RU2740485C1 - Railway track spatial position determining system - Google Patents
Railway track spatial position determining system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2740485C1 RU2740485C1 RU2020120184A RU2020120184A RU2740485C1 RU 2740485 C1 RU2740485 C1 RU 2740485C1 RU 2020120184 A RU2020120184 A RU 2020120184A RU 2020120184 A RU2020120184 A RU 2020120184A RU 2740485 C1 RU2740485 C1 RU 2740485C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measuring
- track
- spatial position
- railway track
- plan
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
- B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B35/00—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes
- E01B35/06—Applications of measuring apparatus or devices for track-building purposes for measuring irregularities in longitudinal direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля железнодорожного пути, в частности для определения отклонения железнодорожного пути от проектного положения.The invention relates to instrumentation and can be used to control the railway track, in particular to determine the deviation of the railway track from the design position.
Известно измерительное устройство (см. патент РФ №2212486, МПК Е01В 35/00, B61K 9/08, опубл. 20.09.2003, Бюл. №26), содержащее датчики измерения криволинейности пути в плане и/или в продольном профиле относительно базы измерительного устройства и/или измерения возвышения пути по уровню, устройство для автоматического определения положения пути относительно репера, размещаемого на обочине железнодорожного пути, и компьютером, с входами которого соединены все упомянутые датчики измерительного устройства и устройство для автоматического определения положения пути относительно репера.Known measuring device (see RF patent No. 2212486, IPC E01B 35/00, B61K 9/08, publ. 20.09.2003, bull. No. 26), containing sensors for measuring the curvilinearity of the path in the plan and / or in the longitudinal profile relative to the base of the measuring devices and / or measuring the elevation of the track in terms of level, a device for automatically determining the position of the track relative to the benchmark placed on the side of the railway track, and a computer to the inputs of which all the said sensors of the measuring device and a device for automatically determining the position of the track relative to the benchmark are connected.
К недостаткам известного устройства можно отнести то, что требуется проведение трудоемких подготовительных работ в виде дополнительного размещения рабочих реперов на обочине железнодорожного пути с привязкой реперов к проекту, создания и ведения базы данных проектного положения пути относительно рабочих реперов, конструктивную сложность используемой контрольно-измерительной системы и, как следствие этого, недостаточную точность измерений и, соответственно, недостаточная точность постановки пути в проектное положение.The disadvantages of the known device include the fact that labor-intensive preparatory work is required in the form of additional placement of working benchmarks on the side of the railway track with reference to the project, creating and maintaining a database of the design position of the track relative to the working benchmarks, the structural complexity of the used control and measuring system, and as a consequence of this, insufficient accuracy of measurements and, accordingly, insufficient accuracy of setting the track to the design position.
Известно устройство для измерения геометрии рельсового пути (см. патент РФ №2256575, МПК B61K 9/08, Е01В 35/00, G01B 11/00, G01S 5/00, опубл. 20.07.2005, Бюл. №20), содержащее две измерительные тележки, на первой из которых (по ходу движения) установлен источник светового излучения, а на второй - приемник излучения, который представляет собой оптико-электронную приемно-анализирующую систему, визирная ось которой в номинальном положении устройства (на прямолинейном и горизонтальном участке рельсового пути) расположена параллельно базовому рельсу и на ней размещен источник излучения, причем обе тележки кинематически связаны транспортирующим средством и на обеих тележках установлены датчики уровня, а на одной из них расположен датчик пройденного пути, при этом оптическая приемно-анализирующая система подключена к электронному устройству выделения координатной информации, соединенному с программно-аппаратным комплексом алгоритмической обработки совокупной информации, с которым, в свою очередь, соединены датчики уровня и пройденного пути.A device for measuring the geometry of a rail track is known (see RF patent No. 2256575, IPC B61K 9/08, E01B 35/00, G01B 11/00,
Однако известная система имеют существенный недостаток, а именно высокая погрешность определения положения пути и накопление ошибки измерений вследствие применения только относительного метода измерения, который базируется на формировании измерительной базы относительно перемещающихся измерительных тележек, что исключает привязку измерений по габаритам и конструкциям, вынесенных за пределы железнодорожного пути, а, следовательно, отсутствие определения железнодорожного пути в пространстве.However, the known system has a significant drawback, namely, a high error in determining the position of the track and the accumulation of measurement errors due to the use of only a relative measurement method, which is based on the formation of a measuring base relative to moving measuring carts, which excludes the binding of measurements by dimensions and structures taken out of the railway track. , and, therefore, the lack of definition of the railway track in space.
Техническая задача заключается в обеспечении более точного определения положения железнодорожного пути, следовательно, и более точном расчете перемещения железнодорожного пути для постановки в проектное положение.The technical problem is to provide a more accurate determination of the position of the railroad track, and therefore, a more accurate calculation of the movement of the railroad track for setting the design position.
Поставленная задача решается за счет того, что система для определения пространственного положения железнодорожного пути, включающая кинематически связанные измерительные тележки, на первой из которых (по ходу движения) установлен датчик уровня и датчик пройденного пути, на второй тележке установлен датчик измерения стрелы изгиба, подключенные к приемно-анализирующей системе, соединенной с программно-аппаратным комплексом алгоритмической обработки совокупной информации, снабжена закрепленным на первой по ходу движения измерительной тележке, блоком для измерения пространственного положения пути в плане, относительно измерительной базы, в качестве которой использованы конструкции, вынесенные за пределы рельсового пути и расположенные по ходу ее движения с известными пространственными координатами относительно железнодорожного пути, подсоединенным к аппаратно-программному комплексу, при этом блок для измерения пространственного положения пути в плане состоит из светодиодного маркера наведения, лазерного излучателя, оптического приемника лазерного сигнала, подсоединенных к электронному устройству для вычисления расстояния до объекта, смонтированный с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством сервопривода, подключенного к электронному устройству для вычисления расстояния до объекта.The task is solved due to the fact that the system for determining the spatial position of the railway track, including kinematically connected measuring bogies, on the first of which (in the direction of travel) is installed a level sensor and a distance traveled sensor, on the second bogie there is a bending boom measurement sensor connected to the receiving and analyzing system, connected to the software and hardware complex for algorithmic processing of aggregate information, is equipped with a measuring trolley fixed on the first in the direction of travel, a unit for measuring the spatial position of the track in the plan, relative to the measuring base, which is used as structures taken out of the rail track and located in the direction of its movement with known spatial coordinates relative to the railway track, connected to the hardware and software complex, while the unit for measuring the spatial position of the track in the plan consists of an LED pointing marker device, laser emitter, optical receiver of the laser signal, connected to the electronic device for calculating the distance to the object, mounted with the possibility of rotation in the vertical plane by means of a servo connected to the electronic device for calculating the distance to the object.
Технический результат, достигается тем, что в блок памяти аппаратно-программного комплекса записывается информация о проектном положении железнодорожного пути, измеряются величины стрел изгиба железнодорожного пути в плане, положение пути по уровню, расстояние от центральной, продольной оси измеряемого железнодорожного пути до конструкций, вынесенных за пределы железнодорожного пути, расположенных на земной поверхности, прилегающих к измерительной линии железнодорожного пути (например, опоры линий электропередач) и увязывается полученная информация с измеренной величиной участка железнодорожного пути, пройденного измерительными тележками.The technical result is achieved by the fact that information about the design position of the railway track is recorded in the memory unit of the hardware-software complex, the values of the bending arrows of the railway track in the plan, the position of the track along the level, the distance from the central longitudinal axis of the measured track to the structures placed beyond the limits of the railway track located on the earth's surface adjacent to the measuring line of the railway track (for example, the supports of power lines) and the obtained information is linked to the measured value of the section of the railway track passed by the measuring carts.
На приведенном чертеже на фиг. 1 изображена геометрическая схема измерений в плане рельсового пути, на фиг. 2 - схема блока для определения расстояний до конструкций, вынесенных за пределы железнодорожного пути.In the illustrated drawing, FIG. 1 shows a geometric diagram of measurements in the plan of a rail track, FIG. 2 is a block diagram for determining the distances to structures outside the railway track.
Система содержит три измерительных тележки 1, 2, 3, которые установлены на рельсовом пути 4 и закреплены на раме 5, связанные кинематически, для чего между первой и третьей измерительными тележками по геометрическому центру колесных пар закреплен трос 6, образуя измерительную базу с помощью стрелографа 7, установленного на тележке 2, поводок которого контролирует положение троса, и измеряет стрелу изгиба в плане. При этом реборды колес 8 измерительных тележек 1, 2, 3 установлены на одной из нитей рельсового пути 4, принятого в качестве базового рельса 9. Указанные реборды колес поджимаются к боковой поверхности головки рельса и таким образом, пространственное положение тележек 1, 2, 3 полностью определяются положением базового рельса 9 и углом возвышения наружного рельса (углом наклона тележки 1). Для измерения угла наклона тележки на ней установлен датчик уровня 10. Для "привязки" результатов измерений к пройденному пути, то есть для обеспечения сопоставимости результатов измерений пикетажу, на тележке 1 расположен инкрементный датчик пройденного пути 11 (одометр). На тележке 1 также установлен блок для измерения пространственного положения пути в плане 12, относительно измерительной базы, в качестве которой используются конструкции 13, вынесенные за пределы рельсового пути (например, опоры линий электропередач), содержащее, смонтированную с возможностью поворота в вертикальной плоскости посредством сервопривода 14, площадку 15, установленную на раме 16, которая жестко закреплена по центру оси тележки 1, размещенную на площадке 15 в корпусе 17 оптическую приемно-анализирующую систему, состоящую из светодиодного маркера наведения 18, лазерного излучателя 19, оптического приемника лазерного сигнала 20, подключенные к электронному устройству для вычисления расстояния до объекта 21. Датчик уровня 10 и сервопривод 14 подключены к электронному устройству для вычисления расстояния до объекта 21. Датчик уровня 10, стрелограф 7, блок для измерения пространственного положения в плане 12, и датчик пройденного пути 11 подключены к аппаратно-программному комплексу (АПК) 22, с предварительно загруженным проектом пути, где осуществляется алгоритмическая обработка совокупной информации и вывод результатов этой обработки, в виде, удобном для дальнейшего использования, в частности, в экранно-графическом представлении. Выход аппаратно-программного комплекса является выходом устройства.The system contains three
Устройство работает следующим образом. В процессе движения перемещаются измерительные тележки 1, 2 и 3, вдоль рельсового пути 4, прижатые к базовому рельсу 9. При отклонении положения базового рельса от прямой линии происходит смещение измерительных тележек 1, 2 и 3 по отношению друг к другу, стрелограф 7 фиксирует показания в стрелах изгиба и передает их в АПК 22, который вычисляет кривизну пути. Также во время движения, с датчиков пройденного пути 11 и уровня 10 измеренная информация фиксируется в АПК 22. При движении тележки 1 в створе с конструкциями 13, с датчика уровня 10 информация поступает в электронное устройство для вычисления расстояния до объекта 21, которая формирует сигнал и передает его на сервопривод 14 для позиционирования площадки 15 в горизонтальной плоскости, маркер наведения 18 визуально подсвечивает точку, в которую лазерный излучатель 19 посылает сигнал, а, оптический приемник лазерного сигнала 20 получает отраженный сигнал от поверхности конструкции 13 и передает полученную информацию в электронное устройство для вычисления расстояния до объекта 21, где она обрабатывается и поступает в АПК 22. На основании полученной информации, АПК 22 рассчитывает параметры геометрии рельсового пути и положение конструкций в пространстве относительно рельсового пути 4, сопоставленные с пикетажем, а именно: положение пути в плане и по уровню, а также взаимное расположение конструкций, вынесенных за пределы рельсового пути, в пространстве относительно рельсового пути 4. АПК 22 вычисляет необходимые перемещения пути для реализации проекта на основании сравнения проектных данных с рассчитанными параметрами и положением рельсового пути 4 относительно конструкций 13. Результаты записываются в память АПК 22, обрабатываются с предварительно загруженным проектом пути, осуществляющем алгоритмическую обработку информации в виде, удобном для дальнейшего использования, например, в экранно-графическом представлении с указанием параметров геометрии рельсового пути, в стрелах изгиба, в том числе перемещениях пути для реализации проекта.The device works as follows. In the process of movement, the measuring
Таким образом, заявленный способ обеспечивает более точное определение положения железнодорожного пути в плане за счет дополнительной измерительной базы, следовательно, и более точный расчет перемещений железнодорожного пути для постановки в проектное положение.Thus, the claimed method provides a more accurate determination of the position of the railroad track in plan due to an additional measuring base, and therefore, a more accurate calculation of the movement of the railroad track for setting in the design position.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120184A RU2740485C1 (en) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Railway track spatial position determining system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020120184A RU2740485C1 (en) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Railway track spatial position determining system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2740485C1 true RU2740485C1 (en) | 2021-01-14 |
Family
ID=74184003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020120184A RU2740485C1 (en) | 2020-06-10 | 2020-06-10 | Railway track spatial position determining system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2740485C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2256575C1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Электронные системы управления и приборы" (ООО "НПФ "ЭСУП") | Method of and device for measuring geometry of track |
CN202345716U (en) * | 2011-06-29 | 2012-07-25 | 株洲时代电子技术有限公司 | Track parameter measure apparatus base on absolute coordinate measurement reference system |
RU2556740C1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптико-электронные приборы" (ООО "ОЭП") | Method of check of spatial position of railroad, and system of its implementation |
-
2020
- 2020-06-10 RU RU2020120184A patent/RU2740485C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2256575C1 (en) * | 2003-11-04 | 2005-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "Электронные системы управления и приборы" (ООО "НПФ "ЭСУП") | Method of and device for measuring geometry of track |
CN202345716U (en) * | 2011-06-29 | 2012-07-25 | 株洲时代电子技术有限公司 | Track parameter measure apparatus base on absolute coordinate measurement reference system |
RU2556740C1 (en) * | 2014-09-30 | 2015-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Оптико-электронные приборы" (ООО "ОЭП") | Method of check of spatial position of railroad, and system of its implementation |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103115581B (en) | Multifunction railway measuring system and method | |
US5930904A (en) | Catenary system measurement apparatus and method | |
CN203079561U (en) | Crane gauge deviation value automatic monitoring device | |
US7748264B2 (en) | Measurement of pavement unevenness | |
US6634112B2 (en) | Method and apparatus for track geometry measurement | |
CN108981580B (en) | Online detection device and method for crane track | |
EP0401260B1 (en) | A method of and an equipment for determining the position of a track | |
US7428781B2 (en) | Method and apparatus for performing overhead crane rail alignment surveys | |
US10309763B2 (en) | Rail position measurement device | |
CN109844224B (en) | Machine for work on top of track and method for operating a machine for work on top of track | |
JP4857369B2 (en) | Turnout inspection device | |
US20140071269A1 (en) | Reference Measurement System for Rail Applications | |
JP2019190858A (en) | Laser-type long wavelength track inspection device and laser-type long wavelength track inspection method | |
JP2008309763A (en) | Method and apparatus for measuring displacement of railroad line | |
CN112278011A (en) | Robot device for comprehensive detection of crane track and comprehensive detection method | |
KR102340024B1 (en) | Track abnormality detection method applicable to various types of train tracks | |
RU2740485C1 (en) | Railway track spatial position determining system | |
RU2469894C2 (en) | Method for determination of longitudinally-stressed state of rail strings for continuously-welded track | |
RU2466235C2 (en) | Method for maintenance of railway infrastructure using digital railway model | |
RU2287187C1 (en) | Method for determining standard coordinate model of railroad track and device for realization of said method | |
CN115615346A (en) | Automatic monitoring method and monitoring device for tunnel and track deformation | |
RU166664U1 (en) | DEVICE FOR DETERMINING SPATIAL PARAMETERS OF OBJECTS OF RAILWAY INFRASTRUCTURE | |
CN110966941A (en) | Third rail dynamic point laser and line laser combined non-contact measuring method | |
RU2784216C1 (en) | System for monitoring the geometry of the rail track | |
RU2212486C2 (en) | Method of track surfacing, track machine, device for surfacing of track and measuring device |