RU220709U1 - Измеритель габарита приближения строений электронный ручной - Google Patents
Измеритель габарита приближения строений электронный ручной Download PDFInfo
- Publication number
- RU220709U1 RU220709U1 RU2023105899U RU2023105899U RU220709U1 RU 220709 U1 RU220709 U1 RU 220709U1 RU 2023105899 U RU2023105899 U RU 2023105899U RU 2023105899 U RU2023105899 U RU 2023105899U RU 220709 U1 RU220709 U1 RU 220709U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- meter
- platform
- laser rangefinder
- laser
- measuring
- Prior art date
Links
Abstract
Полезная модель относится к устройствам измерения расстояния между разнесенными объектами, а более конкретно к контрольно-измерительным устройствам для проверки обеспечения безопасности движения подвижного состава на железной дороге и для измерения габарита приближения строений, в частности габарита приближения железнодорожной платформы. Технический результат заключается в повышении точности измерений. Технический результат достигается за счет того, что измеритель габарита приближения строений электронный ручной выполнен в виде единой конструкции и содержит блок питания, измерительный блок, электронно-вычислительный блок, при этом измерительный блок включает в себя лазерный дальномер, датчик угла поворота, выполненный с возможностью измерения угла поворота лазерного дальномера, и отражающее устройство, закрепленное на заданном расстоянии от лазерного дальномера.
Description
Область техники, к которой относится полезная модель
[0001] Предложенная полезная модель относится к устройствам измерения расстояния между разнесенными объектами, а более конкретно к контрольно-измерительным устройствам для проверки обеспечения безопасности движения подвижного состава на железной дороге и для измерения габарита приближения строений, в частности, габарита приближения железнодорожной платформы.
Уровень техники
[0002] Важным параметром железнодорожного пути, контролирующим безопасность движения подвижного состава, является габарит приближения строений и, в первую очередь, габарит приближения платформы. Габарит приближения платформы - это расстояние по горизонтали от вертикальной плоскости края платформы до оси железнодорожной рельсовой колеи. Помимо этого, важным параметром также является высота возвышения платформы над плоскостью, проходящей по верхней грани головок рельсов железнодорожной рельсовой колеи.
[0003] Известен ручной лазерный измеритель Méphisto, представляющий собой систему с записью результатов измерения и обработкой данных о положении пути, габаритах и контактной сети, выполненный в виде легкой тележки, устанавливаемой на рельсы и приводимой в движение пользователем с помощью телескопической ручки и обладающий функцией измерения параметров железнодорожной колеи, записи результатов измерения и сравнения их с предварительно введенными номинальными величинами. Известны ручной лазерный измеритель АБТ4650 RouteScan и его модификация АБТ5650, устанавливаемые на рельсы, работа которых основана на использовании технологии 2D лазерного сканирования.
[0004] Известен ручной измеритель габарита приближения платформы, раскрытый в патенте РФ №206117 на полезную модель «Измеритель габарита приближения платформы электронный ручной», опубл. 24.08.2021 г. Данный измеритель содержит корпус, блок питания, измерительный блок и электронный блок, при этом корпус включает себя каркас с двумя упорами, один из которых выполнен неподвижным и устанавливается на рельс, а второй упор соединен с подвижным элементом, выполненным с возможностью перемещения вдоль продольной оси каркаса, блок питания соединен измерительным блоком и электронным блоком, электронный блок соединен с измерительным блоком, измерительный блок включает в себя блок измерения угла наклона корпуса измерителя и блок измерения линейного перемещения подвижного элемента, корпус дополнительно содержит лазер, выполненный с возможностью перемещения вместе с подвижным элементом и с возможностью поворота, а измерительный блок дополнительно включает в себя блок измерения угла поворота, выполненный с возможностью измерения угла поворота лазера.
[0005] Известен автоматизированный лазерный комплекс контроля габарита приближения строений «Габарит-С», представляющий собой тележку, устанавливаемую на рельсы, на раме которой установлены лазерные датчики двухмерного сканирования, шаблоны и уровни, модуль питания, видеокамера и планшетный компьютер. В состав оборудования комплекса также входят аппаратура Bluetooth, позволяющая осуществлять передачу результатов измерений внешнему потребителю.
[0006] Основным недостатком указанных выше измерителей габарита приближения, в том числе и содержащих лазерный дальномер, является тот факт, что во время проведения измерений измерительное оборудование и бригада обслуживающих рабочих (как правило, не менее двух человек) находятся на железнодорожных путях. Для обеспечения их безопасности необходимо для проведения измерений выбирать интервалы времени, во время которых предполагается отсутствие движения каких-либо железнодорожных транспортных средств (пассажирских или товарных составов, мотосредств и т.п.). Кроме того, правилами обслуживания железнодорожных путей установлены требования о необходимости обеспечения безопасности людей при проведении измерений путем нахождения с каждой из сторон железнодорожного пути на значительном расстоянии от места проведения измерения наблюдателей, в обязанности которых входит предупреждение о приближении незапланированного транспортного средства, представляющего опасность для бригады, обслуживающих измеритель габарита приближения, и необходимость убрать с рельсов измеритель и самим покинуть железнодорожный путь.
[0007] В качестве наиболее близкого аналога принято техническое решение, раскрытое в патентном документе CN 207763690 U, опубл. 24.08.2018 г., выполненное в виде единой конструкции и содержащее корпус, блок питания, измерительный блок, электронно-вычислительный блок, блок связи, пульт управления и блок индикации, при этом измерительный блок включает в себя лазерный дальномер и датчик наклона для лазерного дальномера, а корпус включает в себя опорную плиту, воздушно-пузырьковый уровень для установки опорной плиты в горизонтальное положение.
[0008] Наиболее близкий аналог обладает следующими существенными недостатками.
[0009] Во-первых, сложность конструкции, обусловленной, в частности, необходимостью регулировки положения опорной плиты до достижения ею строго горизонтального положения, а также изменения наклона (поворота в вертикальной плоскости) кронштейна крепления известного технического решения и поворота его корпуса в плоскости опоры при подготовке его к работе.
[0010] Во-вторых, воздушно-пузырьковый уровень характеризуется малой точностью, а также допускает возможность ошибки настройки вследствие человеческого фактора - зрительного восприятия показаний воздушно-пузырькового уровня.
[0011] В-третьих, наличие механизма поворота прибора в горизонтальной плоскости для установки линии измерения дальности лазерным дальномером в строго перпендикулярном направлении относительно платформы, достигаемой проксимальным положением двух лазерных точек от двух датчиков лазерного дальномера регулировки положения; данный способ обладает тем недостатком, что визуальное определение момента проксимального положения двух лазерных точек допускает ошибку, обусловленную человеческим фактором, а аппаратное решение данного вопроса отсутствует;
[0012] В-четвертых, судя по описанию и чертежам, данное техническое решение способно определять габарит приближения относительно верхней грани платформы, на которой оно установлено, и не имеет возможности определения габарита приближения относительно элементов, выступающих за пределы фронтальной вертикальной стенки платформы.
[0013] В-пятых, малая область пространства возможного углового положения луча лазерного дальномера в вертикальной плоскости, не превышающий 90 градусов, не позволяет измерять габарит приближения строений, высота которых, как правило, значительно превышает высоту платформы, например, надплатформенных строений и зданий.
[0014] Технической проблемой является создание технического решения, в которой устранены недостатки наиболее близкого аналога.
Раскрытие полезной модели
[0015] Технический результат заключается в повышении точности измерений.
[0016] Технический результат достигается за счет того, что измеритель габарита приближения строений электронный ручной выполнен в виде единой конструкции и содержит блок питания, измерительный блок, электронно-вычислительный блок, при этом измерительный блок включает в себя лазерный дальномер, датчик угла поворота, выполненный с возможностью измерения угла поворота лазерного дальномера, и отражающее устройство, закрепленное на заданном расстоянии от лазерного дальномера.
[0017] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что измерительный блок содержит инклинометр, выполненный с возможностью измерения угла наклона измерителя.
[0018] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что он содержит блок связи.
[0019] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что область пространства углового положения луча лазерного дальномера в вертикальной плоскости обеспечена от 0 до ±170 градусов от вертикали.
[0020] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что он выполнен с возможностью построения графического профиля по меньшей мере части по меньшей мере одного объекта.
[0021] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что он выполнен с возможностью измерения ширины рельсовой колеи.
Краткое описание чертежей
[0022] Вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где:
[0023] на Фиг. 1 - функциональная схема,
[0024] на Фиг. 2 - общий вид,
[0025] на Фиг. 3 - вид сверху,
[0026] на Фиг. 4 - общий вид его верхней части,
[0027] на Фиг. 5 - вид спереди его верхней части,
[0028] на Фиг. 6 - его размещение на платформе,
[0029] на Фиг. 7 - первый пример его использования,
[0030] на Фиг. 8 - второй пример его использования,
[0031] на Фиг. 9 - третий пример его использования,
[0032] на Фиг. 10 - представлен четвертый пример его использования,
[0033] на Фиг. 11 - представлен пятый пример его использования,
[0034] на Фиг. 12 - представлен шестой пример его использования,
[0035] на Фиг. 13 - представлен седьмой пример его использования. Осуществление полезной модели
[0036] На Фиг. 1 представлена функциональная схема измерителя 1 габарита приближения строений электронного ручного (далее - Измеритель 1). Измеритель 1 включает в себя блок 2 питания, измерительный блок 3, электронно-вычислительный блок 4, блок 5 связи, пульт 6 управления и блок 7 индикации.
[0037] На Фиг. 2-5 представлен Измеритель 1 в рабочем (вертикальном) положении. Измеритель 1 содержит корпус, который включает в себя колонну, опирающуюся на три ножки. Высота корпуса выбрана таковой, чтобы пользователю было удобно работать в положении стоя.
[0038] Колонна имеет треугольное сечение и включает в себя верхнюю полку 8, нижнюю полку 9 и три стойки 10. Элементы колонны предпочтительно выполнены металлическими, например, стальными.
[0039] Верхняя полка 8 колонны представляет собой деталь и выполнена в виде плоской треугольной пластины.
[0040] Нижняя полка 9 колонны представляет собой деталь, выполнена в виде уголковой пластины, имеет L-образное сечение и включает в себя опорную часть 11, выполненную треугольной, и упорную часть 12, выполненную прямоугольной.
[0041] Стойки 10 расположены между верхней полкой 8 и нижней полкой 9, жестко закреплены в углах верхней полки 8 и в углах опорной части 11 нижней полки 9 и ориентированы перпендикулярно к верхней полке 8 и к опорной части 11 нижней полки 9. Каждая стойка 10 предпочтительно представляет собой тонкостенную трубу. Для повышения жесткости конструкции корпуса Измерителя 1 стойки 10 в своей средней части соединены между собой стяжками 13, выполненными из тонкостенных труб.
[0042] Ножки корпуса закреплены по углам опорной части 11 нижней полки 9, при этом каждая ножка предпочтительно имеет шайбообразную форму. Такая форма и расположение ножек обеспечивает устойчивое близкое к вертикальному положение Измерителя 1 на любой (наклонной, неровной и т.д.) поверхности платформы.
[0043] Со ссылкой на Фиг. 2, блок 2 питания представляет собой аккумулятор 14, обеспечивает питания электронных устройств Измерителя 1, расположен в нижней части корпуса и закреплен на опорной части 11 нижней полки 9 корпуса.
[0044] Со ссылкой на Фиг. 2-5 измерительный блок 3 включает в себя лазерный дальномер 15, поворотное устройство 16, датчик 17 угла поворота лазерного дальномера 15, инклинометр 18 и отражающее устройство 19 и выполнен с возможностью передачи данных, например, полученных в результате измерений и(или) вычислений, в электронно-вычислительный блок 4.
[0045] Лазерный дальномер 15 представляет собой известный из уровня техники лазерный дальномер промышленного производства и выполнен с возможностью измерения расстояния (дальности) L до заданной точки наблюдаемого объекта.
[0046] Поворотное устройство 16 выполнено с возможностью поворота соединенного с ним лазерного дальномера 15 и содержит полый цилиндрический корпус 20, ручку 21, монтажную площадку 22 и вал 23. Корпус 20 поворотного устройства 16 жестко закреплен на фронтальной части верхней полки 8 и параллельно опорной части 11 нижней полки 9 корпуса Измерителя 1 (горизонтально). Ручка 21 предназначена для поворота вала 23 вокруг его продольной оси (или продольной оси поворотного устройства 16) и представляет собой ребристое колесо. Вал 23 жестко соединен с ручкой 21 и монтажной площадкой 22, расположен внутри корпуса 20 поворотного устройства 16 и предназначен для передачи крутящего момента от ручки 21 к монтажной площадке 22. Монтажная площадка 22 выполнена с возможностью поворота вместе и одновременно с валом 23 и расположена вне корпуса 20 поворотного устройства 16. На монтажной площадке 22 жестко закреплен лазерный дальномер 15, который за счет этого выполнен с возможностью поворота вокруг продольной оси вала 23. Поворотное устройство 16 вместе с лазерным дальномером 15 выдвинуты по оси поворотного устройства 16 вперед относительно корпуса Измерителя 1 таким образом, чтобы луч лазерного дальномера 15 при его ориентации вертикально вниз находился в вертикальной плоскости, не касающейся фронтальной стенки платформы (в том числе ее выступов или неровностей).
[0047] Датчик 17 угла поворота лазерного дальномера 15 представляет собой известный из уровня техники магнитный датчик угла поворота, предназначен для определения угла а поворота луча лазерного дальномера 15, направленного в заданную точку, относительно продольной оси Измерителя 1, проходящей через центр лазерного дальномера 15 (далее - угол а поворота луча лазерного дальномера 15), выполнен с возможностью измерения угла поворота вала 23 и содержит магнитную измерительную ленту и магнитную считывающую головку. Магнитная измерительная лента закреплена на валу 23. Магнитная считывающая головка выполнена с возможностью считывания показаний с магнитной измерительной ленты и жестко закреплена на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1. Датчик 17 угла поворота лазерного дальномера 15 выполнен с возможностью измерения угла поворота лазерного дальномера 15, который является (тождественен) углом а поворота луча лазерного дальномера 15. Нулевое значение угла а поворота луча лазерного дальномера 15 соответствует направлению луча лазерного дальномера 15 параллельно продольной оси корпуса Измерителя 1.
[0048] Инклинометр 18 представляет собой известный из уровня техники инклинометр, выполнен с возможностью измерения угла b наклона Измерителя 1 относительно вертикали в плоскости лазерного луча лазерного дальномера 15 (наклона «вперед» или «назад») (далее - угол b наклона Измерителя 1) и расположен и жестко закреплен на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1. При отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали его продольная ось (продольная ось корпуса) параллельна вертикали, и угол b наклона Измерителя 1 равен нулю (b=0). При отклонении корпуса «вперед» от вертикали, т.е. в сторону железнодорожной колеи, угол b наклона Измерителя 1 положителен (b>0). При отклонении корпуса «назад» от вертикали, т.е. в сторону от железнодорожной колеи, угол b наклона Измерителя 1 отрицателен (b<0).
[0049] Отражающее устройство 19 (или «датчик 19 эталонной дальности», или «датчик 19 эталонного расстояния») представляет собой известное из уровня техники устройство (например, уголок, пластина) из по меньшей мере одного известного из уровня техники материала (например, металла), жестко прикреплено в нижней части Измерителя 1 к одной (например, ближайшей к лазерному дальномеру 15) из стоек 10 на заданном эталонном расстоянии от лазерного дальномера 15 (далее - эталонная дальность). В случае выполнения отражающего устройства 19 в виде уголка или пластины, оно содержит поверхность (т.н. «отражающая поверхность»), на которую падает луч от лазерного дальномера 15 и предпочтительно параллельную верхней полке 8 Измерителя 1.
[0050] Электронно-вычислительный блок 4 включает в себя по меньшей мере одно известное из уровня техники электронное устройство, включающее в себя по меньшей мере один известный из уровня техники микропроцессор и по меньшей мере один известный из уровня техники машиночитаемый носитель и выполненное с возможностью обработки принятых данных от других устройств, проведения вычислений и логических операций, записи и хранения данных и передачи данных и управляющих команд во внешние устройства. Электронно-вычислительный блок 4 выполнен с возможностью вычисления габарита приближения строений, в частности, габарита приближения платформы, и ширины рельсовой колеи. Данные, которые используются для вычисления упомянутых параметров, представляют собой данные о расстоянии L до заданной точки наблюдаемого объекта, принятые от лазерного дальномера 15, данные об угле а поворота луча лазерного дальномера 15, принятые от датчика 17 угла поворота лазерного дальномера 15, и данные об угле b наклона Измерителя 1, принятые от инклинометра 18. Кроме того, например, электронно-вычислительный блок 4 выполнен с возможностью записи и хранения по меньшей мере одной инструкции режимов работы Измерителя 1, по меньшей мере одного результата измерения, в частности, габарита приближения строения, ширины рельсовой колеи, расстояния от лазерного дальномера 15 до отражающего устройства 19, промежуточных данных, необходимых для проведения по меньшей мере одного вычисления (например, расстояний, углов), и по меньшей мере одной заводской (по умолчанию) настройки, например, расстояния М между головкой лазерного дальномера 15 и внутренней поверхностью упорной части 12 нижней полки 9, измеренного в горизонтальной плоскости, расстояния h от лазерного дальномера 15 до нижней (внутренней) поверхности опорной части 11 нижней полки 9 (высоты Измерителя 1), эталонного расстояния от лазерного дальномера 15 до отражающего устройства 19 (эталонной дальности). Электронно-вычислительный блок 4 расположен на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1.
[0051] Блок 7 индикации включает в себя по меньшей мере одно известное из уровня техники средство отображения информации, например, символьный индикатор 24, и предназначен для отображения информации, например, режима проводимых измерений, результатов вычислений и измерений, и расположен на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1.
[0052] Пульт 6 управления расположен на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1 и содержит три кнопки 25: первую кнопку 25А, вторую кнопку 25В и третью кнопку 25С.
[0053] Первая кнопка 25А в предназначена при длительном (например, не менее 3 сек.) ее нажатии для включения/выключения Измерителя 1, в том числе и лазерного дальномера 15. При последующих кратковременных (например, в течение 1 сек.) нажатиях первой кнопки 25А поочередно выбирают режим работы Измерителя 1: режим измерения габарита приближения строений, режим измерения ширины рельсовой колеи или режим полуавтоматического сканирования.
[0054] Вторая кнопка 25В в режиме измерения габарита приближения строений предназначена при ее однократном (например, в течение 1 сек.) нажатии для активации сканирования лазерным дальномером 15 наблюдаемого объекта и измерения угла а поворота луча лазерного дальномера 15 и расстояния L до заданной точки, на которую наведен луч дальномера 15, и записи полученных результатов серии измерений в электронно-вычислительном блоке 4.
[0055] В режиме измерения ширины рельсовой колеи функциональное назначение второй кнопки 25В полностью аналогично ее назначению в режиме измерения габарита приближения строений с той лишь разницей, что измеряются параметры (расстояние L и угол а поворота луча лазерного дальномера 15) только до двух рельсов железнодорожной колеи, ширину которой требуется определить и на которые пользователь поочередно наводит луч лазерного дальномера 15.
[0056] В режиме полуавтоматического сканирования (ручного поворота лазерного дальномера 15 и, соответственно, углового перемещения луча лазерного дальномера 15) в соответствии с выбранным интервалом углового перемещения луча лазерного дальномера 15 автоматически осуществляется измерение расстояния до наблюдаемой в этот момент точки объекта и соответствующего угла а поворота луча лазерного дальномера 15. Вторая кнопка 25В в этом режиме предназначена для задания, например, поочередным кратковременным ее нажатием, интервала углового перемещения луча лазерного дальномера 15 между последовательными измерениями, например, 0,5, 1 или 5 градусов. При первом кратковременном (например, в течение 1 сек.) нажатии второй кнопки 25В устанавливается интервал углового перемещения луча между вышеуказанными измерениями равным 0,5 градуса, при втором - 1 градус и при третьем - 5 градусов. Заданный режим измерений отображается на экране индикатора 24 блока 7 индикации. Результаты измерений (углы а поворота луча лазерного дальномера 15 и расстояния L до каждой заданной для измерения точки наблюдаемого объекта) автоматически записываются в электронно-вычислительном блоке 4. По результатам полуавтоматического сканирования имеется возможность по совокупности результатов измеренных параметров последовательности отсканированных точек построить графический профиль поперечного сечения по меньшей мере части по меньшей мере одного объекта, например, железнодорожного пути, платформы, строения, железнодорожного пути с прилегающими платформами и строениями.
[0057] При первом кратковременном нажатии третьей кнопки 25С активируют вычисление электронно-вычислительным блоком 4 по нижеприведенным формулам габарита приближения наблюдаемого объекта (например, расстояния от наблюдаемого объекта до вертикальной плоскости края платформы) и отображения вычисленного значения габарита приближения на индикаторе 24 блока 7 индикации. При втором кратковременном нажатии кнопки 25С активируют вычисление электронно-вычислительным блоком 4 по нижеприведенным формулам ширины рельсовой колеи и отображения вычисленного значения ширины рельсовой колеи на индикаторе 24 блока 7 индикации. При третьем кратковременном нажатии кнопки 25С активируют режим передачи результатов измерений и вычислений посредством блока связи 5 в по меньшей мере одно внешнее устройство.
[0058] Блок 5 связи расположен на верхней полке 8 корпуса Измерителя 1 и содержит по меньшей мере одно известное из уровня техники средство, выполненное с возможностью обмена данными с внешними устройствами по по меньшей мере одному известному из уровня техники протоколу передачи данных, предназначен для передачи данных от Измерителя 1 в по меньшей мере одно известное из уровня техники внешнее устройство и может представлять собой, например, известный из уровня техники приемопередатчик Bluetooth. Блок 5 связи может быть выполнен с возможностью в режиме реального времени передавать данные, например, результаты измерений и(или) вычислений, принятые от электронно-вычислительного блока 4, в по меньшей мере одно внешнее устройство.
[0059] Измеритель 1 работает следующим образом.
[0060] На Фиг. 6 схематично представлено размещение Измерителя 1 на краю платформы 26. Устанавливают Измеритель 1 на край платформы 26 таким образом, чтобы упорная часть 12 нижней полки 9 было плотно прижата к наружной вертикальной боковой (фронтальной) стенке платформы 26. Мускульным усилием, например, ноги, воздействуют на опорную часть 11 нижней полки 9, фиксируя тем самым близкое к вертикальному положение Измерителя 1.
[0061] В Измерителе 1 реализована автоматическая калибровка измерения полученного лазерным дальномером 15 расстояния L, которая осуществляется следующим образом. На датчике 17 угла поворота лазерного дальномера 15 имеется метка, соответствующая угловому положению лазерного дальномера 15, при котором луч лазерного дальномера 15 попадает на отражающее устройство 19. По сигналу, считываемому с метки и поступающему в электронно-вычислительный блок 4, в данном электронно-вычислительном блоке 4 показания измеренного лазерным дальномером 15 расстояния L сравниваются с эталонной дальностью, значение которой записано и хранится в электронно-вычислительном блоке 4. При расхождении этих значений вычисляется величина поправки, вносимая в дальнейшем в показания лазерного дальномера 15 об измеряемом расстоянии до наблюдаемых объектов. Описанная процедура корректировки осуществляется автоматически при каждом попадании луча лазерного дальномера 15 на отражающее устройство 19 и позволяет, в частности, исключить погрешность, вносимую из-за температурного дрейфа нулевого отсчета лазерного дальномера 15. Значение эталонной дальности для каждого экземпляра Измерителя 1 определяется изготовителем, заносится в паспорт изделия, а также указывается на шильде, прикрепленной к корпусу Измерителя 1.
[0062] На Фиг. 7 представлено использование Измерителя 1 для вычисления габарита приближения платформы 26А, у которой отсутствуют выступающие элементы на ее фронтальной стенке, при отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали (b=0). Длительным (например, не менее 3-х сек.) нажатием первой кнопки 25А включают Измеритель 1 (приводят в рабочее состояние). Затем однократным коротким (например, односекундным) нажатием первой кнопки 25А включают первый режим работы Измерителя 1 - режим измерения габарита приближения строений. Наводят луч лазерного дальномера 15 на верхний край внутренней грани головки первого рельса 27А (далее - ближний рельс 27А) посредством поворота лазерного дальномера 15 с помощью ручки 21, а затем нажимают вторую кнопку 25В. При этом осуществляют измерение наклонного расстояния L1 от измерительной головки лазерного дальномера 15 до ближнего рельса 27А. Полученное расстояние L1 записывают в электронно-вычислительном блоке 4. Одновременно передают текущие данные об угле a1 поворота луча лазерного дальномера 15, направленного на ближайший рельс 27А, от датчика 17 угла поворота лазерного дальномера 15 в электронно-вычислительный блок 4, в котором записывают принятое значение угла a1 поворота луча лазерного дальномера 15, направленного на ближайший рельс 27А.
[0063] Нажатием третьей кнопки 25С активируют процесс вычисления расстояния S' (горизонтальной проекции расстояния L1):
[0064] S'=L1*(sina1-b),
[0065] и вычисления расстояния S1:
[0066] S1=S'+dS,
[0067] где dS - расстояние между плоскостью, проходящей через максимально выступающую точку на фронтальной стенке платформы 26 вдоль фронтальной стенки платформы 26, и вертикалью, проходящей через центр головки лазерного дальномера 15, и измеренное в горизонтальной плоскости. Полученные значения расстояний S', S1 записывают в электронно-вычислительном блоке 4. В данном случае угол b наклона Измерителя 1 равен 0 и отсутствуют выступающие элементы на фронтальной стенке платформы 26А, поэтому расстояние dS равняется расстоянию М, а выражение для вычисления расстояния S' упрощается до: S'=L1*sin(a1).
[0068] Аналогичным образом проводят измерение для второго (дальнего) рельса 27В. Наводят луч лазерного дальномера 15 на верхний край внутренней грани головки второго рельса 27В (далее - дальнего рельса 27В) посредством поворота лазерного дальномера 15 с помощью ручки 21, а затем нажимают вторую кнопку 25В. Измеряют наклонное расстояние L2 до дальнего рельса 27В и угол а2 поворота луча лазерного дальномера 15, направленного на дальний рельс 27В, и передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4, где затем их записывают. Вычисляют и записывают расстояние S'' (горизонтальную проекцию наклонного расстояния L2) и расстояние S2 в электронно-вычислительном блоке 4:
[0069] S''=L2*sin(a2-b)
[0070] S2=S''+dS.
[0071] По полученным данным вычисляют и искомый габарит Lпл приближения платформы 26А в электронно-вычислительном блоке 4:
[0072] Lпл=S1+(S2-S1)/2.
[0073] На Фиг. 8 представлено использование Измерителя 1 для вычисления габарита приближения платформы 26В, у которой присутствуют выступающие элементы на ее фронтальной стенке, при отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали (b=0). На предварительном этапе луч лазерного дальномера 15 направляют на максимально выступающую точку 28 фронтальной стенки платформы 26В, измеряют наклонное расстояние L3 от лазерного дальномера 15 до указанной точки 28 и угол а3 поворота луча, направленного на максимально выступающую точку на фронтальной стенке платформы 26В, и передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4, где их записывают. По полученным данным вычисляют и записывают расстояние dS в электронно-вычислительном блоке 4:
[0074] dS=L3*sin(a3-b).
[0075] Далее описанным выше способом измеряют наклонные расстояния L1, L2, углы a1, а2 поворота луча лазерного дальномера 15, передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4, вычисляют по указанным выше формулам расстояния S', S'', S1, S2 и габарит Lпл приближения платформы 26В и записывают эти данные в электронно-вычислительном блоке 4.
[0076] На Фиг. 9 представлено использование Измерителя 1, корпус которого отклонен от вертикали на угол b в сторону железнодорожной колеи (b>0), для платформы 26А без выступающих элементов на ее фронтальной стенке. Значение угла b отклонения Измерителя 1 передают из инклинометра 18 в электронно-вычислительный блок 4, в котором принимают это значение и записывают. Далее описанными выше способами измеряют наклонные расстояния L1, L2, углы а1, а2 поворота луча лазерного дальномера 15, передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4 и вычисляют по указанным выше формулам расстояния S', S'', S1, S2, dS в электронно-вычислительном блоке 4, при этом для вычисления dS используют следующую формулу:
[0077] dS=L4*sin(b+f),
[0078] где L4 - известное наклонное расстояние от измерительной головки лазерного дальномера 15 до опорной части 11 нижней полки 9 Измерителя 1 (до поверхности платформы 26), а угол f - угол наклона L4 относительно продольной оси корпуса Измерителя 1 (угол между лазерным лучом, направленным на передний край опорной части 11 нижней полки 9, и продольной осью корпуса Измерителя 1).
[0079] Описанным выше способом вычисляют габарит Lпл приближения платформы 26.
[0080] На Фиг. 10 представлено использование Измерителя 1, корпус которого отклонен от вертикали на угол b в сторону железнодорожной колеи (b>0), для платформы 26В с выступающими элементами на ее фронтальной стенке. Описанными выше способами измеряют наклонные расстояния L1, L2, L3, углы a1, а2, а3 поворота луча лазерного дальномера 15, угол b наклона Измерителя 1, передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4, в котором принимают эти значения, записывают их и вычисляют по указанным выше формулам расстояния S', S'', S1, S2, dS и габарит Lпл приближения платформы 26В.
[0081] На Фиг. 11 представлено использование Измерителя 1 для вычисления габарита приближения строения 29, например, навеса (крыши) платформы 26А, у которой отсутствуют выступающие элементы на ее фронтальной стенке, при отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали (b=0). Описанным выше способом вычисляют габарит Lпл приближения платформы 26А. Далее наводят луч лазерного дальномера 15 на ближайшую к железнодорожной колее точку строения 29, измеряют и передают наклонное расстояние L5 от измерительной головки лазерного дальномера 15 до ближайшей к железнодорожней колее точки строения 29 и угол a5 поворота луча лазерного дальномера 15, направленного на упомянутую точку строения 29 в электронно-вычислительный блок 4, в котором принимают эти значения, записывают их и вычисляют и записывают расстояние S5 между фронтальной плоскостью платформы 26А и фронтальной плоскостью строения 29 и габарит Lнав приближения навеса:
[0082] S5=L5*sin (180-a5)-dS.
[0083] Lнав=Lпл+S5.
[0084] На Фиг. 12 представлено использование Измерителя 1 для измерения высоты Нпл возвышения платформы 26А, у которой отсутствуют выступающие элементы на ее фронтальной стенке, при отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали (b=0). Описанными ранее способами находят расстояние L1, угол a1 поворота луча лазерного дальномера 15, направленного на ближайший рельс 27А, угол b наклона Измерителя 1, а затем в электронно-вычислительном блоке 4 вычисляют высоту Нпл возвышения платформы 26:
[0085] Нпл=L1*cos(а1)-h*cos(b).
[0086] На Фиг. 13 представлено использование Измерителя 1 для измерения ширины Sk рельсовой колеи, который размещен на платформе 26А, у которой отсутствуют выступающие элементы на ее фронтальной стенке, при отсутствии отклонения Измерителя 1 от вертикали (b=0). Далее описанными выше способами измеряют наклонные расстояния L1, L2, углы а1, а2 поворота луча лазерного дальномера 15, передают эти данные в электронно-вычислительный блок 4 и вычисляют по указанным выше формулам расстояния S', S'', S1, S2, dS в электронно-вычислительном блоке 4, при этом для вычисления Sk используют одну из следующих формул:
[0087] Sk=S''-S' или Sk=S2-S1.
[0088] Как указывалось выше, при каждом измерении любого расстояния L до наблюдаемого объекта в результат измерения вносится упомянутая ранее поправка.
[0089] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на описанном выше варианте выполнения предложенного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения по меньшей мере одного признака предложенного технического решения посредством по меньшей мере одного известного из уровня техники материально-технического средства.
[0090] В других вариантах выполнения предложенного технического решения форма, размеры, расположение и иные конструктивные особенности элементов предложенного технического решения могут быть отличны от представленного выше описания и на приведенных чертежах.
[0091] В других вариантах выполнения предложенного технического решения блок 2 питания может представлять собой известный из уровня техники блок питания. Блок 2 питания может содержать по меньше мере один известный из уровня техники внутренний источник питания и(или) может быть выполнен с возможностью преобразования электроэнергии с целью обеспечения заданных параметров питания электронных компонентов предложенного технического решения и/или автоматического переключения на внутренний источник питания при пропадании внешнего источника питания.
[0092] В других вариантах выполнения предложенного технического решения измерительный блок 3 может включать в себя по меньшей мере один известный из уровня техники датчик угла поворота, например, оптический, резистивный, магнитный, индуктивный, механический.
[0093] В других вариантах выполнения предложенного технического решения пульт 6 управления может содержать известное из уровня техники средство ввода, например, клавиши, сенсорный экран, кнопки и проч.
[0094] В других вариантах выполнения предложенного технического решения блок 7 индикации может включать в себя по меньшей мере одно средство отображения информации, например, световое или звуковое.
[0095] В других вариантах выполнения предложенного технического решения электронно-вычислительный блок 4 может включать в себя по меньшей мере один блок 5 связи. По меньшей мере один блок 5 связи может быть выполнен с возможностью передачи данных по по меньшей мере одному известному из уровня техники протоколу передачи данных, посредством проводной и(или) беспроводной связи.
[0096] Предложенное техническое решение по сравнению с ближайшим аналогом обладает рядом преимуществ:
[0097] 1. Снижена масса предложенного технического решения за счет упрощения конструкции, уменьшения количества деталей и его размеров, что облегчает его переноску и установку в рабочее положение.
[0098] 2. Высота корпуса предложенного технического решения и расположение органов управления и индикатора, как в варианте выполнения предложенного технического решения, являются предпочтительными, поскольку предусматривают максимально удобные условия работы пользователя в положении стоя.
[0099] 3. Область пространства углового положения (в том числе пространственного) луча лазерного дальномера 15 в вертикальной плоскости (область измерения габарита приближения) обеспечена от 0 до ±170 градусов от вертикали, чем обеспечена возможность измерения габарита приближения строений по обе стороны железнодорожного пути (например, одной платформы и противоположной ей второй платформы, по меньшей мере одного строения над одной платформой и по меньшей мере одного строения над противоположной ей второй платформы) и выявлять негабаритные точки строений на высоте, значительно превышающей высоту платформы 26, что недоступно при использовании ручных измерителей габарита приближения строений, а также наиболее близкого аналога. Это также повышает точность измерений, в частности, габаритов приближения строений, снижается нагрузка на пользователя при использовании предложенного технического решения. В частности, указанный диапазон позволяет использовать предложенное техническое решение для измерения габаритов приближения строений «впереди» от предложенного технического решения, т.е. для измерения габарита приближения обеих платформ и противоположных строений, и «сзади» для измерения габарита приближения строений, находящихся «сзади» от предложенного технического решения, т.е. строений со стороны платформы, на которой размещено предложенное техническое решение.
[0100] 4. Упрощены процесс подготовки предложенного технического решения к работе и сам процесс измерения габарита приближения и повышена точность измерений, в частности, габаритов приближения строений, за счет применения лазерного дальномера 15 и инклинометра 18.
[0101] 5. Важным дополнительным преимуществом предложенного технического решения является следующее.
[0102] Большинство магистральных железнодорожных путей являются двухколейными и, следовательно, оборудованы платформами с обеих сторон пути. В этом случае на современном этапе приходится проводить измерение габарита приближения каждой платформы отдельно, перемещая при этом измеритель габарита приближения с одной рельсовой колеи на вторую при использовании ручных измерителей габарита приближения или с одной платформы на противоположную при использовании измерителей с лазерным дальномером, подобных наиболее близкому аналогу и предложенному техническому решению. Предложенное техническое решение позволяет измерять расстояния до торца второй (противоположной) платформы и до верхних точек внутренних боковых граней головок обоих рельсов второй колеи, а также до противоположных строений, и по полученным результатам рассчитать искомый габарит приближения второй (противоположной) платформы и соответствующих строений.
[0103] Кроме того, в предложенном техническом решении имеется возможность реализовать полуавтоматический режим измерения расстояния, при котором лазерный дальномер 15 автоматически измеряет расстояние L до наблюдаемого объекта при изменении своего углового положения на заданный угловой интервал, например, в 0,5, 1 или 5 градусов, как в описанном ранее варианте осуществления предложенного технического решения. Пользователь, поворачивая ручку 21 поворотного устройства 16, осуществляет сканирование пространства, например, в пределах 90 градусов в вертикальной плоскости от горизонтального положения луча лазерного дальномера 15 в направлении противоположной платформы до вертикального вниз положения луча лазерного дальномера 15, например, с интервалом 1 градус. По полученным, например, 90, отсчетам рассчитывают расстояние от торца платформы 26, на которой установлено предложенное техническое решение, до наблюдаемых объектов, в данном случае, до противоположных строений, до второй (противоположной) платформы, до обоих рельсов второй (дальней) колеи и до обоих рельсов первой (ближней) колеи железнодорожного пути. Передав полученные данные о расстоянии (с привязкой к углу их измерения) во внешнее вычислительное устройство (компьютер, ноутбук и т.п.), оборудованное соответствующим программным обеспечением, можно рассчитать контур поперечного сечения межплатформенного пространства и отобразить его графически на мониторе или распечатать на принтере.
[0104] 6. Предложенное техническое решение включает в себя отражающее устройство 19 для корректировки температурного дрейфа нулевого отсчета лазерного дальномера 15, что повышает точность измерений, в частности, габаритов приближения строений.
[0105] 7. Предложенное техническое решение включает в себя инклинометр 18, выполненный с возможностью измерения углов отклонения корпуса предложенного технического решения от вертикали в двух вертикальных взаимно перпендикулярных плоскостях: во фронтальной плоскости предложенного технического решения, т.е. в плоскости, параллельной рельсам и краю платформы (наклон «вправо» или «влево»), и в плоскости луча лазерного дальномера 15 (наклон «вперед» или «назад»). Это позволяет учитывать отклонение корпуса предложенного технического решения при расчете параметров измерения путем использования показаний инклинометра 18 и, тем самым, повысить точность измерений, в частности, габаритов приближения строений. Б наиболее близком аналоге точность установки в вертикальном положении обеспечивается регулировкой высоты ножек по показанию воздушно-пузырькового уровня, а точность такой настройки невелика и, кроме того, подвержена влиянию человеческого фактора - зрительного восприятия положения воздушного пузырька, а также степени освещенности воздушно-пузырькового уровня.
[0106] 8. Предложенное техническое решение позволяет измерять габарит приближения платформы не только относительно ее верха, но и относительно наиболее выступающей точки на ее фронтальной стенке, что повышает точность измерений, в частности, габаритов приближения строений. Например, для наведения на наиболее выступающий элемент предложенное техническое решение может быть отклонено, а угол b наклона учтен инклинометром 18.
[0107] 9. Предложенное техническое решение позволяет измерять габарит приближения строений, в том числе платформ, надплатформенных сооружений (навесы и прочее) и зданий, что повышает точность измерений, в частности, габаритов приближения строений, и расширяет функциональные возможности предложенного технического решения.
[0108] 10. Использование инклинометра 18 сокращает время проведения измерений за счет исключения подготовительного этапа, на котором приводят предложенное техническое решение в вертикальное положение при каждой смене местоположения измерения, что в итоге приводит к снижению физических затрат пользователя предложенного технического решения и сокращению времени проведения измерения, т.е. повышается производительность труда, снижается нагрузка на пользователя. Способ использования наиболее близкого аналога содержит этап, на котором при каждой смене местоположения измерения его приводят в вертикальное положение.
[0109] Позициями на чертежах обозначены:
1 - измеритель габарита приближения строений электронный ручной
2 - блок питания
3 - измерительный блок
4 - электронно-вычислительный блок
5 - блок связи
6 - пульт управления
7 - блок индикации
8 - верхняя полка корпуса измерителя 1 габарита приближения строений электронного ручного
9 - нижняя полка корпуса измерителя 1 габарита приближения строений электронного ручного
10 – стойка корпуса измерителя 1 габарита приближения строений электронного ручного
11 - опорная часть нижней полки 9
12 - упорная часть нижней полки 9
13 - стяжка
14 - аккумулятор
15 - лазерный дальномер
16 - поворотное устройство
17 - датчик угла поворота
18 - инклинометр
19 - отражающее устройство
20 - корпус поворотного устройства 16
21 - ручка поворотного устройства 16
22 - монтажная площадка поворотного устройства 16
23 - вал поворотного устройства 16
24 - символьный индикатор
25А, 25В, 25С - первая, вторая и третья кнопки
26А, 26В - платформы первого и второго типов
27А, 27В - ближний и дальний рельсы
28 - максимально выступающая точка фронтальной стенки (фронтальной части) платформы 26В второго типа
29 - строение.
Claims (6)
1. Измеритель габарита приближения строений электронный ручной, выполненный в виде единой конструкции и содержащий блок питания, измерительный блок, электронно-вычислительный блок, при этом измерительный блок включает в себя лазерный дальномер, отличающийся тем, что измерительный блок дополнительно содержит датчик угла поворота, выполненный с возможностью измерения угла поворота лазерного дальномера, и отражающее устройство, закрепленное на заданном расстоянии от лазерного дальномера.
2. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что измерительный блок содержит инклинометр, выполненный с возможностью измерения угла наклона измерителя.
3. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что он содержит блок связи.
4. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что область пространства углового положения луча лазерного дальномера в вертикальной плоскости обеспечена от 0 до ±170 градусов от вертикали.
5. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью построения графического профиля по меньшей мере части по меньшей мере одного объекта.
6. Измеритель по п. 1, отличающийся тем, что он выполнен с возможностью измерения ширины рельсовой колеи.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU220709U1 true RU220709U1 (ru) | 2023-09-28 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224232U1 (ru) * | 2023-10-25 | 2024-03-19 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Устройство для отражения излучения лазерного дальномера |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4198164A (en) * | 1976-10-07 | 1980-04-15 | Ensco, Inc. | Proximity sensor and method and apparatus for continuously measuring rail gauge |
| US5331745A (en) * | 1991-09-26 | 1994-07-26 | J. Muller Ag | Process and apparatus for surveying a railway track for any deviation from a track survey plan |
| JP2005265597A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | West Japan Railway Co | 鉄道の建築限界測定方法及び装置 |
| JP2016014601A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 距離測定装置 |
| AT516672A1 (de) * | 2014-09-22 | 2016-07-15 | European Trans Energy Gmbh | Mobile Fahrdrahtmessanlage für Zweiwegfahrzeuge |
| CN205879126U (zh) * | 2016-05-27 | 2017-01-11 | 华东交通大学 | 一种测量铁轨与站台距离的激光测量仪 |
| CN110962878A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 华东交通大学 | 轨上行走测量铁路建筑限界的装置 |
| RU206117U1 (ru) * | 2021-06-01 | 2021-08-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" | Измеритель габарита приближения платформы электронный ручной |
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4198164A (en) * | 1976-10-07 | 1980-04-15 | Ensco, Inc. | Proximity sensor and method and apparatus for continuously measuring rail gauge |
| US5331745A (en) * | 1991-09-26 | 1994-07-26 | J. Muller Ag | Process and apparatus for surveying a railway track for any deviation from a track survey plan |
| JP2005265597A (ja) * | 2004-03-18 | 2005-09-29 | West Japan Railway Co | 鉄道の建築限界測定方法及び装置 |
| JP2016014601A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 距離測定装置 |
| AT516672A1 (de) * | 2014-09-22 | 2016-07-15 | European Trans Energy Gmbh | Mobile Fahrdrahtmessanlage für Zweiwegfahrzeuge |
| CN205879126U (zh) * | 2016-05-27 | 2017-01-11 | 华东交通大学 | 一种测量铁轨与站台距离的激光测量仪 |
| CN110962878A (zh) * | 2018-09-29 | 2020-04-07 | 华东交通大学 | 轨上行走测量铁路建筑限界的装置 |
| RU206117U1 (ru) * | 2021-06-01 | 2021-08-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" | Измеритель габарита приближения платформы электронный ручной |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU224232U1 (ru) * | 2023-10-25 | 2024-03-19 | Федеральное Государственное Казенное Военное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Военный Учебно-Научный Центр Сухопутных Войск "Общевойсковая Ордена Жукова Академия Вооруженных Сил Российской Федерации" | Устройство для отражения излучения лазерного дальномера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3140160B2 (ja) | 軌道と固定点との間の距離を測定するための距離測定台車 | |
| ES2843832T3 (es) | Sistema y método de medición de una vía | |
| US7428781B2 (en) | Method and apparatus for performing overhead crane rail alignment surveys | |
| WO1989007688A1 (en) | A method of and an equipment for determining the position of a track | |
| CN110793447A (zh) | 车辆外廓尺寸测量装置及方法 | |
| RU220709U1 (ru) | Измеритель габарита приближения строений электронный ручной | |
| RU116862U1 (ru) | Устройство для определения пространственных параметров объектов инфраструктуры железной дороги | |
| CN111721265A (zh) | 一种室内地面倾斜度三维测量装置 | |
| US20120065916A1 (en) | Method and apparatus for human height measurement | |
| JPS5825207B2 (ja) | 各々の地点および直線を設定するための装置 | |
| CN107167109B (zh) | 两点激光测量平面空间偏角的方法及装置 | |
| CN209485698U (zh) | 用于汽车碰撞试验的假人定位装置 | |
| CN217155380U (zh) | 一种基于红外线—激光组合的倾斜度自动检测装置 | |
| JP2803963B2 (ja) | トロリ線の高さ・偏位測定方法 | |
| US20130021618A1 (en) | Apparatus and method to indicate a specified position using two or more intersecting lasers lines | |
| CN115585789A (zh) | 一种远距离测量坡度的装置及使用方法 | |
| JP2002054925A (ja) | 天井等墨出し装置 | |
| JP2002174519A (ja) | トンネル断面の自動測定システム | |
| JPH1172326A (ja) | 路面形状測定装置 | |
| RU209440U1 (ru) | Устройство для измерения габаритных расстояний на железной дороге | |
| JPH0656711U (ja) | 鉄道線路の建築限界測定装置 | |
| RU220028U1 (ru) | Измеритель габаритов железнодорожный | |
| CN114485412B (zh) | 一种桥梁挠度测量装置及控制方法 | |
| CN216915853U (zh) | 一种铁路拨接轨道中线定位装置 | |
| JP6062664B2 (ja) | 測量装置、測量方法、及びプログラム |