CN215598414U - 沉箱安装位置测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种沉箱安装位置测量装置，其包括定位基座和连接在所述定位基座上的测距机架，其还包括设置在所述测距机架上的控制单元以及分别与所述控制单元信号连接的激光测距单元和移动电子标尺单元，其中，所述激光测距单元转动连接在所述测距机架的顶端，所述移动电子标尺单元上下移动连接在所述测距机架的侧面。本实用新型的沉箱安装位置测量装置能够对沉箱位置进行快速准确测量，不仅对货车运行故障动态图像检测系统的安装和日常维护带来方便，而且提高了货车运行故障动态图像检测系统可靠安全运行效果，保障了铁路行车效率和行车安全。

Description

沉箱安装位置测量装置

技术领域

本实用新型涉及铁路轨边设备安装与调试技术领域，具体地说，是涉及一种沉箱安装位置测量装置。

背景技术

沉箱是货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)的轨边设备，内部装有若干摄像机，用于采集运行中的列车车底部图像，沉箱对摄像机可以起到保护作用。现场过车时，路基产生剧烈震动，砟石发生挤压等现象，日久沉箱的安装位置会发生位移。如图1所示，沉箱10在打开上盖11时，上盖11是搭到轨枕20上的，沉箱10的极小位移就可能使打开时的上盖11触碰到轨枕20上固定铁轨的扣件30，导致铁轨短路，造成行车信号灯变红色，这种因沉箱10的上盖11与扣件30接触导致的短路事故已经发生多起，严重影响了行车安全。目前测量沉箱安装位置的办法是使用卷尺和钢板尺结合测量，但存在以下问题：1、测量基准平面状况差：现场频繁过车，铁轨轨平面磨损后，几乎没有平面，而是成一定角度的斜面，轨平面与侧面垂直度在1mm以上。如果以轨斜面为基准，测量沉箱箱体上边沿距轨平面的高度，则误差是铁轨斜度的5倍，即5mm的误差，远远满足不了要求；2、沉箱距轨内左右两侧的距离，因为是采用卷尺和钢板尺配合测量，难以保证左右对称，无法将两个测量平面保持在同一个水平面；3、测量方法原始，需要两人配合测量，既影响测量精度，又浪费人力资源。可见，这种没有准确测量基准、测量面是空间尺寸的情况下目前的测量方法不能够满足要求，测量不确定因素太多，误差太大，存在着很大的安全隐患，急需一个专用测量装置解决该问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种沉箱安装位置测量装置，能够准确测量沉箱安装位置，且方便使用。

为了实现上述目的，本实用新型的沉箱安装位置测量装置包括定位基座和连接在所述定位基座上的测距机架，其还包括设置在所述测距机架上的控制单元以及分别与所述控制单元信号连接的激光测距单元和移动电子标尺单元，其中，所述激光测距单元转动连接在所述测距机架的顶端，所述移动电子标尺单元上下移动连接在所述测距机架的侧面。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，还包括移动控制终端，所述移动控制终端信号连接所述激光测距单元以及所述移动电子标尺单元。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述激光测距单元包括激光测距终端、水平旋转轴和垂直旋转轴，所述激光测距终端通过所述水平旋转轴以及垂直旋转轴连接在所述顶端。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述水平旋转轴连接在所述顶端和所述垂直旋转轴之间，所述垂直旋转轴连接在所述水平旋转轴和所述激光测距终端之间。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述移动电子标尺单元包括水平标尺和滑轨器，所述水平标尺通过所述滑轨器上下滑动连接在所述侧面。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述侧面具有容置所述滑轨器的滑槽。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述定位基座包括卡接在沉箱表面的L型卡座。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，所述定位基座包括磁性锁紧调节钮。

上述的沉箱安装位置测量装置的一实施方式中，还包括锂电池供电单元。

本实用新型的有益功效在于，本实用新型的沉箱安装位置测量装置能够对沉箱位置进行快速准确测量，不仅对货车运行故障动态图像检测系统的安装和日常维护带来方便，而且提高了货车运行故障动态图像检测系统可靠安全运行效果，保障了铁路行车效率和行车安全。

以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。

附图说明

图1为显示沉箱安装位置的结构示意图；

图2为本实用新型的沉箱安装位置测量装置的结构示意图；

图3为本实用新型的沉箱安装位置测量装置的局部立体结构图；

图4为本实用新型的沉箱安装位置测量装置的移动控制终端的结构示意图；

图5为本实用新型的沉箱安装位置测量装置的工作原理图。

其中，附图标记

10：沉箱安装位置测量装置

100：定位基座

110：L型卡座

120：磁性锁紧调节钮

200：测距机架

210：顶端

220：侧面

300：控制单元

400：激光测距单元

410：激光测距终端

420：水平旋转轴

430：垂直旋转轴

500：移动电子标尺单元

510：水平标尺

520：滑轨器

600：移动控制终端

610：显示屏

30：铁轨

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本实用新型的目的、方案及功效，但并非作为本实用新型所附权利要求保护范围的限制。

如图2所示，本实用新型的沉箱安装位置测量装置10包括定位基座100、测距机架200、控制单元300、激光测距单元400以及移动电子标尺单元500，其中，测距机架200连接在定位基座100上，例如定位基座100置于测距机架200的底部，用于支撑以及定位整个装置。控制单元300设置在测距机架100上，例如控制单元300置于测距机架100的中空的内部空腔，当然，控制单元300也可以设置于测距机架100的外部。控制单元300分别与激光测距单元400和移动电子标尺单元500信号连接。其中，激光测距单元400转动连接在测距机架200的顶端210，移动电子标尺单元500上下移动连接在测距机架200的侧面220。本实用新型通过控制单元300结合激光测距单元400和移动电子标尺单元500对沉箱安装位置进行自动化测量，替代人工测量，测量数据直观、可靠、精度高，具有较好的安全、经济及社会效益。

结合图2和图4，本实用新型的沉箱安装位置测量装置10还包括移动控制终端600，移动控制终端600信号连接激光测距单元400以及移动电子标尺单元500。例如，移动控制终端600信号与激光测距单元400以及移动电子标尺单元500通过蓝牙通讯系统进行数据与指令传输。其中，移动控制终端600向激光测距单元400以及移动电子标尺单元500发出测距指令，激光测距单元400做出应答，自动旋转到指定的位置，然后发出激光信号，并接收铁轨反射回来的信号，实现距离测量，移动电子标尺单元500上下运动实现距离测量。

当然，在其它实施例中，可以不设置移动控制终端600，所有控制以及数据信息通过控制单元300处理以及存储，其也在本实用新型的保护范围之内。以下以设置移动控制终端600的实施方式为例进行说明，更易于实际的测量工作的操作以及记录。

结合图2、图3和图5，定位基座100包括卡接在沉箱20的表面的L型卡座110。定位基座100还包括磁性锁紧调节钮120。定位基座100根据沉箱20的外形参数设计有L型卡座110，并定位基座100上面有圆柱状的突起的磁性锁紧调节钮120，用于调节定位基座100与沉箱20的接触面的吸力强弱。测量时，将装置放置在沉箱20的一侧直角顶部上，L型卡座110与沉箱20的接触面相结合，并通过调节磁性锁紧调节钮120保证整个装置在工作时不会发生位移，保证其稳固性。

其中，如图2所示，激光测距单元400包括激光测距终端410、水平旋转轴420和垂直旋转轴430，激光测距终端410通过水平旋转轴420以及垂直旋转轴430连接在测距机架200的顶端210。详细来说，水平旋转轴420连接在测距机架200的顶端210和垂直旋转轴430之间，垂直旋转轴430连接在水平旋转轴420和激光测距终端410之间。本实用新型通过水平旋转轴420和垂直旋转轴430来调节激光测距终端410的激光发射方向，使激光点落在远端铁轨30内侧，通过测距算法计算出距离。激光测距终端410例如采用TF-Luna红外激光测距模组，芯片将周期产生的红外调制波发射出去，例如以50HZ/S的扫描频率对被测目标物发射波长为850nm的红外光波，同时接收折射返回的光线，并进行内部距离运算，因为光信号在传播路线上往返传播具有延时，根据该延时能够计算出实时距离。本实用新型的激光测距单元400设计成可拆装的多轴转动结构，激光测距终端410可以360°自由旋转及前后伸缩移动，以满足不同位置的测量。

移动电子标尺单元500包括水平标尺510和滑轨器520，水平标尺510通过滑轨器520上下滑动连接在测距机架200的侧面220。

测距机架200例如为长方体型，内部设置有控制单元300以及供电单元(图未示)等，供电单元例如为锂电池供电单元，如图3所示，测距机架200的侧面220设置一向内凹陷的滑槽230，滑槽230用于安装滑轨器520，通过滑轨器520供水平标尺510上下移动。

移动电子标尺单元500相当于一运动传感器，将一个机械位移量转换成电气信号，通过上下移动水平标尺510，使水平标尺510放置在铁轨30的表面，即可计算出沉箱表面到铁轨30的轨面的高度。由于铁轨30的踏面为弧形，使用水平标尺510可确保测量高度为铁轨30的弧顶到沉箱20的表面，极大的克服了人工测量的误差，提高了精度。

移动控制终端600例如为手持机形式，移通过蓝牙通讯系统与激光测距单元400以及移动电子标尺单元500进行数据与指令传输。如图4所示，每次测量的数据全部存入移动控制终端600内，可通过移动控制终端600的显示屏610进行信息显示，移动控制终端600还可将测量数据和相关信息(地点、时间、操作人员、测量值等)生成报表格式进行存储，也可通过蓝牙上传到其他客户端，或USB接口进行本地传输。可见，为及时传输和保存测量数据，可在移动控制终端600上设计USB传输、蓝牙传输两种数据传输功能。其中，USB传输支持USB本地连接，通过数据线直接与后台终端计算机连接，计算机会自动弹出存放数据的文件夹，进行数据回看；蓝牙传输通过与其他设备的蓝牙建立联系，进行配对，将移动控制终端600存储的数据报表导入到其他设备保存，并支持数据回看。

本实用新型采用电子激光测量技术和软件控制技术，研制一套全自动的电子测量装置，测量时只需将沉箱安装位置测量装置10固定在沉箱20的箱体表面的直角边上，将水平标尺510下压到轨面后，将激光测距终端410上的激光束打在铁轨30的内侧面上，点击测量键，即可同时自动测到B、C、H的数值，并将测得的数据以三维立体图上自动标注并显示出来，直观明了。

其中，如图5所示，B为沉箱20纵向侧面距铁轨30的内侧的距离，C为沉箱20纵向侧面距铁轨30的轨底内头距离，H为沉箱30距铁轨30的轨平面高度。

本实用新型的测量过程举例来说，以沉箱20的一侧面为基准，将定位基座100的L型卡座110放置在沉箱20的直角表面。然后向下移动水平标尺510，使其搭在铁轨30的轨面上，移动控制终端600向激光测距单元400发出测距指令，通过水平旋转轴420以及垂直旋转轴430将激光测距终端410在垂直及水平两面适当旋转后对准同侧的铁轨30，激光测距终端410发出激光信号，激光斑点落在铁轨30的内侧上，经过接收铁轨30的内侧反射回来的信号，计算出激光路径A的距离，从而可测得沉箱20到铁轨30的内侧的距离。由于激光测距终端410有向下的倾角，通过倾角陀螺仪模块测得倾角为α，如果激光测距终端没有垂直铁轨，在水平面上，和铁轨会形成一个夹角β，夹角β通过水平面电子罗盘测得，那么激光测距终端410和铁轨30的内侧的距离L通过计算得到L＝A*cosα*cosβ。测量值通过蓝牙通讯传入移动控制终端600后，B和C的值可在预先输入不同型号铁轨基准参数后计算得到。

本实用新型利用各测量点组成的三维立体几何图形，以沉箱的一个顶点为基点，通过几何图形的边角关系的多重算法，计算出多个测量目标之间的距离。每个项目的测量仅需要使用激光对被测量目标进行1-2次照射，即可求得该目标体的高度和水平距离，有效的减少测量步骤和测试项目。

本实用新型的沉箱安装位置测量装置采用先进的微型激光测距模块、控制模块、电源控制模块和液晶显示模块等，设计巧妙的多轴转动结构，便于拆装，携带方便，完全可以代替以前落后的由人工拿卷尺测量、读数的测量方法，升级为智能自动识别距离，测量方法简便、先进，测量数据直观、可靠、精度高、支持本地存储和上传，可以节约大量的工作时间和工作流程，也能够减少上线作业人员，对提高劳动效率，简化作业管理模式有很大的帮助，具有较好的安全、经济及社会效益。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种沉箱安装位置测量装置，包括定位基座和连接在所述定位基座上的测距机架，其特征在于，还包括设置在所述测距机架上的控制单元以及分别与所述控制单元信号连接的激光测距单元和移动电子标尺单元，其中，所述激光测距单元转动连接在所述测距机架的顶端，所述移动电子标尺单元上下移动连接在所述测距机架的侧面。

2.根据权利要求1所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，还包括移动控制终端，所述移动控制终端信号连接所述激光测距单元以及所述移动电子标尺单元。

3.根据权利要求1所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述激光测距单元包括激光测距终端、水平旋转轴和垂直旋转轴，所述激光测距终端通过所述水平旋转轴以及垂直旋转轴连接在所述顶端。

4.根据权利要求3所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述水平旋转轴连接在所述顶端和所述垂直旋转轴之间，所述垂直旋转轴连接在所述水平旋转轴和所述激光测距终端之间。

5.根据权利要求1所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述移动电子标尺单元包括水平标尺和滑轨器，所述水平标尺通过所述滑轨器上下滑动连接在所述侧面。

6.根据权利要求5所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述侧面具有容置所述滑轨器的滑槽。

7.根据权利要求1至6任一项所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述定位基座包括卡接在沉箱表面的L型卡座。

8.根据权利要求1至6任一项所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，所述定位基座包括磁性锁紧调节钮。

9.根据权利要求1至6任一项所述的沉箱安装位置测量装置，其特征在于，还包括锂电池供电单元。

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