CN116989705B - 一种轨道平顺度的测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轨道平顺度的测量系统，属于智能测量技术领域；包括测轨小车、光源装置、探测靶头和上位机；使用时光源装置设在待测轨道一端；小车横梁一端通过行走机构与待测轨道滑动连接，另一端与第二轨道滑动连接，小车横梁设置推杆，推杆带动小车横梁向光源装置方向滑动，检测机构安装在小车横梁上用于检测轨距、待测轨道水平参量和轨枕数量；探测靶头安装在小车横梁的待测轨道端，光源装置发出的光线在探测靶头上形成光斑；上位机分别与探测靶头和检测机构电性连接。本发明集成性好，可实现多项平顺度参数测量；测量精度高、重复性好，结构精巧，能在上位机上实现对系统的实时控制与测量数据的直观显示，能提升轨道日常检修与维护效率。

Description

一种轨道平顺度的测量系统及方法

技术领域

本发明涉及智能测量技术领域，特别涉及一种轨道平顺度的测量系统及方法。

背景技术

铁路轨道在长期运行中会产生不同程度的形变和磨损，一部分原因来自列车质量、速度、制动机制等因素引起的重复性载荷和随机性摩擦，另一部分则是由于轨道自身结构、材料、形状、弯曲程度等因素引起轮轨接触条件和应力分布变化带来的不均匀磨损；此外，高温高湿、极端天气、空气污染等环境因素都会造成轨道外表面腐蚀加剧。

铁路轨道平顺度是指在一定距离内钢轨的几何形态与初始设计的吻合程度，轨道平顺度的参量大小是综合反应列车运行安全稳定的重要指标。目前，对轨道平顺程度的检测主要集中在轨距、水平、轨向、高低等几项参数。轨距是指轨道左右两条钢轨内侧轨顶面下16mm处的直线距离；水平指轨道同一横截面上左右两条钢轨顶面实测高差与初始高差的值；轨向和高低指单根钢轨中心线相对于设计初值在水平与垂直两个方向上的投影的偏差，是轨道平顺度检测中的重要参量。

在当前的轨道平顺度检测规范中，将使用轨检小车的低速检测系统称为静态检测。公开号为CN113619643A的发明专利申请公开了一种激光长弦轨道平顺度检测装置，实现了激光位置的自动采集，解决了人眼读数精度不足的问题。但是，该装置成本高昂、标定过程繁琐，系统结构复杂，对操作人员的要求较高，且只能实现对轨道轨向、高低两项平顺度参数的检测。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种轨道平顺度的测量系统及方法以解

决现有技术中轨道平顺度检测装置成本高、结构复杂、操作繁琐且检测参量少的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种轨道平顺度的测量系统，包括光源装置、测轨小车、探测靶头和上位机；

所述光源装置设置在所述待测轨道的一端；

所述测轨小车包括小车横梁、行走机构和检测机构：

所述小车横梁的两端通过所述行走机构分别与所述待测轨道和第二轨道滑动连接；

所述小车横梁中部设置推杆，所述推杆支持带动所述小车横梁在所述待测轨道和所述第二轨道上滑动，所述检测机构安装在所述小车横梁上，所述检测机构用于检测：所述待测轨道和第二轨道间的轨距、所述待测轨道的水平参量和轨枕的数量；

所述探测靶头安装在所述小车横梁的待测轨道端，所述光源装置发出的光线在所述探测靶头的靶面上形成光斑；

所述检测机构电性连接所述探测靶头，所述探测靶头电性连接所述上位机。

优选地，所述小车横梁中部设有第一连接座，所述推杆通过所述第一连接座与所述小车横梁相连。

优选地，所述小车横梁的一侧设有磁吸机构，所述磁吸机构用于将所述小车横梁吸附在所述待测轨道上。

优选地，所述检测机构包括位移传感器、倾角传感器和光电开关传感器；所述位移传感器安装在所述小车横梁上且设置在所述第二轨道的一侧，所述倾角传感器和所述光电开关传感器安装在所述小车横梁上且设置在所述待测轨道的一侧。

优选地，所述行走机构包括行走轮和辅助行走轮，所述行走轮和所述辅助行走轮分别设于所述小车横梁的两侧，所述辅助行走轮通过传导机构与所述位移传感器连接，所述小车横梁滑动时，所述辅助行走轮带动所述传导机构挤压所述位移传感器，所述位移传感器测出所述小车横梁滑动距离上的点位变化，进而测出所述待测轨道与所述第二轨道之间的轨距；所述位移传感器为滑动测头型位移传感器。

优选地，所述倾角传感器为XY二维测量传感器，所述倾角传感器水平安装于所述探测靶头下方，所述倾角传感器的X轴安装方向与所述小车横梁方向一致；所述光电开关传感器接收漫反射光实现开关，所述小车横梁在待测轨道端设有安装片，所述安装片向所述待测轨道外侧延伸，所述安装片上设有安装孔，安装孔内设有所述光电开关传感器，所述安装孔内预留有活动空间。

优选地，所述探测靶头通过第二连接座安装在所述小车横梁上；

所述探测靶头包括相机、相机镜头和靶头外壳，滤光片安装在所述相机镜头的一侧，所述相机镜头下方设有嵌入式开发板和电池，所述相机、相机镜头、所述滤光片、所述电池和所述嵌入式开发板设置在所述靶头外壳的内腔中，所述靶头外壳的一端设有通风口和开关按钮，所述靶头外壳的另一端安装有遮光罩，所述开关按钮控制所述探测靶头的开闭，所述遮光罩遮住所述滤光片；所述滤光片为650nm单波长超窄带滤光片。

优选地，所述光源装置包括光源座、电子显示屏和激光发生器；所述光源座通过水平固定底座安装在所述待测轨道上，所述光源座上设有所述电子显示屏，所述激光发生器通过二轴微调装置安装在所述光源座的上部，所述激光发生器射出的光束直射在所述探测靶头的靶面中心位置；所述二轴微调装置用于调整所述激光发生器位置。

优选地，所述光源装置的外壳上设有光照传感器，所述光照传感器用于感应光并将光的光强信息传送至所述电子显示屏上；水平液泡装置安装在所述水平固定底座上，用于对所述水平固定底座进行调平；

所述电子显示屏用于显示光的光强信息和显示所述光源装置的剩余电量信息；所述激光发生器内置液体光楔补偿器与空间位相调制器，当所述光源装置倾斜时所述液体光楔补偿器用于对射出的激光光束的水平偏差角进行自动补偿；所述空间位相调制器用于使激光光斑环栅化，提高远距离激光测量的测量精度与准直效率。

一种轨道平顺度的测量方法，所述方法应用于所述的铁路轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将光源装置放置于所述待测轨道的一端，将所述测轨小车放置于所述待测轨道的另一端，所述激光发生器向所述探测靶头发射光线，射出的光束直射在所述探测靶头的靶面中心位置形成基准光斑，所述基准光斑坐标为；

S2、推动所述推杆使所述小车横梁向所述光源装置方向滑动，所述激光发生器射出的光束在靶面中心上移动，当所述小车横梁到达待测点时，所述激光发生器射出的光束在靶面中心形成待测光斑，所述待测光斑的坐标为；在所述小车横梁运动过程中，检测机构将检测到的参量传送至所述探测靶头，所述探测靶头的所述嵌入式开发板根据所述检测机构检测到的参量计算待测轨道的平顺度；

其中，所述检测机构传送的信号包括所述小车横梁的位移、所述待测轨道的水平参量和轨枕的数量；

S3、所述嵌入式开发板根据接收到的所述检测机构传送的信号，计算得到所述待测轨道与所述第二轨道间的轨距、所述待测轨道的水平角和水平值和所述待测轨道的轨向平顺度参量、待测轨道的轨向高低平顺度参量，所述探测靶头将计算得到的所述待测轨道的参量结果发送至所述上位机，所述上位机显示所述探测靶头计算结果；

所述待测光斑基于所述基准光斑在X方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向平顺度参量；

其中，所述待测轨道的轨向平顺度参量x的计算公式为(1)，

（1）

所述待测光斑基于所述基准光斑在Y方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向高低平顺度参量，

所述待测轨道的轨向高低平顺度参量y的计算公式为(2)，

（2）。

本发明与现有技术相比，至少具有如下有益效果：

上述方案中，（1）测轨小车结构设计精巧，在有限的空间内集成了多传感器，能同时对轨道轨距、水平、轨向、高低多项平顺度参数进行精确测量，并能利用光电开关传感器测得的轨数信息对轨道平顺度误差较大的位置迅速定位；（2）开发了对应的上位机控制软件，能够实时显示记录测轨系统测得的多项平顺度参数，并能根据记录的轨枕数信息快速判断轨道缺陷所在位置；（3）编写了针对激光环栅光斑中心坐标位置的数字化图像处理算法，能够对光斑中心进行精准识别；（4）操作流程极为简单，使用时只需将光源装置固定于待测轨道一端，测轨小车置于另一端，在上位机软件上记录此时光斑位置即可完成系统标定，之后推动测轨小车移动即可实现对轨道平顺度参量的自动测量，极大的提高了铁路轨道日常检修维护的工作效率。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本发明的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本发明。

图1为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量系统的结构示意图；

图2为图1的A处放大图；

图3为图1的B处放大图；

图4为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量系统的位移传感器安装示意图；

图5为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量系统的倾角传感器和光电开关传感器的安装示意图；

图6为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量系统的探测靶头内部结构剖面图；

图7为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量方法的高低平顺度参量检测原理图；

图8为本发明一种实施例的一种轨道平顺度的测量方法的轨向平顺度参量检测原理图。

［附图标记］

1、光源装置；12、激光发生器；13、电子显示屏；14、水平固定底座；21、小车横梁；22、辅助行走轮；23、行走轮；24、磁吸机构；25、第一连接座；26、推杆；27、传导机构；28、位移传感器；29、倾角传感器；210、光电开关传感器；211、第二连接座；3、探测靶头；31、靶头外壳；32、遮光罩；33、滤光片；34、相机镜头；35、嵌入式开发板；36、电池；37、通风口；38、开关按钮；41、待测轨道；42、第二轨道。

如图所示，为了能明确实现本发明的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本发明限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在权利要求的范围中。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种轨道平顺度的测量系统及方法进行详细描述。同时在这里做以说明的是，为了使实施例更加详尽，下面的实施例为最佳、优选实施例，对于一些公知技术本领域技术人员也可采用其他替代方式而进行实施；而且附图部分仅是为了更具体的描述实施例，而并不旨在对本发明进行具体的限定。

需要指出的是，在说明书中提到“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”、“一些实施例”等指示所述的实施例可以包括特定特征、结构或特性，但未必每个实施例都包括该特定特征、结构或特性。另外，在结合实施例描述特定特征、结构或特性时，结合其它实施例（无论是否明确描述）实现这种特征、结构或特性应在相关领域技术人员的知识范围内。

通常，可以至少部分从上下文中的使用来理解术语。例如，至少部分取决于上下文，本文中使用的术语“一个或多个”可以用于描述单数意义的任何特征、结构或特性，或者可以用于描述复数意义的特征、结构或特性的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性的因素，而是可以替代地，至少部分地取决于上下文，允许存在不一定明确描述的其他因素。

可以理解的是，本发明中的“在……上”、“在……之上”和“在……上方”的含义应当以最宽方式被解读，以使得“在……上”不仅表示“直接在”某物“上”而且还包括在某物“上”且其间有居间特征或层的含义，并且“在……之上”或“在……上方”不仅表示“在”某物“之上”或“上方”的含义，而且还可以包括其“在”某物“之上”或“上方”且其间没有居间特征或层的含义。

此外，诸如“在…之下”、“在…下方”、“下部”、“在…之上”、“上部”等空间相关术语在本文中为了描述方便可以用于描述一个元件或特征与另一个或多个元件或特征的关系，如在附图中示出的。空间相关术语旨在涵盖除了在附图所描绘的取向之外的在设备使用或操作中的不同取向。设备可以以另外的方式被定向，并且本文中使用的空间相关描述词可以类似地被相应解释。

如图1-图6所示，本发明提供一种轨道平顺度的测量系统，该系统基于激光基准来对轨道的轨向、高低平顺度进行测量，除此之外还搭载了位移、倾角、光电开关传感器来对轨道平顺度的其它参量进行测量。

轨道平顺度的测量系统包括光源装置1，待测轨道41的一端设有光源装置1；轨道平顺度的测量系统还包括测轨小车，测轨小车包括小车横梁21、行走机构和检测机构。

小车横梁21的一端通过行走机构与待测轨道41滑动连接，小车横梁21的另一端与第二轨道42滑动连接，行走机构包括行走轮22和辅助行走轮23，所述行走轮22和所述辅助行走轮23分别设于所述小车横梁21的两侧。

小车横梁21中部设有第一连接座25，推杆26通过第一连接座25与小车横梁21相连，推动推杆26可以带动小车横梁21沿所述待测轨道41和所述第二轨道42滑动。所述小车横梁21的一侧设有磁吸机构24，磁吸机构24用于将所述小车横梁21吸附于所述待测轨道41上。

如图1-图6所示，探测靶头3安装在小车横梁21的待测轨道端（待测轨道41与小车横梁21相交位置处），探测靶头3通过第二连接座211安装在所述小车横梁21上，所述探测靶头3包括相机镜头34，所述相机镜头34一侧安装有滤光片33，所述相机镜头34侧面下方设有嵌入式开发板35和电池36，所述相机镜头34、所述滤光片33、所述电池36和所述嵌入式开发板35外部安装有靶头外壳31，所述靶头外壳31的一端设有通风口37和开关按钮38，所述靶头外壳31的另一端安装有遮光罩32，所述开关按钮38控制所述探测靶头3的开闭，所述遮光罩32罩住所述滤光片33；所述滤光片33优选为650nm单波长超窄带滤光片。嵌入式开发板35可以将所有传感器采集到的串口数据进行统一处理后以无线通讯的方式发送到远程控制的上位机上进行显示。

相机镜头34优选为CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）相机镜头，用于接收映射在靶头前置滤光片33上的光斑图像，根据光斑中心位置在水平与垂直两方向上的偏移量计算出轨道的轨向、高低平顺度参数。

光源装置1包括光源座、电子显示屏13和激光发生器12，所述光源座通过水平固定底座14安装在所述待测轨道41上，所述光源座上设有所述电子显示屏13，所述激光发生器12通过二轴微调装置安装在所述光源座的上部，所述激光发生器射出的光束直射在所述探测靶头3的靶面中心位置，光源装置1发出的光线在所述探测靶头3上形成光斑。激光发生器12上设有二轴微调装置，二轴微调装置用于调整所述激光发生器位置。

所述光源装置1的外壳上设有光照传感器，所述光照传感器用于感应光并将光的光强信息传送至所述电子显示屏13上；水平液泡装置安装在所述水平固定底座14上，用于对所述水平固定底座14进行调平。

所述电子显示屏13用于显示光的光强信息和显示所述光源装置1的剩余电量信息；所述激光发生器12内置液体光楔补偿器与空间位相调制器，当所述光源装置1倾斜时所述液体光楔补偿器用于对射出的激光光束的水平偏差角进行自动补偿；所述空间位相调制器用于使激光光斑环栅化，提高远距离激光测量的测量精度与准直效率。

检测机构安装在所述小车横梁21上，检测机构包括倾角传感器29，光电开关传感器210和位移传感器28，倾角传感器29用来检测待测的待测轨道41的水平参量，位移传感器28用以检测小车横梁21的位移进而监测待测轨道41与第二轨道42间的轨距，光电开关传感器210用以检测待测轨道41的轨枕数量。

本系统还包括智能上位机，上位机电性连接探测靶头3，探测靶头3电性连接检测机构。

上位机控制软件能够实时显示记录小车横梁21上搭载的多传感器测量信息与探测靶头3获取到的光斑位置信息，探测靶头3的嵌入式开发板35编写了对应的数字图像处理算法，能够准确提取光斑中心的坐标位置。

如图2-图6所示，位移传感器28安装于所述小车横梁21的一侧，倾角传感器29和所述光电开关传感器210安装于所述小车横梁21的另一侧。位移传感器28和辅助行走轮22位于同侧，辅助行走轮22通过传导机构27与位移传感器28连接，当所述小车横梁21被推动从而滑动时，辅助行走轮22带动所述传导机构27挤压所述位移传感器28，位移传感器28测出小车横梁21滑动距离，即测出轨道轨距。所述位移传感器28优选为滑动测头型位移传感器，所述位移传感器28的量程为0~75mm，将其测量值为35mm时的状态标定为零位并装于小车横梁21上即可实现对轨距值处于1400mm~1470mm范围内的轨道轨距的测量。

倾角传感器29为XY二维测量传感器，可以测两个方向上的倾斜角度，即既可以测小车横梁21的倾斜角度还可以测待测轨道41的倾斜角度，将倾角传感器29水平装于小车横梁21上结合当前测得的轨距值即可算得当前轨道截面的水平参量；所述倾角传感器29水平安装于所述探测靶头3下方，所述倾角传感器29的X轴安装方向与小车横梁21方向一致，Y轴安装方向与待测轨道41方向一致；光电开关传感器210接收漫反射光实现开关检测，小车横梁21滑动时，每次经过一个轨枕，轨枕的反射光均会反射至光电开关传感器210，从而使光电开关传感器210完成对轨枕数量的检测，以便快速精准地定位钢轨缺陷的所在位置。所述光电开关传感器210安装在所述小车横梁21外侧，安装距离与待测轨道41中心相距107mm，安装孔预留了50mm的可调整空间。

如图7-图8所示，一种轨道平顺度的测量方法，使用该系统进行测轨作业时需对整个测量系统进行标定，所述方法利用铁路轨道平顺度的测量系统，方法包括以下步骤：

S1、将光源装置1放置于所述待测轨道41的一端，将所述测轨小车放置于所述待测轨道41的另一端，调整光源装置1的水平轴调节机构和俯仰轴调节机构，所述激光发生器12向所述探测靶头3发射光线，射出的光束直射在所述探测靶头3的靶面中心位置形成基准光斑，所述基准光斑坐标为基准坐标，将基准光斑向光源方向水平延伸出的直线定为测量基准；

S2、推动所述推杆26使所述小车横梁21向光源装置1方向滑动，所述激光发生器12射出的光束在靶面中心移动，小车横梁21到达待测点时，所述激光发生器12射出的光束在靶面中心形成待测光斑，待测光斑坐标为；在所述小车横梁21运动过程中，检测机构将检测到的参量传送至所述探测靶头3，所述探测靶头3的所述嵌入式开发板35根据所述检测机构检测到的参量计算待测轨道的平顺度；其中，所述检测机构传送的信号包括所述小车横梁21的位移、所述待测轨道的水平参量和轨枕的数量；

S3、所述嵌入式开发板35根据接收到的所述检测机构传送的信号，计算得到所述待测轨道41与所述第二轨道42间的轨距、所述待测轨道的水平角和水平值和所述待测轨道的轨向平顺度参量、待测轨道的轨向高低平顺度参量；所述探测靶头3将计算得到的所述待测轨道的参量结果发送至所述上位机，所述上位机显示所述探测靶头3计算结果；

所述待测光斑基于所述基准光斑在X方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向平顺度参量；

其中，所述待测轨道的轨向平顺度参量x的计算公式为（1），

（1）

所述待测光斑基于所述基准光斑在Y方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向高低平顺度参量，

所述待测轨道的轨向高低平顺度参量y的计算公式为（2），

（2）。

本实施例中，相机获取到的初始光斑坐标信息是以像素为单位，根据滤光片33与靶头内置相机靶面的直线距离以及滤光片33的尺寸大小和相机视场的对应关系建立像素——真实距离的数学转化模型，通过此模型即可将像素偏移量转为真实偏移量，极大的方便了后续的数据处理分析工作。

本发明的技术效果是，测轨小车结构设计精巧，在有限的空间内集成了多传感器，能同时对轨道轨距、水平、轨向、高低多项平顺度参数进行精确测量，并能利用光电开关传感器测得的轨数信息对轨道平顺度误差较大的位置迅速定位；开发了对应的上位机控制软件，能够实时显示记录测轨系统测得的多项平顺度参数，并能根据记录的轨枕数信息快速判断轨道缺陷所在位置；编写了针对激光环栅光斑中心坐标位置的数字化图像处理算法，能够对光斑中心进行精准识别；操作流程极为简单，使用时只需将光源装置固定于待测轨道一端，测轨小车置于另一端，在上位机软件上记录此时光斑位置即可完成系统标定，之后推动测轨小车移动即可实现对轨道平顺度参量的自动测量，极大的提高了铁路轨道日常检修维护的工作效率。

本发明涵盖任何在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本发明有彻底的了解，在本发明优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本发明。另外，为了避免对发明的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

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，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种轨道平顺度的测量系统，其特征在于，包括光源装置、测轨小车、探测靶头和上位机；

所述光源装置设置在待测轨道的一端；

所述测轨小车包括小车横梁、行走机构和检测机构：

所述小车横梁的两端通过所述行走机构分别与所述待测轨道和第二轨道滑动连接；

所述小车横梁中部设置推杆，所述推杆支持带动所述小车横梁在所述待测轨道和所述第二轨道上滑动，所述检测机构安装在所述小车横梁上，所述检测机构用于检测：所述待测轨道和第二轨道间的轨距、所述待测轨道的水平参量和轨枕的数量；

所述探测靶头安装在所述小车横梁的待测轨道端，所述光源装置发出的光线在所述探测靶头的靶面上形成光斑；

所述检测机构电性连接所述探测靶头，所述探测靶头电性连接所述上位机；

所述检测机构包括位移传感器、倾角传感器和光电开关传感器；所述位移传感器安装在所述小车横梁上且设置在所述第二轨道的一侧，所述倾角传感器和所述光电开关传感器安装在所述小车横梁上且设置在所述待测轨道的一侧；

所述倾角传感器为XY二维测量传感器，所述倾角传感器水平安装于所述探测靶头下方，所述倾角传感器的X轴安装方向与所述小车横梁方向一致；所述光电开关传感器接收漫反射光实现开关，所述小车横梁在待测轨道端设有安装片，所述安装片向所述待测轨道外侧延伸，所述安装片上设有安装孔，安装孔内设有所述光电开关传感器，所述安装孔内预留有活动空间；倾角传感器用来检测待测的待测轨道的水平参量；

所述光源装置包括光源座、电子显示屏和激光发生器；所述光源座通过水平固定底座安装在所述待测轨道上，所述光源座上设有所述电子显示屏，所述激光发生器通过二轴微调装置安装在所述光源座的上部，所述激光发生器射出的光束直射在所述探测靶头的靶面中心位置；所述二轴微调装置用于调整所述激光发生器位置；

所述光源装置的外壳上设有光照传感器，所述光照传感器用于感应光并将光的光强信息传送至所述电子显示屏上；水平液泡装置安装在所述水平固定底座上，用于对所述水平固定底座进行调平；激光发生器射出的光束直射在所述探测靶头的靶面中心位置，光源装置发出的光线在所述探测靶头上形成光斑；

所述电子显示屏用于显示光的光强信息和显示所述光源装置的剩余电量信息；所述激光发生器内置液体光楔补偿器与空间位相调制器，当所述光源装置倾斜时所述液体光楔补偿器用于对射出的激光光束的水平偏差角进行自动补偿；所述空间位相调制器用于使激光光斑环栅化，提高远距离激光测量的测量精度与准直效率。

2.根据权利要求1所述的轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述小车横梁中部设有第一连接座，所述推杆通过所述第一连接座与所述小车横梁相连。

3.根据权利要求1所述的轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述小车横梁的一侧设有磁吸机构，所述磁吸机构用于将所述小车横梁吸附在所述待测轨道上。

4.根据权利要求1所述的轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述行走机构包括行走轮和辅助行走轮，所述行走轮和所述辅助行走轮分别设于所述小车横梁的两侧，所述辅助行走轮通过传导机构与所述位移传感器连接，所述小车横梁滑动时，所述辅助行走轮带动所述传导机构挤压所述位移传感器，所述位移传感器测出所述小车横梁滑动距离上的点位变化，进而测出所述待测轨道与所述第二轨道之间的轨距；所述位移传感器为滑动测头型位移传感器。

5.根据权利要求1所述的轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述探测靶头通过第二连接座安装在所述小车横梁上；

所述探测靶头包括相机、相机镜头和靶头外壳，滤光片安装在所述相机镜头的一侧，所述相机镜头下方设有嵌入式开发板和电池，所述相机、相机镜头、所述滤光片、所述电池和所述嵌入式开发板设置在所述靶头外壳的内腔中，所述靶头外壳的一端设有通风口和开关按钮，所述靶头外壳的另一端安装有遮光罩，所述开关按钮控制所述探测靶头的开闭，所述遮光罩遮住所述滤光片；所述滤光片为650nm单波长超窄带滤光片。

6.一种轨道平顺度的测量方法，所述方法应用于权利要求1-5任意一项所述的一种轨道平顺度的测量系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

S1、将光源装置放置于所述待测轨道的一端，将所述测轨小车放置于所述待测轨道的另一端，激光发生器向所述探测靶头发射光线，射出的光束直射在所述探测靶头的靶面中心位置形成基准光斑，所述基准光斑坐标为；

S2、推动所述推杆使所述小车横梁向所述光源装置方向滑动，所述激光发生器射出的光束在靶面中心上移动，当所述小车横梁到达待测点时，所述激光发生器射出的光束在靶面中心形成待测光斑，所述待测光斑的坐标为；在所述小车横梁运动过程中，检测机构将检测到的参量传送至所述探测靶头，所述探测靶头的嵌入式开发板根据所述检测机构检测到的参量计算待测轨道的平顺度；

其中，所述检测机构传送的信号包括所述小车横梁的位移、所述待测轨道的水平参量和轨枕的数量；

S3、所述嵌入式开发板根据接收到的所述检测机构传送的信号，计算得到所述待测轨道与所述第二轨道间的轨距、所述待测轨道的水平角和水平值和所述待测轨道的轨向平顺度参量、待测轨道的轨向高低平顺度参量，所述探测靶头将计算得到的所述待测轨道的参量结果发送至所述上位机，所述上位机显示所述探测靶头计算结果；

所述待测光斑基于所述基准光斑在X方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向平顺度参量；

其中，所述待测轨道的轨向平顺度参量x的计算公式为(1)，(1)

所述待测光斑基于所述基准光斑在Y方向上的偏移量为所述待测轨道的轨向高低平顺度参量，

所述待测轨道的轨向高低平顺度参量y的计算公式为(2)， （2）。