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于单轨轨道梁的调节检测系统，包括：

全站仪，所述全站仪具有无线数据传输功能，用于测量轨道梁的中线位置坐标；

自对中安装座，夹固在轨道梁上且自动位于所述轨道梁宽度方向的中线位置；

若干棱镜，通过自对中安装座沿轨道梁长度方向依次间隔固定在所述轨道梁上，且均位于所述轨道梁宽度方向的中线正上方，与所述全站仪相配合测量轨道梁的当前位置坐标；

待测目标靶，通过所述自对中安装座固定在待测的轨道梁上且与所述待测的轨道梁的端部平行，所述待测目标靶上设置有至少三个特征点；

相机测量装置，通过所述自对中安装座居中地安装在固定的轨道梁的端部且与所述待测目标靶相对，用于实时采集所述待测目标靶两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶上特征点的三维坐标；

工控机，用于根据指令控制所述全站仪及相机测量装置、接收并保存所述全站仪和相机测量装置的测量数据，并通过坐标变换计算出轨道梁的中线坐标，以及根据待测目标靶上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁相对固定的轨道梁的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

至少一移动终端，用于向所述工控机无线发送控制指令、接收所述轨道梁中线坐标绘制并显示所述轨道梁的当前坐标图形，以及接收所述错台量和姿态角绘制并显示梁体三维姿态和错台错角数据；

无线路由器，用于移动终端、相机测量装置、工控机和全站仪之间的无线数据传输；

移动电源，用于向所述工控机、相机测量装置、全站仪和无线路由器提供电能。

进一步地，所述自对中安装座包括：

底座；

双向丝杆，转动设置在所述底座上，且两端分别设置有旋向相反的外螺纹；

夹板，相对设置在所述底座两端，且分别与所述双向丝杆两端的外螺纹相配合；

安装杆，居中地竖直固定在所述底座的上端面，用于安装棱镜。

进一步地，所述双向丝杆的一端固定设置有用于旋转所述双向丝杆的手轮。

进一步地，所述底座为空心长方体结构，其上端面设置有拉手，两端设置有同轴的丝杆安装孔，底部均匀间隔地设置有凸台。

进一步地，所述双向丝杆的中部设置有直径大于所述丝杆安装孔的圆柱段，所述圆柱段的两端分别设置有旋向相反的螺杆段，所述圆柱段两端的轴肩分别与所述底座两端的内壁向抵接，限制所述双向丝杆的轴线位置。

进一步地，所述底座两端分别设置有与所述夹板相连接、引导所述夹板位移的导向装置。

进一步地，所述的导向装置包括：

两导向套，平行地贯穿固定设置在所述底座两端，且位于所述双向丝杆两侧；

两导杆，滑动配合地设置在所述两导向套内孔中，且一端均与所述夹板固定连接。

进一步地，所述夹板的中部固定设置有与所述螺杆段相配合的丝杆螺母；所述夹板的内侧面设置有若干夹紧时与轨道梁相接触的夹紧头。

进一步地，所述的相机测量装置包括：

相机支撑底座，居中地固定设置在所述自对中安装座上；

两相机云台，对称地设置在所述相机支撑底座上，用于相机姿态调整；

两相机，分别设置在所述两相机云台上，用于拍摄待测目标靶的图像数据并对比图像中特征点的位置，进而得到特征点相对于相机坐标系的三维坐标。

本发明另一方面提供了一种用于单轨轨道梁的调节检测方法，基于如所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，包括步骤：

分别将棱镜、待测目标靶和相机测量装置通过自对中安装座固定安装在轨道梁的相应位置；

通过人工按远近顺序将全站仪瞄准每一个棱镜进行全站仪瞄准测量；

全站仪瞄准后，通过移动终端向所述全站仪和相机测量装置发送指令执行测量；

所述全站仪将测量所得的位置坐标无线传输至工控机，所述工控机将位置坐标存入数据库，同时通过坐标变换计算出轨道梁中线坐标后传输至所述移动终端；所述相机测量装置实时采集所述待测目标靶两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶上特征点的三维坐标，所述工控机根据目标靶上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁相对固定的轨道梁的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

所述移动终端根据所接收的轨道梁中线坐标绘制并显示所述轨道梁的当前坐标图形，以及根据所述错台量和姿态角绘制并显示轨道梁三维姿态和错台错角数据。

本发明具有以下有益效果：

本发明提供的用于单轨轨道梁的调节检测系统及方法通过设置可实现快速对中的自对中安装座和基于无线连接的全站仪、移动终端、工控机、无线路由器、相机测量装置等，可在全局角度发现问题，提高测量精度和效率，可在调节过程中同时测量轨道梁的错台和中线位置，避免重复调节；棱镜的数量可根据实际要求的测量点数量增加；测量数据可以实时刷新并通过数据库保存；采用web方式发布数据，允许多台显示终端同时访问；通过移动终端就可以实时访问数据，无需到达现场，保证人员安全。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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是本发明优选实施例的用于单轨轨道梁的调节检测系统示意图；

图2是本发明优选实施例的棱镜和自对中安装座的装配主视示意图。

图3是图2中的A-A向剖视示意图。

图4是本发明优选实施例的棱镜和自对中安装座的装配左视示意图。

图5是本发明优选实施例的待测目标靶和自对中安装座的装配主视示意图。

图6是本发明优选实施例的待测目标靶和自对中安装座的装配主视示意图。

图7是本发明优选实施例的相机测量装置和自对中安装座的装配主视示意图。

图中：1、轨道梁；2、棱镜；3、自对中安装座；301、安装杆；302、拉手；303、底座；304、双向丝杆；305、夹板；306、夹紧头；307、手轮；308、导杆；309、导向套；310、锁紧螺母；311、丝杆螺母；312、凸台；4、全站仪；5、无线路由器；6、工控机；7、移动电源；8、平板电脑；9、待测目标靶；10、相机测量装置；101、相机；102、相机云台；103、相机支撑底座。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参照图1，本发明的优选实施例提供了一种用于单轨轨道梁的调节检测系统，包括：

全站仪4，所述全站仪4具有无线数据传输功能，如通过WIFI接收控制指令和发送测量数据，用于测量轨道梁1的中线位置坐标；

自对中安装座3，夹固在轨道梁1上且自动位于所述轨道梁1宽度方向的中线位置；

三个棱镜2，通过自对中安装座3沿轨道梁1长度方向依次间隔固定在所述轨道梁1上，且均位于所述轨道梁1宽度方向的中线正上方，与所述全站仪4相配合测量轨道梁1的中线位置坐标；

待测目标靶9，通过所述自对中安装座3固定在待测的轨道梁1的端部，所述待测目标靶9为一大小固定的矩形黑色金属板，所述黑色金属板表面有至少三个白色特征点，所述三个特征点的位置是固定的(见图5)；

相机测量装置10，通过所述自对中安装座3居中地安装在固定的轨道梁1的端部且与所述待测的轨道梁1上的待测目标靶9相对，用于实时采集所述待测目标靶9两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶9上特征点的三维坐标；

工控机6，用于根据指令控制所述全站仪4及相机测量装置10、接收并保存所述全站仪4和相机测量装置10的测量数据，并通过坐标变换计算出轨道梁1中线坐标，以及根据待测目标靶9上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁1相对固定的轨道梁1的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

至少一移动终端，如平板电脑8，用于向所述工控机6无线发送控制指令、接收所述轨道梁1中线坐标绘制并显示所述轨道梁1的当前坐标图形，以及接收所述错台量和姿态角绘制并显示轨道梁1的三维姿态和错台错角数据；

无线路由器5，用于移动终端、相机测量装置10、工控机6和全站仪4之间的无线数据传输；

移动电源7，移动电源7，用于向所述工控机6、相机测量装置10、全站仪4和无线路由器5提供电能。

本实施例的用于单轨轨道梁的调节检测系统设置有可实现快速对中的自对中安装座3和基于无线连接的全站仪4、移动终端、相机测量装置10、工控机6、无线路由器5等，由于自对中安装座3可以快速准确的将棱镜2安装到所述轨道梁1的中线正上方的位置，大幅缩短棱镜2安装调试时间，从而确保全站仪4测量结果的准确性和可靠性。同时，本实施例结合基于无线连接的全站仪4、移动终端、工控机6、无线路由器5、相机测量装置10等，可在全局角度发现问题，提高测量精度和效率，可在调节过程中同时测量轨道梁1的错台和中线位置，避免重复调节；棱镜2的数量可根据实际要求的测量点数量增加；梁端测量使用图像摄影测量的方法，通过拍摄图像数据对比图像数据里待测目标靶9上特征点的位置，进而计算出特征点相对于相机坐标系(可以变换到世界坐标系)的三维坐标。

本实施例中，所述待测目标靶9的各个特征点可以确定一个平面。由于所述待测目标靶9固定安装在轨道梁1上，所以这个待测目标靶9所在平面与轨道梁1的端面平行。通过对比初始(梁体未移动前的)标靶平面与精调(通过液压顶缸移动)轨道梁1后的标靶平面的特征点位置，即可得到轨道梁1的三个姿态角(横滚角，俯仰角，偏航角)的旋转角度。

由于轨道梁1是已知长宽高的长方体，通过上述角数据经过坐标平移变换即可确定这个待测的轨道梁1的长方体空间姿态，与另一固定的轨道梁1进行对比进而即可测出两个轨道梁1之间的错台和错角，将测得的姿态角、错台和错角等数据无线传回平板电脑8，所述平板电脑8则会根据姿态角、错台和错角等数据进行轨道梁三维绘制以及显示错台错角数据。

本实施例的测量数据可以实时刷新并通过数据库保存；采用web方式发布数据，允许多台显示终端同时访问；通过移动终端就可以实时访问数据，无需到达现场，保证人员安全。由于本系统在户外作业，为确保工控机6、无线路由器5和移动电源7的安全性，可将工控机6、无线路由器5和移动电源7等集成装入具有一定防护性的电控箱内，起到安全保护作用。

如图2至图4所示，在本发明的另一优选实施例中，所述的自对中安装座3包括底座303、双向丝杆304、夹板305、安装杆301。所述双向丝杆304转动设置在所述底座303上，且两端分别设置有旋向相反的外螺纹；所述夹板305相对设置在所述底座303两端，且分别与所述双向丝杆304两端的外螺纹相配合；所述安装杆301居中地竖直固定在所述底座303的上端面，用于安装棱镜2，本实施例的所述安装杆301采用可伸缩结构，同时设置有相应的刻度，用于标识出安装杆301上的棱镜2的当前高度参数。

本实施例提供的自对中安装座3通过在底座303上设置双向丝杆304，同时在底座303两端设置分别与所述双向丝杆304两端的外螺纹相配合的夹板305，当转动所述双向丝杆304时，两夹板305将同步的靠拢和远离，因为安装棱镜2的所述安装杆301是居中地竖直固定在所述底座303的上端面，因此，在轨道梁1上安装自对中安装座3时，只要旋动所述双向丝杆304，两夹板305将同步靠拢夹紧所述轨道梁1的两侧，由于两夹板305的移动是反向同步的，移动距离一样，则两夹板305夹紧所述轨道梁1的两侧后，位于自对中安装座3中间的棱镜2自然就会被固定在所述轨道梁1中线的正上方，满足预期的安装要求，同时，由于在安装过程中，不需要借助任何其他辅助测量工具，即可保证棱镜2的安装位置符合工程的需要，极大的缩短系统安装调试的时间，保证后续测量数据的正确性和可靠性。

在本发明的另一优选实施例中，所述双向丝杆304的一端固定设置有用于旋转所述双向丝杆304的手轮307。方便施工人员操作时直接通过手轮307旋动所述双向丝杆304来使自对中安装座3夹紧轨道梁1，或者在测量完成后从轨道梁1上卸下自对中安装座3。

在本发明的另一优选实施例中，所述底座303为空心长方体结构，其上端面设置有拉手302，两端设置有同轴的丝杆安装孔，底部均匀间隔地设置有凸台312。

本实施例中，所述底座303为空心长方体结构，可减少自重，便于操作和搬运，而上端面设置有拉手302则便于施工人员拿持，所述丝杆安装孔则用于安装所述双向丝杆304，底部均匀间隔地设置有凸台312可确保整个自对中安装座3安装后的稳定性，防止因与轨道梁1的接触面不平而出现安装不稳定的现象。

在本发明的另一优选实施例中，所述双向丝杆304的中部设置有直径大于所述丝杆安装孔的圆柱段，所述圆柱段的两端分别设置有旋向相反的螺杆段，所述圆柱段两端的轴肩分别与所述底座303两端的内壁向抵接，限制所述双向丝杆304的轴线位置。

本实施例的所述双向丝杆304中部为直径大于所述丝杆安装孔的圆柱段，只有两端才设置有旋向相反的螺杆段，同时，由于所述圆柱段两端的轴肩分别与所述底座303两端的内壁向抵接，可限制所述双向丝杆304的轴线位置，即可以降低加工成本，无需在整个双向丝杆304的圆柱面加工外螺纹，同时，利用所述圆柱段与丝杆安装孔的大小关系，还能起到限定所述双向丝杆304轴向位置的作用，简化结构。

在本发明的另一优选实施例中，所述底座303两端分别设置有与所述夹板305相连接、引导所述夹板305位移的导向装置。

本实施例通过在所述底座303两端设置引导装置，可引导所述夹板305位移，同时，防止所述夹板305在直线位移的过程中随双向丝杆304转动，从而确保夹板305夹紧轨道梁1的指定位置。

在本发明的另一优选实施例中，所述的导向装置包括：

两导向套309，利用螺钉平行地贯穿固定设置在所述底座303两端，且位于所述双向丝杆304两侧；

两导杆308，滑动配合地设置在所述两导向套309内孔中，且一端均与所述夹板305固定连接。

本实施例的导向装置利用对称设置的导向套309和导杆308来引导所述夹板305位移，并防止所述夹板305在直线位移的过程中随双向丝杆304转动，确保夹板305夹紧轨道梁1的指定位置，结构简单，安全可靠，导杆308的长度可以在旋松两夹板305后仍能保持与导向套309一定长度的滑动配合即可，从而减少自对中安装座3的自重。导杆308的一端设置有外螺纹，所述夹板305上设置有用于连接所述导杆308的通孔，安装时，将所述导杆308的螺纹段插入到所述夹板305的通孔内并旋紧锁紧螺母310，即可将所述导杆308与所述夹板305固定连接。

在本发明的另一优选实施例中，所述夹板305的中部固定设置有与所述螺杆段相配合的丝杆螺母311；所述夹板305的内侧面设置有若干夹紧时与轨道梁1相接触的夹紧头306。

本实施例在夹板305的中部设置有通孔，所述通孔内固定设置与所述双向丝杆304的螺杆段相配合的丝杆螺母311，所述丝杆螺母311呈T形，通过螺钉固定在所述夹板305上，本实施例在在螺纹出现磨损时，只需更换丝杆螺母311即可，无需更换整个夹板305，减少维护成本。另外，由于丝杆螺母311的螺纹段长度要远大于夹板305的厚度，可使更长的螺纹相咬合，防止因螺纹咬合长度太短导致应力集中而缩短螺纹使用寿命。所述夹紧头306可增加与轨道梁1接触面的压强，同时，防止因夹板305与轨道梁1的接触面不平而夹紧不牢固的问题，所述夹紧头306与夹板305采用螺纹连接，当夹紧头306有磨损时，可以直接更换新的夹紧头306。

如图6和图7所示，在本发明的另一优选实施例中，所述的相机测量装置10包括相机支撑底座103、两相机云台102、两相机101。

所述相机支撑底座103居中地固定设置在所述自对中安装座3上；所述两相机云台102对称地设置在所述相机支撑底座103上，用于相机姿态调整；所述两相机101分别设置在所述两相机云台102上，用于拍摄待测目标靶9的图像数据并对比图像中特征点的位置，进而得到特征点相对于相机坐标系的三维坐标。

本实施例的相机测量装置包括两台可高精度实时测量的相机101、相机支撑底座103和两相机云台102，所述相机支撑底座103上表面关于中线对称地各安装固定一个相机101，两个相机101的观测视场内包含待测目标靶9，本实施例通过双目视觉测量得到待测目标靶9上特征点的三维坐标，进而得出固定的轨道梁1和待测的轨道梁1的相对位置关系。整个相机测量装置10固定在自对中安装座3中部，并通过自对中安装座3夹紧固定在轨道梁1上，避免整个相机测量装置10因倾斜位移导致结果不准确。操作时，通过旋转手轮307转动所述双向丝杆304驱动所述夹板305夹紧固定在轨道梁1上，保证相机支撑底座103的中心刚好位于轨道梁1的中心线上，确保相机支撑底座103和待测目标靶9上的中间特征点在一条直线上。

本发明的另一实施例还提供了一种用于单轨轨道梁的调节检测方法，基于所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，包括步骤：

S1、分别将棱镜2、待测目标靶9和相机测量装置10通过自对中安装座3固定安装在轨道梁1的相应位置，具体包括：将安装有棱镜2的三个自对中安装座3沿长度方向间隔固定在待测的轨道梁1上，三个自对中安装座3分别位于待测的轨道梁1的两端和中部；将待测目标靶9通过所述自对中安装座3固定在待测的轨道梁1上且与所述待测的轨道梁1的端部平行；将相机测量装置10通过所述自对中安装座3居中地安装在固定的轨道梁1的端部且与所述待测目标靶9相对；

S2、通过人工按远近顺序将全站仪4瞄准每一个棱镜2进行全站仪4的瞄准测量，所述瞄准测量即是人工按远近顺序瞄准每一个棱镜2，其目的是给定初始棱镜位置，后续全站仪4即可自动跟踪棱镜2，不再需要人工瞄准；

S3、全站仪4瞄准后，通过平板电脑8向所述全站仪4和相机测量装置10发送指令执行测量；

S4、所述全站仪4将测量所得的位置坐标无线传输至工控机6，所述工控机6将位置坐标存入数据库，同时通过坐标变换计算出轨道梁1中线坐标后传输至所述平板电脑8；所述相机测量装置10实时采集所述待测目标靶9两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶9上特征点的三维坐标，所述工控机6根据待测目标靶9上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁相对固定的轨道梁的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

S5、所述平板电脑8根据所接收的轨道梁1中线坐标绘制并显示所述轨道梁1的当前坐标图形，以及根据所述错台量和姿态角绘制并显示轨道梁1三维姿态和错台错角数据。

本实施例提供的轨道梁线型测量方法，通过结合基于无线连接的全站仪4、平板电脑8、工控机6、无线路由器5、待测目标靶9和相机测量装置10等进行轨道梁线型和错台测量，可在全局角度发现问题，提高测量精度和效率，避免重复调节；棱镜控制点的数量可以根据实际要求的测量点数量增加；测量数据可以实时刷新并通过数据库保存；采用web方式发布数据，允许多台显示终端同时访问；通过平板电脑8就可以实时访问数据，无需到达现场，保证测量人员的安全。

本实施例的三个棱镜2通过自对中安装座3固定在待测的轨道梁的前，中，后三个部分。而待测目标靶9和相机测量装置10通过自对中安装座3分别固定安装在待测的轨道梁1和固定的轨道梁1的梁端。

检测作业前，打开电控箱电源，启动全站仪4和无线路由器5，将电控箱内的工控机6和全站仪4、平板电脑8等连入WiFi。此时，每个连入WiFi局域网的装置会被分配一个固定IP，如192.168.1.1等，即为本机号码。由于本装置具有扩展性，可设置多台工控机6和平板电脑8，因此可设置主机，其他从机(用户)上线通知主机，由主机控制，其他从机只有查看的权限。

调梁过程中，由于有允许误差累计，只测量错台可能会导致很大的中线偏差，只测量中线可能会出现过大的错台。所以，本实施例的检查方法则将轨道梁的中线测量与轨道梁之间的错台检测同时进行。调整过程中可同时兼顾中线和梁端错台检测，并允许多台显示终端同时访问和予以直观准确的图像和数据显示，方便轨道梁1的调节作业过程中实时准确、全方位的获取轨道梁的当前状态数据，有效提高轨道梁调节精度、作业效率，避免重复调节。

上述实施例可同时对轨道梁中线和梁端的相对位置进行实时在线检测，可通过平板电脑实时查看错台数据和轨道梁的三维模型，以及轨道梁中线偏差和偏差示意图，简单明了，施工人员可以很快知道调节轨道梁的位置，且可以多榀梁同时调节，大大提升施工效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，包括：

全站仪(4)，所述全站仪(4)具有无线数据传输功能，用于测量轨道梁(1)的中线位置坐标；

自对中安装座(3)，夹固在轨道梁(1)上且自动位于所述轨道梁(1)宽度方向的中线位置；

若干棱镜(2)，通过自对中安装座(3)沿轨道梁(1)长度方向依次间隔固定在所述轨道梁(1)上，且均位于所述轨道梁(1)宽度方向的中线正上方，与所述全站仪(4)相配合测量轨道梁(1)的当前位置坐标；

待测目标靶(9)，通过所述自对中安装座(3)固定在待测的轨道梁(1)上且与所述待测的轨道梁(1)的端部平行，所述待测目标靶(9)上设置有至少三个特征点；

相机测量装置(10)，通过所述自对中安装座(3)居中地安装在固定的轨道梁(1)的端部且与所述待测目标靶(9)相对，用于实时采集所述待测目标靶(9)两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶(9)上特征点的三维坐标；

工控机(6)，用于根据指令控制所述全站仪(4)及相机测量装置(10)、接收并保存所述全站仪(4)和相机测量装置(10)的测量数据，并通过坐标变换计算出轨道梁(1)中线坐标，以及根据目标靶上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁相对固定的轨道梁的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

至少一移动终端，用于向所述工控机(6)无线发送控制指令、接收所述轨道梁(1)中线坐标绘制并显示所述轨道梁(1)的当前坐标图形，以及接收所述错台量和姿态角绘制并显示梁体三维姿态和错台错角数据；

无线路由器(5)，用于移动终端、相机测量装置(10)、工控机(6)和全站仪(4)之间的无线数据传输；

移动电源(7)，用于向所述工控机(6)、相机测量装置(10)、全站仪(4)和无线路由器(5)提供电能。

2.根据权利要求1所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，所述自对中安装座(3)包括：

底座(303)；

双向丝杆(304)，转动设置在所述底座(303)上，且两端分别设置有旋向相反的外螺纹；

夹板(305)，相对设置在所述底座(303)两端，且分别与所述双向丝杆(304)两端的外螺纹相配合；

安装杆(301)，居中地竖直固定在所述底座(303)的上端面，用于安装棱镜(2)。

3.根据权利要求2所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，

所述双向丝杆(304)的一端固定设置有用于旋转所述双向丝杆(304)的手轮(307)。

4.根据权利要求2所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，

所述底座(303)为空心长方体结构，其上端面设置有拉手(302)，两端设置有同轴的丝杆安装孔，底部均匀间隔地设置有凸台(312)。

5.根据权利要求4所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，

所述双向丝杆(304)的中部设置有直径大于所述丝杆安装孔的圆柱段，所述圆柱段的两端分别设置有旋向相反的螺杆段，所述圆柱段两端的轴肩分别与所述底座(303)两端的内壁相 抵接，限制所述双向丝杆(304)的轴线位置。

6.根据权利要求4所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，

所述底座(303)两端分别设置有与所述夹板(305)相连接、引导所述夹板(305)位移的导向装置。

7.根据权利要求6所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，所述的导向装置包括：

两导向套(309)，平行地贯穿固定设置在所述底座(303)两端，且位于所述双向丝杆(304)两侧；

两导杆(308)，滑动配合地设置在所述两导向套(309)内孔中，且一端均与所述夹板(305)固定连接。

8.根据权利要求5所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，

所述夹板(305)的中部固定设置有与所述螺杆段相配合的丝杆螺母(311)；所述夹板(305)的内侧面设置有若干夹紧时与轨道梁(1)相接触的夹紧头(306)。

9.根据权利要求1所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，所述的相机测量装置(10)包括：

相机支撑底座(103)，居中地固定设置在所述自对中安装座(3)上；

两相机云台(102)，对称地设置在所述相机支撑底座(103)上，用于相机姿态调整；

两相机(101)，分别设置在所述两相机云台(102)上，用于拍摄待测目标靶(9)的图像数据并对比图像中特征点的位置，进而得到特征点相对于相机坐标系的三维坐标。

10.一种用于单轨轨道梁的调节检测方法，基于如权利要求1至9中任一项所述的用于单轨轨道梁的调节检测系统，其特征在于，包括步骤：

分别将棱镜(2)、待测目标靶(9)和相机测量装置(10)通过自对中安装座(3)固定安装在轨道梁(1)的相应位置；

通过人工按远近顺序将全站仪(4)瞄准每一个棱镜(2)进行全站仪(4)瞄准测量；

全站仪(4)瞄准后，通过移动终端向所述全站仪(4)和相机测量装置(10)发送指令执行测量；

所述全站仪(4)将测量所得的位置坐标无线传输至工控机(6)，所述工控机(6)将位置坐标存入数据库，同时通过坐标变换计算出轨道梁(1)中线坐标后传输至所述移动终端；所述相机测量装置(10)实时采集所述待测目标靶(9)两幅以上的图像数据并得到所述待测目标靶(9)上特征点的三维坐标，所述工控机(6)根据目标靶上特征点的三维坐标计算出固定的轨道梁和待测的轨道梁两榀梁端之间的梁纵向、梁横向和竖直方向的错台量，以及待测的轨道梁相对固定的轨道梁的姿态角，所述姿态角包括偏航角、横滚角和俯仰角；

所述移动终端根据所接收的轨道梁(1)中线坐标绘制并显示所述轨道梁(1)的当前坐标图形，以及根据所述错台量和姿态角绘制并显示轨道梁(1)三维姿态和错台错角数据。

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