CN113665633B - 钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法。钢轨纵向位移监测装置包括：目标靶标具有目标反射面；基准靶标具有基准反射面；光路折转系统，包括光路折转构件和透射构件，经目标反射面反射出的第一光线经光路折转构件反射折转后，垂直入射至成像面形成第一图像；经基准反射面反射出的第二光线经透射构件透射后垂直入射至图像获取设备的成像面形成第二图像；基准靶标、光路折转系统和图像获取设备均位于目标靶标的同一侧；位移监测部根据第一图像和第二图像的相对位置对待测钢轨的位移进行监测。本发明的技术方案解决了现有技术中的钢轨纵向位移监测装置因占用了线路的两侧空间而给线路的养护维修带来不便的问题。

Description

钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法

技术领域

本发明涉及钢轨纵向位移监测技术领域，具体而言，涉及一种钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法。

背景技术

随着我国高速铁路的快速发展，人们越来越重视对轨道状态的监测，尤其是对特殊地段(小半径曲线、长大桥梁、长大坡道、钢轨伸缩调节器和道岔等)钢轨位移的监测更是人们关注的重点，因为这些地段钢轨的位移影响到线路的稳定性和行车安全。高速铁路在运行期间，不允许人员进入线路内，无法实现人工在现场对钢轨位移的实时监测，而且，人工监测的方式存在效率低和测量准确性低等缺点。

目前，钢轨位移实时监测装置主要包括接触式和非接触式两种。接触式是将位移传感器的一端安装在被测钢轨上，另一端安装在相对大地不动的基准物体上，该方式虽然测量精度高，但由于有砟轨道钢轨附近除了轨枕就是道砟，很少有相对大地不动的物体，所以，该方式实施起来比较繁琐。非接触式比较常用的是采用光学的方式对钢轨进行观测，该方式可以将相机安装在离钢轨较远的位置，方便安装。

但是，现有技术的采用相机对钢轨位移进行监测的装置，通常将相机放置在线路的一侧，将基准标靶布置在线路的另一侧，这样才能保证基准标靶和被测物(钢轨)在同一个视野中。而将相机和基准标靶分别布置在线路两侧，这样会占用线路两侧的空间，从而会对线路的养护维修带来很大不便。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种钢轨纵向位移监测装置及钢轨纵向位移的监测方法，以解决现有技术中的钢轨纵向位移监测装置因占用了线路的两侧空间而给线路的养护维修带来不便的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供了一种钢轨纵向位移监测装置，包括：目标靶标，目标靶标具有能够反射光线的目标反射面；基准靶标，基准靶标具有能够反射光线的基准反射面；图像获取设备；光路折转系统，包括光路折转构件和透射构件，基于反射原理，经目标反射面反射出的第一光线经光路折转构件反射折转后，垂直入射至成像面形成第一图像；基于透射原理，经基准反射面反射出的第二光线经透射构件透射后垂直入射至图像获取设备的成像面，形成第二图像；图像获取设备还用于获取第一图像和第二图像，基准靶标、光路折转系统和图像获取设备均位于目标靶标的同一侧；位移监测部，与图像获取设备连接，位移监测部位于图像获取设备的一侧，位移监测部根据第一图像和第二图像的相对位置对待测钢轨的位移进行监测。

进一步地，光路折转构件包括第一棱镜，第一棱镜具有呈夹角设置的第一反射面和第二反射面，第一光线垂直入射至第一棱镜，并依次经第一反射面和第二反射面反射后入射至成像面，沿第二光线的光路方向，透射构件和第一棱镜依次布置。

进一步地，透射构件包括第二棱镜，第二棱镜位于基准靶标和第一棱镜之间，第二棱镜的入射面和第一棱镜的出射面相互平行，第二光线垂直射入入射面，并经第二棱镜和第一棱镜透射后经出射面射出。

进一步地，第一棱镜的与第二反射面对应的外表面设有半透半反膜，且半透半反膜位于第二棱镜和第一棱镜之间，以使第二光线能够依次透过第二棱镜、半透半反膜和第二反射面后垂直射入成像面。

进一步地，位移监测部包括：图像分析模块，用于将第一图像相对于第二图像的位置与预设位置进行比较；数据传输模块，与图像分析模块连接；显示部，与数据传输模块连接，数据传输模块将图像分析模块传递的结果信息传输至显示部。

进一步地，钢轨纵向位移监测装置还包括电源，图像分析模块、数据传输模块和图像获取设备均与电源电连接。

进一步地，第一棱镜的入射面垂直设置于第一棱镜的出射面。

进一步地，第一棱镜为五棱镜，第二棱镜为三棱镜；和/或，图像获取设备为相机。

根据本发明的另一方面，本发明提供了一种钢轨纵向位移的监测方法，钢轨纵向位移的监测方法采用上述的钢轨纵向位移监测装置对待测钢轨的位移进行监测，监测方法包括：获取目标反射面反射的第一光线经光路折转构件折转后在成像面上形成的第一图像的第一获取步骤；获取基准反射面反射的第二光线经透射构件透射后在成像面上形成的第二图像的第二获取步骤；根据第一图像和第二图像获取待测钢轨的纵向位移的第三获取步骤。

进一步地，第一获取步骤包括第一光线垂直射入第一棱镜并依次经第一反射面和第二反射面反射后在成像面上形成第一图像的第一成像步骤。

进一步地，第二获取步骤包括第二光线依次经第二棱镜、半透半反膜和第一棱镜透射后在成像面上形成第二图像的第二成像步骤。

应用本发明的技术方案，通过设置光路折转构件和透射构件，这样，目标靶标所反射的第一光线可以经过光路折转构件反射折转后垂直射入图像获取设备的成像面，以形成第一图像(目标靶标的像)，基准靶标所反射的第二光线可以直接通过透射构件透射后垂直射入图像获取设备的成像面，以形成第二图像(基准靶标的像)，从而使图形获取设备可以获取不同视场的图像，即图像获取设备可以同时获取目标靶标的像和基准靶标的像，这样，位移监测部可以监测第一图像和第二图像的相对位置来监测待测钢轨的纵向位移；这样，在能够实现监测钢轨纵向位移的情况下，基准靶标和图像获取设备均位于目标靶标的同一侧，即基准靶标和图像获取设备位于线路的同一侧，从而可以方便检修人员对线路进行养护维修。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书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示出了本发明的实施例的钢轨纵向位移监测装置的光路结构示意图；

图2示出了图1的钢轨纵向位移监测装置的光路折转系统、图像获取设备和位移监测部的连接结构示意图；

图3示出了图2的钢轨纵向位移监测装置的光路折转系统的局部放大图；以及

图4示出了本发明的实施例的钢轨纵向位移的监测方法的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

1、待测钢轨；2、固定基准物；3、目标靶标；31、第一光线；4、基准靶标；41、第二光线；5、图像获取设备；50、位移监测部；53、图像分析模块；54、数据传输模块；55、电源；60、透射构件；61、第二棱镜；62、入射面；70、光路折转构件；71、第一棱镜；72、第一反射面；73、第二反射面；74、出射面；80、半透半反膜。

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。

需要说明的是，本发明的实施例中，基准靶标4安装在相对路基或桥梁不动的固定基准物2上，作为参考基准。

需要说明的是，本发明的实施例中，目标靶标3安装在待测钢轨1上，通过监测目标靶标3相对于基准靶标4的位置，可以监测待测钢轨1的纵向位移。

需要说明的是，将图像获取设备5和基准靶标4分别设置在待测钢轨1的两侧，上述设置对于有砟轨道而言，存在很大的不便，基准靶标4需要安装在相对大地固定不动的基准物体上，而有砟轨道很少有该满足要求的物体，需要人工建造。因此，本发明的实施例提供了一种钢轨纵向位移监测装置，上述钢轨纵向位移监测装置能够将图像获取设备5和基准靶标4设置在待测钢轨1的同一侧，并且将目标靶标3和基准靶标4分别设置在图像获取设备5的不同侧，以使基准靶标4可以沿待测钢轨1延伸的方向布置，从而可以使基准靶标4布置在待测钢轨1的一侧的接触网电杆上。

如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种钢轨纵向位移监测装置。钢轨纵向位移监测装置包括目标靶标3、基准靶标4、图像获取设备5和光路折转系统。其中，目标靶标3具有能够反射光线的目标反射面；基准靶标4具有能够反射光线的基准反射面；光路折转系统，包括光路折转构件70和透射构件60，基于反射原理，经目标反射面反射出的第一光线31经光路折转构件70反射折转后，垂直入射至成像面形成第一图像；基于透射原理，经基准反射面反射出的第二光线41经透射构件60透射后垂直入射至图像获取设备5的成像面，形成第二图像；图像获取设备5还用于获取第一图像和第二图像，基准靶标4、光路折转系统和图像获取设备5均位于目标靶标3的同一侧；位移监测部50与图像获取设备5连接，位移监测部50位于图像获取设备5的一侧，位移监测部50根据第一图像和第二图像的相对位置对待测钢轨1的位移进行监测。

上述技术方案中，通过设置光路折转构件70和透射构件60，这样，目标靶标3所反射的第一光线31可以经过光路折转构件70反射折转后垂直射入图像获取设备5的成像面，以形成第一图像(目标靶标的像)，基准靶标4所反射的第二光线41可以直接通过透射构件60透射后垂直射入图像获取设备5的成像面，以形成第二图像(基准靶标的像)，从而使图像获取设备5可以获取不同视场的图像，即图像获取设备5可以同时获取目标靶标3的像和基准靶标4的像，这样，位移监测部50可以监测第一图像和第二图像的相对位置来监测待测钢轨1的纵向位移；这样，在能够实现监测钢轨纵向位移的情况下，基准靶标4和图像获取设备5均位于目标靶标3的同一侧，即基准靶标4和图像获取设备5位于线路的同一侧，从而可以方便检修人员对线路进行养护维修。

进一步地，目标靶标3和基准靶标4可以位于图像获取设备5的不同侧，这样，目标靶标3可以设置在待测钢轨1上，基准靶标4可以安装在沿待测钢轨1的延伸方向布置的接触网电杆上，从而有效解决了基准靶标4的不方便固定的难题，并且根据现场情况可大范围调整基准靶标4的位置，减小了线路两侧的占用空间。

具体地，本发明的实施例中，光路折转系统可以将图像获取设备5监测的目标视场与基准视场叠加，即可以使目标靶标和基准靶标出现在同一视场，以使图像获取设备5可以获取不同视场的图像，即图像获取设备5可以对叠加视场中的目标靶标3和基准靶标4同时监测，从而同时获取目标靶标3和基准靶标4的成像。

具体地，本发明的实施例中，目标靶标3可根据需要制作成具有标记的铭牌，固定在待测钢轨1的轨腰或轨底上表面，或者在钢轨的轨腰涂画标记作为目标靶标3。

具体地，本发明的实施例中，固定基准物2可以为接触网电杆，或者其他固定不动的物体，也可以根据要求后期设置为固定不动的物体。

如图3所示，本发明的实施例中，光路折转构件70包括第一棱镜71，第一棱镜71具有呈夹角设置的第一反射面72和第二反射面73，第一光线31垂直入射至第一棱镜71，并依次经第一反射面72和第二反射面73反射后入射至成像面，沿第二光线41的光路方向，透射构件60和第一棱镜71依次布置。

通过上述设置，第一棱镜71可以改变第一光线31的路径，在图3中沿水平方向进入第一棱镜71的第一光线经第一反射面72和第二反射面73反射后可以在图3中沿竖直方向进入到成像面，即使光路经两次反射后实现90°折转，以使图像获取设备5可以监测到位于其镜头所能够监测的视场之外的目标靶标3，从而可以增加图像获取设备5的监测视场，进而使图像获取设备5可以获取第一图像。

优选地，如图3所示，本发明的实施例中，第一反射面72和第二反射面73之间的夹角A满足：A＝45°。

通过上述设置，第一光线31经第一反射面72反射后实现一个角度的折转，然后第一光线31再经第二反射面73反射后再折转另一个角度，这样，第一光线31可以经过两次折转，以改变第一光线31的路径，这样，可以使第一光线31经过90°折转后射入图像获取设备的成像面，即第一光线31的入射路径和第一光线31的出射路径垂直，从而使位于图像获取设备5的视场外的目标靶标3可以在图像获取设备5的成像面成像。

具体地，如图3所示，本发明的实施例中，第一棱镜71的入射面垂直设置于第一棱镜71的出射面74，这样，第一光线31经过两次反射后，可以实现90°转折。这样，可以使图1中的第一光线31与第二光线41垂直，从而可以使基准靶标4沿待测钢轨1延伸的方向布置，以使基准靶标4布置在待测钢轨1的一侧的接触网电杆上。

优选地，如图3所示，本发明的实施例中，夹角A为45°，且第一反射面72和第一棱镜71的出射面74之间的夹角与第二反射面73和第一棱镜71的入射面之间的夹角相等，这样，第一光线31经第一反射面72反射后实现45°的折转，然后第一光线31再经第二反射面73反射后再折转45°，这样，就可以实现第一光线31的90°折转。

如图1和图3所示，本发明的实施例中，透射构件60包括第二棱镜61，第二棱镜61位于基准靶标4和第一棱镜71之间，第二棱镜61的入射面62和第一棱镜71的出射面74相互平行，第二光线41垂直射入入射面62，并经第二棱镜61和第一棱镜71透射后经出射面74射出。

上述技术方案中，第二棱镜61的入射面62和第一棱镜71的出射面74相互平行，这样，可以使垂直射入第二棱镜61的第二光线41能够从第一棱镜71的出射面74垂直射出，从而可以使第二光线41能够垂直射入成像面，以使图像获取设备5能够获取第二图像，这样，图像获取设备5不仅能够获取位于图像获取设备5的一侧的目标靶标3的图像，还能够获取位于图像获取设备5的另一侧的基准靶标4的图像，以使位移监测部50可以通过监测第一图像和第二图像的相对位置来监测待测钢轨1的纵向位移。

如图3所示，本发明的实施例中，第一棱镜71的与第二反射面73对应的外表面设有半透半反膜80，且半透半反膜80位于第二棱镜61和第一棱镜71之间，以使第二光线41能够依次透过第二棱镜61、半透半反膜80和第二反射面73后垂直射入成像面。

上述技术方案中，当第二光线41先垂直射入第二棱镜61，然后再以一定入射角射入第二反射面73时，通过设置半透半反膜80，可以使一部分第二光线41穿过半透半反膜80和第二反射面73进入到第一棱镜71中，并且从第一棱镜71的出射面74垂直射出，直至垂直射入图像获取设备5的成像面，并形成第二图像。

优选地，本发明的实施例中，半透半反膜80为金属层镀膜。

本发明的实施例中，在第二光线41以一定入射角射入第二反射面73时，半透半反膜80可以使一部分第二光线41在第二反射面73上发生反射，并且使另一部分第二光线41穿过第二反射面73并且射入第一棱镜71；进一步地，半透半反膜80也可以保证一部分第一光线31在第二反射面73发生反射，从而可以使第一光线31和第二光线41均可以射入图像获取设备5的成像面。

如图2所示，本发明的实施例中，位移监测部50包括图像分析模块53、数据传输模块54和显示部。图像分析模块53用于将第一图像和第二图像的相对位置与预设位置进行比较；数据传输模块54与图像分析模块53连接；显示部与数据传输模块54连接，数据传输模块54将图像分析模块53传递的结果信息传输至显示部。

通过上述设置，当目标靶标3在视场中的位置发生变化时，对比预设位置，图像分析模块53可以计算出目标靶标3的位移，以实现对待测钢轨1的位移监测，进一步地，数据传输模块54可以将图像分析模块53所分析的结果信息传递至显示部，从而方便技术人员读取。

优选地，本发明的实施例中，预设位置即为目标靶标3相对于基准靶标4的初始位置。

如2图所示，本发明的实施例中，钢轨纵向位移监测装置还包括电源55，图像分析模块53、数据传输模块54和图像获取设备5均与电源55电连接。

通过上述设置，电源55可以为图像分析模块53、数据传输模块54和图像获取设备5供电。

优选地，本发明的实施例中，光路折转系统、图像获取设备5和基准靶标4在竖直平面内的高度相同。

通过上述设置，可以使基准靶标4位于图像获取设备5的视觉中心，这样，更加方便监测目标靶标3相对于基准靶标4的位置。

当然，在替代实施例中，光路折转系统、图像获取设备5和基准靶标4在竖直平面内的高度相同也可以不同，只要基准靶标4在摄像头的视野范围内就行。

具体地，本发明的实施例中，图像获取设备5通过支架固定在待测钢轨1的一侧，且满足铁路限界要求。

具体地，本发明的实施例中，图像获取设备5在竖直方向上的高度可以调整。优选地，图像获取设备5一般与待测钢轨1的轨腰平齐或高于待测钢轨1。

如图1和图2所示，本发明的实施例中，目标靶标3、基准靶标4和图像获取设备5呈三角形结构布置，且光路折转系统位于基准靶标4和图像获取设备5之间。当然，在附图未示出的替代实施例中，光路折转系统可以位于目标靶标3和图像获取设备5之间。

优选地，如图3所示，本发明的实施例中，第一棱镜71为五棱镜，第二棱镜61为三棱镜。这样，可以使第一棱镜至少具有两个反射面，以实现对第一光线31的折转并使第一光线31可以垂直射入成像面，进一步地，这样也可以使第二棱镜61的入射面62与第一棱镜71的出射面74平行，以使第二光线41可以垂直射入入射面62并垂直射出出射面74。

具体地，如图3所示，本发明的实施例中，五棱镜和三棱镜通过胶合组成光路折转系统。

优选地，本发明的实施例中，图像获取设备5为相机。

优选地，本发明的实施例中，相机可根据需要自动调整焦距，因此，基准靶标4与图像获取设备5的距离不受限制，即固定基准物2与图像获取设备5的距离不受限制。

如图4所示，本发明的实施例提供了一种钢轨纵向位移的监测方法。钢轨纵向位移的监测方法采用上述的钢轨纵向位移监测装置对待测钢轨1的位移进行监测，监测方法包括：获取目标反射面反射的第一光线31经光路折转构件70折转后在成像面上形成的第一图像的第一获取步骤；获取基准反射面反射的第二光线41经透射构件60透射后在成像面上形成的第二图像的第二获取步骤；根据第一图像和第二图像获取待测钢轨1的纵向位移的第三获取步骤。

上述技术方案中，图像获取设备5可以同时获取目标靶标3的像和基准靶标4的像，从而使图像获取设备5可以获取不同视场的图像，这样，位移监测部50可以监测第一图像和第二图像的相对位置来获取待测钢轨1的纵向位移，从而以使目标靶标3和基准靶标4可以位于图像获取设备5的不同侧，从而可以实现对钢轨的纵向位移的实时监测；进一步地，可以使基准靶标4、图像获取设备5可以位于目标靶标3的同一侧，即使基准靶标4和图像获取设备5位于线路的同一侧，进而更方便检修人员对线路进行养护维修。

本发明的实施例中，第一获取步骤包括第一光线31垂直射入第一棱镜71并依次经第一反射面72和第二反射面73反射后在成像面上形成第一图像的第一成像步骤。

上述技术方案中，图像获取设备5可以监测到位于其镜头所能够监测的视场之外的目标靶标3，从而可以增加图像获取设备5的监测视场，进而使图像获取设备5可以获取第一图像。

本发明的实施例中，第二获取步骤包括第二光线41依次经第二棱镜61、半透半反膜80和第一棱镜71透射后在成像面上形成第二图像的第二成像步骤。

上述技术方案中，图像获取设备5能够获取第二图像，这样，图像获取设备5不仅能够获取位于图像获取设备5的一侧的目标靶标3的图像，还能够获取位于图像获取设备5的另一侧的基准靶标4的图像，以使位移监测部50可以通过监测第一图像和第二图像的相对位置来监测待测钢轨1的纵向位移。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过设置光路折转构件和透射构件，这样，目标靶标所反射的第一光线可以经过光路折转构件反射折转后垂直射入图像获取设备的成像面，以形成第一图像(目标靶标的像)，基准靶标所反射的第二光线可以直接通过透射构件透射后垂直射入图像获取设备的成像面，以形成第二图像(基准靶标的像)，从而使图形获取设备可以获取不同视场的图像，即图像获取设备可以同时获取目标靶标的像和基准靶标的像，这样，位移监测部可以监测第一图像和第二图像的相对位置来监测待测钢轨的纵向位移；这样，在能够实现监测钢轨纵向位移的情况下，基准靶标和图像获取设备均位于目标靶标的同一侧，即基准靶标和图像获取设备位于线路的同一侧，从而可以方便检修人员对线路进行养护维修。

以上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 (9)

1.一种钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，包括：

目标靶标(3)，所述目标靶标(3)具有能够反射光线的目标反射面；

基准靶标(4)，所述基准靶标(4)具有能够反射光线的基准反射面；

图像获取设备(5)；

光路折转系统，包括光路折转构件(70)和透射构件(60)，基于反射原理，经所述目标反射面反射出的第一光线(31)经所述光路折转构件(70)反射折转后，垂直入射至成像面形成第一图像；基于透射原理，经所述基准反射面反射出的第二光线(41)经所述透射构件(60)透射后垂直入射至图像获取设备(5)的成像面，形成第二图像；所述图像获取设备(5)还用于获取所述第一图像和所述第二图像，所述基准靶标(4)、所述光路折转系统和所述图像获取设备(5)均位于所述目标靶标(3)的同一侧；

位移监测部(50)，与所述图像获取设备(5)连接，所述位移监测部(50)位于所述图像获取设备(5)的一侧，所述位移监测部(50)根据所述第一图像和所述第二图像的相对位置对待测钢轨(1)的位移进行监测；

所述光路折转构件(70)包括第一棱镜(71)，所述第一棱镜(71)具有呈夹角设置的第一反射面(72)和第二反射面(73)，所述第一光线(31)垂直入射至所述第一棱镜(71)，并依次经所述第一反射面(72)和所述第二反射面(73)反射后入射至所述成像面，沿所述第二光线(41)的光路方向，所述透射构件(60)和所述第一棱镜(71)依次布置；

所述透射构件(60)包括第二棱镜(61)，所述第二棱镜(61)位于所述基准靶标(4)和所述第一棱镜(71)之间，所述第二棱镜(61)的入射面(62)和所述第一棱镜(71)的出射面(74)相互平行，所述第二光线(41)垂直射入所述入射面(62)，并经所述第二棱镜(61)和所述第一棱镜(71)透射后经所述出射面(74)垂直射出。

2.根据权利要求1所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)的与所述第二反射面(73)对应的外表面设有半透半反膜(80)，且所述半透半反膜(80)位于所述第二棱镜(61)和所述第一棱镜(71)之间，以使所述第二光线(41)能够依次透过所述第二棱镜(61)、所述半透半反膜(80)和所述第二反射面(73)后垂直射入所述成像面。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述位移监测部(50)包括：

图像分析模块(53)，用于将所述第一图像相对于所述第二图像的位置与预设位置进行比较；

数据传输模块(54)，与所述图像分析模块(53)连接；

显示部，与所述数据传输模块(54)连接，所述数据传输模块(54)将所述图像分析模块(53)传递的结果信息传输至所述显示部。

4.根据权利要求3所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述钢轨纵向位移监测装置还包括电源(55)，所述图像分析模块(53)、所述数据传输模块(54)和所述图像获取设备(5)均与所述电源(55)电连接。

5.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)的入射面垂直设置于所述第一棱镜(71)的出射面(74)。

6.根据权利要求1或2所述的钢轨纵向位移监测装置，其特征在于，所述第一棱镜(71)为五棱镜，所述第二棱镜(61)为三棱镜；和/或，所述图像获取设备(5)为相机。

7.一种钢轨纵向位移的监测方法，其特征在于，所述钢轨纵向位移的监测方法采用权利要求1至6中任一项所述的钢轨纵向位移监测装置对所述待测钢轨(1)的位移进行监测，所述监测方法包括：

获取所述目标反射面反射的第一光线(31)经所述光路折转构件(70)折转后在所述成像面上形成的第一图像的第一获取步骤；

获取所述基准反射面反射的第二光线(41)经所述透射构件(60)透射后在所述成像面上形成的第二图像的第二获取步骤；

根据所述第一图像和所述第二图像获取待测钢轨(1)的纵向位移的第三获取步骤。

8.根据权利要求7所述的钢轨纵向位移的监测方法，其特征在于，所述第一获取步骤包括所述第一光线(31)垂直射入第一棱镜(71)并依次经第一反射面(72)和第二反射面(73)反射后在所述成像面上形成所述第一图像的第一成像步骤。

9.根据权利要求8所述的钢轨纵向位移的监测方法，其特征在于，所述第二获取步骤包括所述第二光线(41)依次经第二棱镜(61)、半透半反膜(80)和所述第一棱镜(71)透射后在所述成像面上形成所述第二图像的第二成像步骤。