CN112941993B - 一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跨座式轨道梁线型的动态监控调节系统及方法,包括设置于轨道梁两端的轨道梁线形调节装置,其特征在于还包括:移动靶标,移动式全站仪,移动终端,警报装置;所述移动靶标包括可沿轨道梁线滑行的靶标移动车、设置于靶标移动车上的激光靶;所述移动式全站仪包括可沿轨道梁的中线滑行的全站仪移动车,设置于全站仪移动车上的陀螺式全站仪;所述移动终端包括数据处理模块、基座移动控制模块、人机交互界面;所述警报装置包括警报模块、与警报模块连接的警报器。本发明可省去大量人工上梁进行测量的工作,大幅提高了轨道梁线形的测算效率;同时可省去在不同轨道梁上反复设置或拆装棱镜、激光靶的操作,避免了工人在轨道梁上的高空作业,提高了施工的安全性。

Description

一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统及方法
技术领域
本发明属于城市轨道交通跨座式轨道梁施工技术领域,特指一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统及方法。
背景技术
跨座式单轨交通系统是车辆直接骑跨在轨道梁上行走的一种新型交通制式,区间一般采用高架桥跨结构。轨道梁一般采用标准断面预制预应力混凝土简支结构形式,车辆的承重轮直接走行在轨道梁上表面,导向轮和稳定轮从两侧环抱轨道梁,轨道梁既是承重结构,又是车辆的走行轨道,要求具备很高的预制精度和架设精度以确保行车的安全性和舒适度。现有技术中,中国专利(申请号201910153813.7)公开了一种轨道梁线形调节设备及方法,该轨道梁线形调节设备包括基座、线形调节装置、能够套接固定在轨道梁上的环箍、临时支撑装置以及固定支撑装置;线形调节装置连接基座和环箍,并能够完成环箍内的轨道梁在横向、纵向和竖向的移动,临时支撑装置可拆卸的连接基座和环箍,并能够保证环箍内的轨道梁在移动时不会发生倾覆,固定支撑装置可拆卸的连接基座和环箍,以保证环箍内的轨道梁与基座的相对固定,上述技术方案仅仅是缓解了现有技术中对跨座式轨道梁进行线形调节的设备周转效率低的技术问题。但是,由于轨道梁窄高且结构特殊,既是承重结构又是行走轨道,中心线轮廓位置允许偏差±3mm,安装即为铺轨,工艺复杂且精度要求极高。曲线轨道梁线形调节时,预制精度、横坡纵坡、整体线形与局部线形等因素,均需在调节过程中综合考虑,技术难度大,因此需要对曲线轨道梁线形进行精确的测量和反复调节,以使轨道梁线形符合要求。常规施工中,一般采用传统的全站仪放样对轨道梁进行线形测量,但是该方法有下面三个缺点:1、全站仪支架一般采用三角支架,三脚架依靠其本身支腿张开来固定,由于轨道梁窄高,三角支架支腿无法像在平地一样正常打开支腿,因此支架架设在轨道梁上难以满足要求。2、由于采用的是高架桥桥跨结构,如果全站仪放在地面,棱镜放在轨道梁中心线上,从下往上进行测量,全站仪无法全面看到棱镜位置,将会对轨道梁精度造成影响。3、轨道梁上部属于高处作业,测量人员作业过程中安全隐患较大。
发明内容
针对上述问题,本发明提供了一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统及方法,其利用移动靶标、移动式全站仪、移动终端对轨道梁的实际线形进行测量,并将实际线形与设计线形进行拟合,根据拟合结果来调整轨道梁线形,可省去大量人工上梁进行测量的工作,大幅提高了轨道梁线形的测算效率;同时可省去在不同轨道梁上反复设置或拆装棱镜、激光靶的操作,避免了工人在轨道梁上的高空作业,提高了施工的安全性。
本发明通过下述技术方案实现。
一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,包括设置于轨道梁两端的轨道梁线形调节装置,其特征在于还包括:移动靶标,移动式全站仪,移动终端,警报装置;所述移动靶标包括可沿待调节轨道梁线滑行的靶标移动车、设置于靶标移动车上的激光靶;所述移动式全站仪包括可沿已架设到位轨道梁的中线滑行的全站仪移动车,设置于全站仪移动车上的陀螺式全站仪;所述移动终端包括数据处理模块、基座移动控制模块、人机交互界面;所述警报装置包括警报模块、与警报模块连接的警报器;
所述基座移动控制模块包括:用于控制靶标移动车滑行至轨道梁中线上的监控点位置,进而带动激光靶与监控点位置重合,以使激光靶在监控点停靠就位;用于控制全站仪移动车滑行至轨道梁中线上的合适位置,以控制陀螺式全站仪与停靠就位的激光靶的距离使激光靶始终可接收到陀螺式全站仪的激光信息;
所述陀螺式全站仪用于向停靠就位的激光靶发出激光信息;停靠就位的所述激光靶用于接收陀螺式全站仪发出的激光信息,并将激光信息转换成数字信息传输至数据处理模块;
所述数据处理模块包括:
用于存储轨道梁的设计线形;
用于接收停靠就位的激光靶发出的数字信息,并以此计算出激光靶的坐标作为轨道梁中线上的监控点坐标;
用于根据计算出的轨道梁中线上不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则向警报模块发出安装到位提示信息;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则向警报模块发出偏差超限警示信息,同时根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息;
所述人机交互界面用于录入和显示轨道梁的设计线形,用于显示数据处理模块计算出的监控点坐标、实际线形、轨道梁调节信息;
所述警报模块用于接收数据处理模块发出的安装到位警示信息或偏差超限警示信息,并控制警报器发出不同警报信号。
作为优选具体方案,所述轨道梁线性调节装置包括基座、套接固定于轨道梁上的环箍、临时支撑装置、固定支撑装置、线性调节组件;所述线性调节组件包括横向千斤顶、纵向千斤顶、竖向千斤顶。
作为优选具体方案,所述跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统还包括:
油泵,所述油泵与轨道梁线形调节装置通过油管连接;
油泵控制系统,所述油泵控制系统与油泵通过无线连接。
作为优选具体方案,当轨道梁为直线梁时,所述数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上2个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;当轨道梁为曲线梁时,所述数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上4~6个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合。
作为优选具体方案,当轨道梁为直线梁时,所述监控点位于轨道梁中线上的两端;当轨道梁为曲线梁时,所述监控点均匀分布于轨道梁中线上,且首末两个所述监控点位于轨道梁中线上的两端。
作为优选具体方案,所述移动终端包括手机、平板电脑。
作为优选具体方案,所述数据处理模块与激光靶、警报模块、陀螺式全站仪均通过无线连接。
作为优选具体方案,所述轨道梁调节信息为轨道梁梁体在X、Y、Z三个方向的移动距离。
作为优选具体方案,所述靶标移动车、全站仪移动车均包括:遥控车,防跑偏装置;
其中,所述遥控车与基座移动控制模块通过无线连接,所述遥控车可接收基座移动控制模块发出的指令沿轨道梁顶面滑行并能驻车制动,所述陀螺式全站仪、激光靶设置于遥控车上;所述防跑偏装置设置于遥控车的两侧,用以使遥控车保持在轨道梁中线移动。
作为优选具体方案,所述防跑偏装置包括:
支架,所述支架一端与遥控车侧面连接、另一端与辅助轮连接;
辅助轮,所述辅助轮与支架连接,且可贴合轨道梁两侧面滑动。
一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节方法,其特征在于包括如下步骤:
S1、设备安装定位
将移动式全站仪设置于已架设到位轨道梁上,将移动靶标设置于待调节轨道梁的一端;
S2、轨道梁监控点坐标测算
利用移动终端控制靶标移动车,依次使靶标移动车沿轨道梁中线滑行至不同位置的监控点,进而带动激光靶与监控点位置重合,以使激光靶在不同位置的监控点停靠就位;当每次激光靶停靠就位后,通过移动终端、陀螺式全站仪、激光靶计算出停靠就位的激光靶所处位置的监控点坐标,从而可获得的轨道梁上所有不同位置的监控点坐标;
S3、轨道梁线形拟合
基于步骤S2获得的轨道梁上不同位置的监控点坐标,利用移动终端计算出轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则移动终端向警报模块发出安装到位提示信息则,以提醒操作人员待调节轨道梁的安装符合要求,即可终止轨道梁线形调节;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则利用移动终端根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息,并将轨道梁调节信息发送至人机交互界面进行显示,同时移动终端向警报模块发出偏差超限警示信息,以提醒操作人员查看人机交互界面显示出的轨道梁调节信息;
S4、轨道梁线形调节
根据人机交互界面显示的轨道梁调节信息,控制轨道梁线形调节装置对轨道梁线形进行调节;之后重复步骤S2、S3,对线形调节后的轨道梁进行轨道梁监控点坐标测算、轨道梁线形拟合,直至实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,即可终止当前轨道梁的线形调节。
本发明有益效果:
1)本发明通过对轨道梁的实际线形进行测量,并将实际线形与设计线形进行拟合,根据拟合结果来调整轨道梁线形,以达到线形平顺及满足设计线形的要求,可以确保架设后的轨道梁行车的安全性和舒适度。
2)本发明利用移动靶标、移动式全站仪、移动终端对轨道梁安装过程中的线形进行拟合,并依据拟合结果对轨道梁进行调节,可省去大量人工上梁进行测量的工作,大幅提高了轨道梁线形的测算效率。
3)本发明通过设置可在轨道梁上移动的靶标,从而获得轨道梁上多个监控点的坐标,并以此快速、便捷的计算出轨道梁的线形,可省去在不同轨道梁上反复设置或拆装棱镜、激光靶,避免了工人在轨道梁上的高空作业,提高了施工的安全性,同时可提高轨道梁线形的测算效率。
附图说明
图1为本发明动态监控调节系统的结构图;
图2为本发明中靶标移动车、全站仪移动车的结构示意图;
图3为本发明系统的工作原理图;
图4为本发明中轨道梁线形调节装置的结构示意图;
1-轨道梁线形调节装置;101-基座;102-环箍;103-临时支撑装置;104-固定支撑装置;105-线性调节组件;2-移动靶标;201-靶标移动车;202-激光靶;3-移动式全站仪;301-全站仪移动车;302-陀螺式全站仪;4-油泵;5-油泵控制系统;6-警报装置;7-移动终端;8-已架设到位轨道梁;9-遥控车;10-防跑偏装置;1001-支架;1002-辅助轮;11-桥墩;12-现浇筑带;13-待调节轨道梁;14-油管;15-轨道梁。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,请参阅图1-图4,包括设置于轨道梁两端的轨道梁线形调节装置1,移动靶标2,移动式全站仪3,移动终端7,警报装置6;其中,移动靶标2包括可沿待调节轨道梁13中线滑行的靶标移动车201、设置于靶标移动车201上的激光靶202;移动式全站仪3包括可沿已架设到位轨道梁8的中线滑行的全站仪移动车301,设置于全站仪移动车301上的陀螺式全站仪302;移动终端7包括数据处理模块、基座移动控制模块、人机交互界面;警报装置6包括警报模块、与警报模块连接的警报器;
基座移动控制模块包括:用于控制靶标移动车201滑行至轨道梁中线上的监控点位置,进而带动激光靶202与监控点位置重合,以使激光靶202在监控点停靠就位;用于控制全站仪移动车301滑行至轨道梁中线上的合适位置,以控制陀螺式全站仪302与停靠就位的激光靶202的距离使激光靶202始终可接收到陀螺式全站仪302的激光信息;
陀螺式全站仪302用于向停靠就位的激光靶202发出激光信息;停靠就位的激光靶202用于接收陀螺式全站仪302发出的激光信息,并将激光信息转换成数字信息传输至数据处理模块;
数据处理模块包括:
用于存储轨道梁的设计线形;
用于接收陀螺式全站仪302发出的数字信息,并以此计算出陀螺式全站仪302的坐标;
用于接收停靠就位的激光靶202发出的数字信息,并以此计算出激光靶202的坐标作为轨道梁中线上的监控点坐标;
用于根据计算出的轨道梁中线上不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则向警报模块发出安装到位提示信息;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则向警报模块发出偏差超限警示信息,同时根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息;
人机交互界面用于录入和显示轨道梁的设计线形,用于显示数据处理模块计算出的监控点坐标、实际线形、轨道梁调节信息;
警报模块用于接收数据处理模块发出的安装到位警示信息或偏差超限警示信息,并控制警报器发出不同警报信号。
进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图4,本发明跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统还包括:
油泵4,油泵4与轨道梁线形调节装置1通过油管14连接;
油泵控制系统5,油泵控制系统5与油泵4通过无线连接。
进一步的,在一个优选的实施方案中,当轨道梁为直线梁时,数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上2个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;当轨道梁为曲线梁时,数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上4~6个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合。
进一步的,在一个优选的实施方案中,当轨道梁为直线梁时,监控点位于轨道梁中线上的两端;当轨道梁为曲线梁时,监控点均匀分布于轨道梁中线上,且首末两个监控点位于轨道梁中线上的两端。
进一步的,在一个优选的实施方案中,移动终端7包括手机、平板电脑。
进一步的,在一个优选的实施方案中,数据处理模块与激光靶、警报模块均通过无线连接。
进一步的,在一个优选的实施方案中,轨道梁调节信息为轨道梁梁体在X、Y、Z三个方向的移动距离。
进一步的,在一个优选的实施方案中,请参阅图2,靶标移动车201、全站仪移动车301均包括:遥控车9,防跑偏装置10;
其中,遥控车9与基座移动控制模块通过无线连接,遥控车9可接收基座移动控制模块发出的指令沿轨道梁15顶面滑行并能驻车制动,陀螺式全站仪302、激光靶202设置于遥控车9上;防跑偏装置10设置于遥控车的两侧,用以使遥控车9保持在轨道梁15的中线移动。
进一步的,在一个优选的实施方案中,防跑偏装置10包括:
支架1001,支架一端与遥控车9侧面连接、另一端与辅助轮1002连接;
辅助轮1002,辅助轮1002与支架1001连接,且可贴合轨道梁两侧面滑动。
利用本发明系统进行跨座式轨道梁线形的动态监控调节的原理如下:
请参阅图1、图3,本系统使用时,先将移动式全站仪3设置于已架设到位轨道梁上,将移动靶标2设置于待调节轨道梁13的一端,将轨道梁线形调节装置1设置于待调节轨道梁13两端与桥墩搭接的位置;该步骤中移动式全站仪3、移动靶标2的设置位置为各自的初始位置(即每块待调节轨道梁13最初进行动态监控调节时移动式全站仪3、移动靶标2设置的位置)。当移动式全站仪3、移动靶标2设置完毕后,便可利用移动终端7控制靶标移动车201,依次使靶标移动车201沿轨道梁中线滑行至不同位置的监控点,进而带动激光靶202与监控点位置重合,以使激光靶202在不同位置的监控点停靠就位,这样测算出的激光靶202当前位置的坐标即为轨道梁上监控点的坐标。
由于陀螺式全站仪302的坐标可通过已知坐标位置的后视棱镜确定,即陀螺式全站仪302向后视棱镜发出激光信息,陀螺式全站仪302接收返回的激光信息,并将激光信息转换成数字信息传输至数据处理模块,数据处理模块接收陀螺式全站仪302发出的数字信息可计算出陀螺式全站仪302的坐标;因此,当移动式全站仪3架设后,移动式全站仪3即陀螺式全站仪302的坐标是可以测算出来的;进而,已知坐标位置的即陀螺式全站仪302旋转180°寻找停靠就位的激光靶202,并向停靠就位的激光靶202发出激光信息,激光靶202接收激光信息,并将激光信息转换成数字信息传输至数据处理模块,数据处理模块接收激光靶202发出的数字信息便可计算出激光靶202的坐标,激光靶202的坐标即为激光靶202停靠就位所处位置监控点的坐标。因此,当每次激光靶202停靠就位后,通过移动终端7、陀螺式全站仪302、激光靶202可计算出停靠就位的激光靶202所处位置的监控点坐标,从而可获得的轨道梁上所有不同位置的监控点坐标,这样便可通过轨道梁上不同位置的监控点坐标来计算出轨道梁的线形;其中,每次激光靶202停靠就位后,即每当激光靶202随监控点调整位置时或激光靶202设置于初始位置时,应当检查激光靶202是否可接收到陀螺式全站仪302的激光信息,若不能接收到激光信息,则利用移动终端7控制全站仪基座301滑行至轨道梁中线上的合适位置,以控制陀螺式全站仪302与停靠就位的激光靶202的距离使激光靶202可接收到陀螺式全站仪302的激光信息。
之后依据轨道梁上所有不同位置的监控点坐标,可利用移动终端7计算出轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合,例如对于直线轨道梁,可以通过轨道梁上的两个监控点坐标来确定轨道梁线形,对于曲线轨道梁,可通过轨道梁上的4~6个监控点坐标来确定轨道梁线形;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则移动终端7向警报模块发出安装到位提示信息则,以提醒操作人员待调节轨道梁的安装符合要求,即可终止轨道梁线形调节;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则利用移动终端7根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息,并将轨道梁调节信息发送至人机交互界面进行显示,同时移动终端7向警报模块发出偏差超限警示信息,以提醒操作人员查看人机交互界面显示出的轨道梁调节信息;操作人员根据人机交互界面显示的轨道梁调节信息,控制轨道梁线形调节装置1对轨道梁线形进行调节。
每次对轨道梁进行线形调节后,可同样依据上述方式计算线形调节后轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合,直至实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,即可终止当前轨道梁的线形调节。这样,轨道梁经过反复线形拟合和轨道梁的线性调节,以使轨道梁达到线形平顺及设计线形的要求。
实施例2
一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节方法,请参阅图1、图3,其包括如下步骤:
S1、设备安装定位
将移动式全站仪3设置于已架设到位轨道梁上,将移动靶标2设置于待调节轨道梁13的一端,将轨道梁线形调节装置1设置于待调节轨道梁13两端与桥墩搭接的位置;该步骤中移动式全站仪3、移动靶标2的设置位置为各自的初始位置(即每块待调节轨道梁13最初进行动态监控调节时移动式全站仪3、移动靶标2设置的位置);为了便于安装,移动式全站仪3、移动靶标2的初始位置通常设置于轨道梁的两端,即靠近桥墩11的位置;
S2、轨道梁监控点坐标测算
利用移动终端7控制靶标移动车201,依次使靶标移动车201沿轨道梁中线滑行至不同位置的监控点,进而带动激光靶202与监控点位置重合,以使激光靶202在不同位置的监控点停靠就位;当每次激光靶202停靠就位后,通过移动终端7、陀螺式全站仪302、激光靶202计算出停靠就位的激光靶202所处位置的监控点坐标,从而可获得的轨道梁上所有不同位置的监控点坐标;
该步骤中,为了施工方便和加快轨道梁的调节进度,监控点可以在轨道梁上随意选取,通常可以将移动靶标2的初始位置作为第一监控点;当第一监控点的坐标测算完后,即可以利用移动终端7控制靶标移动车201,带动激光靶202移动一段距离并驻停,此时的驻停位置可作为第二个监控点,并对第二个监控点的坐标进行测算,依次循环。但是,为了保证轨道梁线形测量的精确度,如轨道梁为直线梁时,应选择两个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并且这两个监控点最好位于轨道梁中线上的两端(靠近桥墩的位置),这样测算出的实际线形较为精确;此种情况下,应当以移动靶标2的初始位置作为第一监控点;当第一监控点的坐标测算完后,即可以利用移动终端7控制靶标移动车201,带动激光靶202移动至轨道梁的另一端(靠近桥墩的位置)并驻停,此时的驻停位置可作为第二个监控点。另外,如果轨道梁为曲线梁,通常采用4~6个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并且监控点最好均匀分布于轨道梁中线上,且首末两个监控点应位于轨道梁中线上的两端(靠近桥墩的位置),这样测算出的实际线形较为精确;此种情况下,可在轨道梁吊装之前在轨道梁的侧面作好监控点的标识,使监控点满足上述要求,之后利用移动终端7控制靶标移动车201,带动激光靶202依次移动至轨道梁上的标识位置,并进行测算;对于上述所例举的情形,施工时可以根据实际情况进行合理恰当的选择。
其中,每次激光靶202停靠就位后,即每当激光靶202随监控点调整位置时或激光靶202设置于初始位置时,应当检查激光靶202是否可接收到陀螺式全站仪302的激光信息,若不能接收到激光信息,则利用移动终端7控制全站仪基座301滑行至轨道梁中线上的合适位置,以控制陀螺式全站仪302与停靠就位的激光靶202的距离使激光靶202可接收到陀螺式全站仪302的激光信息;
S3、轨道梁线形拟合
基于步骤S4获得的轨道梁上不同位置的监控点坐标,利用移动终端7计算出轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则移动终端7向警报模块发出安装到位提示信息则,以提醒操作人员待调节轨道梁的安装符合要求,即可终止轨道梁线形调节;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则利用移动终端7根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息,并将轨道梁调节信息发送至人机交互界面进行显示,同时移动终端7向警报模块发出偏差超限警示信息,以提醒操作人员查看人机交互界面显示出的轨道梁调节信息;操作人员根据人机交互界面显示的轨道梁调节信息,控制轨道梁线形调节装置1对轨道梁线形进行调节;
S4、轨道梁线形调节
根据人机交互界面显示的轨道梁调节信息,控制轨道梁线形调节装置1对轨道梁线形进行调节;之后重复步骤S2、S3,对线形调节后的轨道梁进行轨道梁监控点坐标测算、轨道梁线形拟合,直至实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,即可终止当前轨道梁的线形调节。当需要对下一块待调节轨道梁进行动态监控调节时,由于轨道梁之间设置有现浇筑段12,因此移动靶标2必须通过操作人员在桥墩上进行人工搬站至下一块待调节轨道梁上;而对于移动式全站仪3,若激光靶202可接收到陀螺式全站仪302的激光信息则不需要搬站。

Claims (10)

1.一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,包括设置于轨道梁两端的轨道梁线形调节装置(1),其特征在于还包括:移动靶标(2),移动式全站仪(3),移动终端(7),警报装置(6);所述移动靶标(2)包括可沿待调节轨道梁(13)中线滑行的靶标移动车(201)、设置于靶标移动车(201)上的激光靶(202);所述移动式全站仪(3)包括可沿已架设到位轨道梁(8)的中线滑行的全站仪移动车(301),设置于全站仪移动车(301)上的陀螺式全站仪(302);所述移动终端(7)包括数据处理模块、基座移动控制模块、人机交互界面;所述警报装置(6)包括警报模块、与警报模块连接的警报器;
所述基座移动控制模块包括:用于控制靶标移动车(201)滑行至轨道梁中线上的监控点位置,进而带动激光靶(202)与监控点位置重合,以使激光靶(202)在监控点停靠就位;用于控制全站仪移动车(301)滑行至轨道梁中线上的合适位置,以控制陀螺式全站仪(302)与停靠就位的激光靶(202)的距离使激光靶(202)始终可接收到陀螺式全站仪(302)的激光信息;
所述陀螺式全站仪(302)用于向停靠就位的激光靶(202)发出激光信息;停靠就位的所述激光靶(202)用于接收陀螺式全站仪(302)发出的激光信息,并将激光信息转换成数字信息传输至数据处理模块;
所述数据处理模块包括:
用于存储轨道梁的设计线形;
用于接收停靠就位的激光靶(202)发出的数字信息,并以此计算出激光靶(202)的坐标作为轨道梁中线上的监控点坐标;
用于根据计算出的轨道梁中线上不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则向警报模块发出安装到位提示信息;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则向警报模块发出偏差超限警示信息,同时根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息;
所述人机交互界面用于录入和显示轨道梁的设计线形,用于显示数据处理模块计算出的监控点坐标、实际线形、轨道梁调节信息;
所述警报模块用于接收数据处理模块发出的安装到位警示信息或偏差超限警示信息,并控制警报器发出不同警报信号。
2.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于还包括:
油泵(4),所述油泵(4)与轨道梁线形调节装置(1)通过连接;
油泵控制系统(5),所述油泵控制系统(5)与油泵(4)通过无线连接。
3.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于,当轨道梁为直线梁时,所述数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上2个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;当轨道梁为曲线梁时,所述数据处理模块用于根据计算出的轨道梁中线上4~6个不同位置的监控点坐标来计算轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合。
4.如权利要求3所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于,当轨道梁为直线梁时,所述监控点位于轨道梁中线上的两端;当轨道梁为曲线梁时,所述监控点均匀分布于轨道梁中线上,且首末两个所述监控点位于轨道梁中线上的两端。
5.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于移动终端(7)包括手机、平板电脑。
6.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于所述数据处理模块与激光靶(202)、警报模块、陀螺式全站仪(302)均通过无线连接。
7.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于所述轨道梁调节信息为轨道梁梁体在X、Y、Z三个方向的移动距离。
8.如权利要求1所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于所述靶标移动车(201)、全站仪移动车(301)均包括:遥控车(9),防跑偏装置(10);
其中,所述遥控车(9)与基座移动控制模块通过无线连接,所述遥控车(9)可接收基座移动控制模块发出的指令沿轨道梁顶面滑行并能驻车制动,所述陀螺式全站仪(302)、激光靶(202)设置于遥控车(9)上;所述防跑偏装置(10)设置于遥控车的两侧,用以使遥控车(9)保持在轨道梁中线移动。
9.如权利要求8所述的一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节系统,其特征在于所述防跑偏装置(10)包括:
支架(1001),所述支架一端与遥控车(9)侧面连接、另一端与辅助轮(1002)连接;
辅助轮(1002),所述辅助轮(1002)与支架(1001)连接,且可贴合轨道梁(8)两侧面滑动。
10.一种跨座式轨道梁线形的动态监控调节方法,其特征在于包括如下步骤:
S1、设备安装定位
将移动式全站仪(3)设置于已架设到位轨道梁(8)上,将移动靶标(2)设置于待调节轨道梁(13)的一端;
S2、轨道梁监控点坐标测算
利用移动终端(7)控制靶标移动车(201),依次使靶标移动车(201)沿轨道梁中线滑行至不同位置的监控点,进而带动激光靶(202)与监控点位置重合,以使激光靶(202)在不同位置的监控点停靠就位;当每次激光靶(202)停靠就位后,通过移动终端(7)、陀螺式全站仪(302)、激光靶(202)计算出停靠就位的激光靶(202)所处位置的监控点坐标,从而可获得的轨道梁上所有不同位置的监控点坐标;
S3、轨道梁线形拟合
基于步骤S2获得的轨道梁上不同位置的监控点坐标,利用移动终端(7)计算出轨道梁的实际线形,并将实际线形与设计线形进行拟合;若实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,则移动终端(7)向警报模块发出安装到位提示信息则,以提醒操作人员待调节轨道梁的安装符合要求,即可终止轨道梁线形调节;若实际线形与设计线形的偏差不在允许范围内,则利用移动终端(7)根据计算出的实际线形与设计线形的偏差在坐标系中确定轨道梁调节信息,并将轨道梁调节信息发送至人机交互界面进行显示,同时移动终端(7)向警报模块发出偏差超限警示信息,以提醒操作人员查看人机交互界面显示出的轨道梁调节信息;
S4、轨道梁线形调节
根据人机交互界面显示的轨道梁调节信息,控制轨道梁线形调节装置(1)对轨道梁线形进行调节;之后重复步骤S2、S3,对线形调节后的轨道梁进行轨道梁监控点坐标测算、轨道梁线形拟合,直至实际线形与设计线形的偏差在允许范围内,即可终止当前轨道梁的线形调节。
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