CN212903079U - 一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，包括两个分别设置在火车两侧的三维激光扫描主体，三维激光扫描主体包括三维激光扫描仪、保护外壳和支撑保护外壳的限位支架，保护外壳朝向火车的位置设置有倾斜向下的扫描开口，扫描开口在保护外壳上呈现120度打开，三维激光扫描仪能够通过扫描开口对火车进行扫描，限位支架与保护外壳上部外侧壁连接，限位支架和保护外壳连接的部分也为圆弧面，限位支架的下端与套设在支撑立柱上的水平加固板连接，水平加固板与支撑立柱远离三维激光扫描仪的一端固定连接，总之本实用新型具有能够扫描火车顶部、能够防尘防风、供电方便和扫描信号传递方便的优点。

Description

一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置

技术领域

本实用新型属于测绘设备技术领域，用于对运行中的火车进行扫描，尤其涉及一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置。

背景技术

在目前的铁路运输过程中，需要对运行中的火车车厢进行一个整体的扫描，通过将扫描的结果传输到运营中心，能够对火车的实时位置以及实际运行情况进行一个完整的模拟，能够对火车的运营和管理提出技术支持，但是对火车的运行速度以及对车厢的实时检测是比较困难的事情，人工检测难度大而且检测不准确，而现有的检测装置仍然具有一些问题，不同于汽车速度的检测，一般火车的高度都比较的高，常规的测绘装置很难设置在火车的上方，无法对火车的顶部进行扫描和模拟；而专门设置在火车上方的扫描测绘装置在实际使用过程中仍然存在许多的不方便，一方面在轨道上设置设备比较困难，而另一方面带天线的火车上方还需要走线，所以扫描测绘装置会影响火车正常的进行，不利于扫描的正常进行；现有的扫描测绘装置还具有其他的缺点，首先通风散热效果不好，整个扫描测绘装置内部的电器元件在使用过程中会产生热量，如果散热不好会影响设备的正常运行，其次常规的塑料盒体不具备防风和防尘的效果，会使扫描测绘装置在野外的使用过程中受到比较大的安全威胁，而且也不具有防雨功能，最后整个扫描测绘装置一般设置在火车轨道的旁边，经常设置在比较偏远的地方，整个对扫描测绘装置的供电会比较的困难，同时扫描测装置采集的信息也需要对应的设备传输出去，而由于安装的地方比较荒凉，也没有对应设备对周围环境进行检测，从而增加对应设备的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，解决现有的火车上方不方便检测、没有保护外壳和供电以及信号传递不方便的技术问题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，包括两个分别设置在火车两侧的三维激光扫描主体，两个三维激光扫描主体分别对应设置在火车的斜上方，每个三维激光扫描主体的下方均连接有水平延伸的支撑支架，两个支撑支架分别通过竖直设置在火车对应一侧的支撑立柱的顶部进行支撑，支撑支架上还设置有位于三维激光扫描主体一侧的太阳能电池板，太阳能电池板通过连接设置且位于支撑支架底部的太阳能蓄电装置为三维激光扫描主体供电，三维激光扫描主体包括三维激光扫描仪、保护外壳和支撑保护外壳的限位支架，保护外壳为圆柱形外壳，保护外壳朝向火车的位置设置有倾斜向下的扫描开口，扫描开口在保护外壳上呈现120度打开，三维激光扫描仪位于保护外壳的内部，三维激光扫描仪能够通过扫描开口对火车进行扫描，然后将扫描的结果通过设置在三维激光扫描仪内部的无线传输模块输送到控制中心内部进行数据处理以及数据储存，限位支架与保护外壳上部外侧壁连接，限位支架和保护外壳连接的部分也为圆弧面，限位支架的下端与套设在支撑立柱上的水平加固板连接，水平加固板与支撑立柱远离三维激光扫描仪的一端固定连接。

进一步的，限位支架和水平加固板之间设置有陀螺仪，限位支架设置在陀螺仪上，陀螺仪设置在水平加固板上，限位支架通过陀螺仪与水平加固板连接。

进一步的，限位支架和水平加固板固定连接，限位支架的上端与支撑支架靠近三维激光扫描主体的一端侧壁固定连接。

进一步的，三维激光扫描仪采用圆柱形的三维激光扫描仪，圆柱形的三维激光扫描仪沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱设置，保护外壳的内部设置有圆形槽，三维激光扫描仪设置在圆形槽的内部，三维激光扫描仪的圆弧侧壁朝向扫描开口的位置。

进一步的，三维激光扫描仪采用长方体的三维激光扫描仪，三维激光扫描仪沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱设置，三维激光扫描仪的上下端面均通过保护外壳进行固定，三维激光扫描仪的其中一个侧面倾斜向下朝向火车的方向。

进一步的，太阳能电池板与竖直在支撑支架上方的电池板支架转动连接，能够通过电池板支架的转动调整太阳能电池板的角度，太阳能蓄电装置设置在支撑支架的底部，能够储存太阳能电池板转化的电能，太阳能蓄电装置通过导电线与太阳能电池板连接，太阳能蓄电装置还通过导电线与三维激光扫描主体的供电元件连接。

进一步的，保护外壳内部设置有太阳能控制板，太阳能转化控制板通过穿过保护外壳的导电线分别与太阳能蓄电装置以及太阳能电池板连接，从而通过太阳能转化控制器控制太阳能电池板的电量转化以及对太阳能蓄电装置的充电和放电。

进一步的，保护外壳的前后两侧壁设置有均匀排列的长条散热孔，保护外壳内部正对长条散热孔的位置设置有散热风扇，通过散热风扇进行三维激光扫描主体的散热。

进一步的，保护外壳朝向火车的侧壁上设置有进气孔，进气孔上设置有防尘网。

进一步的，保护外壳的内部设置有空气质量检测设备和视频拍摄装置，所述空气质量检测设备与保护外壳外部连通，所述视频拍摄装置朝向扫描开口位置，空气质量检测设备和视频拍摄装置检测到的信息可以通过对应的存储卡存储，也可以通过电信号传送到控制中心。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型中，采用三维激光扫描主体来对火车进行扫描，采用两个三维激光扫描主体分别对应设置在火车的斜上方，能够通过两个三维激光扫描主体扫描到的火车顶部信息进行组合，从而完成一个火车顶部完整的模型，能够在火车正上方没有扫描设备的情况下也能对火车进行扫描，而且由于三维激光扫描主体位于火车的侧方，所以针对三维激光扫描主体的安装和维修等均不会影响火车的正常运行。

(2)本实用新型中，采用支撑支架和支撑立柱对三维激光扫描主体进行支撑和固定，采用太阳能电池板方便通过太阳能对三维激光扫描仪进行供电，采用太阳能蓄电装置通过太阳能电池板以及对应的太阳能转化主体将电能储存起来，从而能在夜晚或者阴天等环境持续给三维激光扫描仪进行供电，采用电池板支架支撑太阳能电池板且能够调节太阳能电池板的角度，采用导电线太阳能电池板转化的电量传送到三维激光扫描仪进行使用或者电阳能蓄电池进行储存。

(3)本实用新型中，采用限位支架更方便对支撑支架和保护外壳的连接，同时限位支架和保护外壳连接的部分也为圆弧面，从而对保护外壳进行进一步的固定，采用水平加固板对限位支架的底部进行支撑，使限位支架更加的稳固，采用扫描开口能够使三维激光扫描仪在扫描开口朝向的位置进行扫描，而三维激光扫描仪的其他角度发出的激光碰到保护外壳的内侧壁而不能扫描其他方向的图像，从而将扫描开口反射回来的激光信号作为有效的信息进行接收和保存。

(4)本实用新型中，采用陀螺仪能够保持三维激光扫描仪的稳定性，能够使火车的震动经过支撑立柱的传递不会影响三维激光扫描仪，能够三维激光扫描仪扫描出的图像不会出现误差，采用圆柱形的三维激光扫描仪方便三维激光扫描仪更容易和保护外壳的连接，整个三维激光扫描仪更容易充满整个扫描开口，采用长方体的三维激光扫描仪更容易降低三维激光扫描仪的成本，虽然只利用了三维激光扫描仪中一个侧面，但整个三维激光扫描仪成本更低，配件更换起来也更加的方便。

(5)本实用新型中，采用限位支架和水平加固板固定连接，限位支架的上端与支撑支架靠近三维激光扫描主体的一端侧壁固定连接，能够不使用陀螺仪的情况使限位支架的上部也与支撑支架连接，使三维激光扫描主体固定的更加的稳固，采用长条散热孔方便保护外壳内部热量的散热，采用散热风扇增强长条散热孔的散热效果，同时也能防止粉尘从长条散热孔进入到保护外壳的内部，采用进气孔方便保护外壳内部气体的流动，便于冷空气进入到保护外壳的内部，采用防尘网防止粉尘从进气孔进入到保护外壳的内部，采用保护外壳朝向火车的侧壁上设置有进气孔，防止雨水从进气孔进入到保护外壳的内部，影响三维激光扫描仪的使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是三维激光扫描仪和保护外壳的连接示意图；

图4是散热风扇和保护外壳的连接示意图；

图5是陀螺仪和限位支架的连接示意图；

图6是三维激光扫描仪和固定条的连接示意图。

图中标记：1-三维激光扫描主体、2-支撑支架、3-支撑立柱、4-太阳能电池板、5-太阳能蓄电装置、6-电池板支架、7-三维激光扫描仪、8-保护外壳、9-限位支架、10-扫描开口、11-圆形槽、12-长条散热孔、13-散热风扇、14-进气孔、15-防尘网、16-水平加固板、17-固定条、18-陀螺仪。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1至图4所示，一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，包括两个分别设置在火车两侧的三维激光扫描主体1，两个三维激光扫描主体1分别对应设置在火车的斜上方，通过两个三维激光扫描主体1拼接形成整体模型的技术是三维激光扫描领域常用的技术，每个三维激光扫描主体1的下方均连接有水平延伸的支撑支架2，两个支撑支架2分别通过竖直设置在火车对应一侧的支撑立柱3的顶部进行支撑，支撑支架2上还设置有位于三维激光扫描主体1一侧的太阳能电池板4，太阳能电池板4通过连接设置且位于支撑支架2上的太阳能蓄电装置为三维激光扫描主体1供电，太阳能电池板4与竖直在支撑支架2上方的电池板支架6转动连接，能够通过电池板支架6的转动调整太阳能电池板4的角度，太阳能蓄电装置5设置在支撑支架2的底部，太阳能蓄电装置5通过导电线与太阳能电池板4连接，太阳能蓄电装置5还通过导电线与三维激光扫描主体1的供电元件连接，本实例中的太阳能转化主体设置在保护外壳8内部，太阳能转化主体通过穿过保护外壳8的导电线分别与太阳能蓄电装置5以及太阳能电池板4连接，能够将太阳能电池板4的电能进行储存和为三维激光扫描主体1进行供电，太阳能电池板4、太阳能蓄电装置5和太阳能转化主体均是现有技术，也没有对太阳能电池板4、太阳能蓄电装置5和太阳能转化主体的主要结构进行改动，导电线在保护外壳8内的分布也只发挥了导电作用，也为现有技术。

三维激光扫描主体1包括三维激光扫描仪7、保护外壳8和支撑保护外壳8的限位支架9，保护外壳8为圆柱形外壳，保护外壳8朝向火车的位置设置有倾斜向下的扫描开口10，扫描开口10在保护外壳8上呈现120度打开。三维激光扫描仪7位于保护外壳8的内部，三维激光扫描仪7采用圆柱形的三维激光扫描仪7，圆柱形的三维激光扫描仪7沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱3设置，保护外壳8的内部设置有圆形槽11，三维激光扫描仪7设置在圆形槽11的内部，三维激光扫描仪7的圆弧侧壁朝向扫描开口10的位置，三维激光扫描仪7能够通过扫描开口10对火车进行扫描，然后将扫描的结果通过设置在三维激光扫描仪7内部的无线传输模块通过电信号输送到控制中心内部进行数据处理以及数据储存，对应的无线传输模块的结构以及与控制中心的连接均为现有技术。保护外壳8的前后两侧壁设置有均匀排列的长条散热孔12，保护外壳8内部正对长条散热孔12的位置设置有散热风扇13，通过散热风扇13进行三维激光扫描主体1的散热，散热风扇13与保护外壳8的连接也为现有技术。保护外壳8朝向火车的侧壁上设置有进气孔14，进气孔14上设置有防尘网15，能够使三维激光扫描主体1在加强散热性能的情况下仍然具有良好的防风防尘效果。限位支架9与保护外壳8上部外侧壁连接，限位支架9和保护外壳8连接的部分也为圆弧面，限位支架9的下端与套设在支撑立柱3上的水平加固板16连接，水平加固板16与支撑立柱3远离三维激光扫描仪7的一端固定连接，限位支架9的下端和水平加固板16固定连接，限位支架9的上端与支撑支架2靠近三维激光扫描主体1的一端侧壁固定连接，能够通过支撑支架2和水平加固板16更稳固的支撑三维激光扫描主体1，保护外壳8的内部设置有空气质量检测设备和视频拍摄装置，空气质量检测设备与保护外壳8外部连通，视频拍摄装置朝向扫描开口位置，空气质量检测设备和视频拍摄装置检测到的信息可以通过对应的存储卡存储，也可以通过电信号传送到控制中心，整个空气质量检测设备和视频拍摄装置内部的结构均为现有技术，在此不做过多的介绍，空气质量检测设备能够对整个三维激光扫描测绘装置所处的环境进行分析，从而增加本实用新型的使用寿命，也能为其他研究提供支撑，视频拍摄装置能够记录整个铁路运输的情况，从而结合三维激光扫描测绘装置的结果共同为铁路运输的实际情况提供数据支撑。

实施例2

如图5所示，与实施例1不同的是，本实例中限位支架9的上端不与支撑支架2连接，而限位支架9和水平加固板16之间设置有陀螺仪18，限位支架9设置在陀螺仪18上，陀螺仪18设置在水平加固板16，限位支架9通过陀螺仪18与水平加固板16连接，能够使火车的震动经过支撑立柱3的传递不会影响三维激光扫描仪7，能够三维激光扫描仪7扫描出的图像不会出现误差。

实施例3

如图6所示，与实施例1中不同的是，三维激光扫描仪7采用长方体的三维激光扫描仪7，三维激光扫描仪7沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱3设置，三维激光扫描仪7位于保护外壳8内部，三维激光扫描仪7的左右端设置有环绕三维激光扫描仪7设置的固定条17，三维激光扫描仪7的上下端面在固定条17的作用下通过保护外壳8进行固定，三维激光扫描仪7的其中一个侧面倾斜向下朝向扫描开口10的方向。

本实用新型在使用过程中，太阳能电池板4和太阳能蓄电装置5为三维激光扫描仪7供电，然后两个三维激光扫描仪7对通过的火车进行扫描，扫描的信息可以直接在三维激光扫描仪7中进行储存，也可以通过无线传输模块传输到控制中心，从而在控制中心实时的模拟火车的运行状态，为火车的运行和检测提供数据的支持，总之本实用新型具有能够扫描火车顶部、能够防尘防风、供电方便和扫描信号传递方便的优点。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：包括两个分别设置在火车两侧的三维激光扫描主体，两个三维激光扫描主体分别对应设置在火车的斜上方，每个三维激光扫描主体的下方均连接有水平延伸的支撑支架，两个支撑支架分别通过竖直设置在火车对应一侧的支撑立柱的顶部进行支撑，所述支撑支架上还设置有位于三维激光扫描主体一侧的太阳能电池板，太阳能电池板通过连接设置且位于支撑支架底部的太阳能蓄电装置为三维激光扫描主体供电，所述三维激光扫描主体包括三维激光扫描仪、保护外壳和支撑保护外壳的限位支架，所述保护外壳为圆柱形外壳，保护外壳朝向火车的位置设置有倾斜向下的扫描开口，所述扫描开口在保护外壳上呈现120度打开，所述三维激光扫描仪位于保护外壳的内部，三维激光扫描仪能够通过扫描开口对火车进行扫描，所述限位支架与保护外壳上部外侧壁连接，所述限位支架和保护外壳连接的部分也为圆弧面，所述限位支架的下端与套设在支撑立柱上的水平加固板连接，所述水平加固板与支撑立柱固定连接。

2.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述限位支架和水平加固板之间设置有陀螺仪，所述限位支架设置在陀螺仪上，所述陀螺仪设置在水平加固板上，所述限位支架通过陀螺仪与水平加固板连接。

3.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述限位支架和水平加固板固定连接，所述限位支架的上端与支撑支架靠近三维激光扫描主体的一端侧壁固定连接。

4.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述三维激光扫描仪采用圆柱形的三维激光扫描仪，圆柱形的三维激光扫描仪沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱设置，保护外壳的内部设置有圆形槽，所述三维激光扫描仪设置在圆形槽的内部，所述三维激光扫描仪的圆弧侧壁朝向扫描开口的位置。

5.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述三维激光扫描仪采用长方体的三维激光扫描仪，三维激光扫描仪沿水平方向延伸且垂直于支撑立柱设置，三维激光扫描仪的上下端面均通过保护外壳进行固定，所述三维激光扫描仪的其中一个侧面倾斜向下朝向火车的方向。

6.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述太阳能电池板与竖直在支撑支架上方的电池板支架转动连接，能够通过电池板支架的转动调整太阳能电池板的角度，所述太阳能蓄电装置设置在支撑支架的底部，所述太阳能蓄电装置通过导电线与太阳能电池板连接，太阳能蓄电装置还通过导电线与三维激光扫描主体的供电元件连接。

7.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述保护外壳内部设置有太阳能转化控制板，所述太阳能转化控制板通过穿过保护外壳的导电线分别与太阳能蓄电装置以及太阳能电池板连接，从而通过太阳能转化控制器控制太阳能电池板的电量转化以及对太阳能蓄电装置的充电。

8.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述保护外壳的前后两侧壁设置有均匀排列的长条散热孔，所述保护外壳内部正对长条散热孔的位置设置有散热风扇，通过散热风扇进行三维激光扫描主体的散热。

9.如权利要求8所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述保护外壳朝向火车的侧壁上设置有进气孔，所述进气孔上设置有防尘网。

10.如权利要求1所述的一种用于铁路运输的三维激光扫描测绘装置，其特征在于：所述保护外壳的内部设置有空气质量检测设备和视频拍摄装置，所述空气质量检测设备与保护外壳外部连通，所述视频拍摄装置朝向扫描开口位置。

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