SK286184B6 - Spôsob zameriavania koľaje - Google Patents

Abstract

Na zameranie koľaje (9) sa premiestni prvé, mobilné meracie vozidlo (1) v smere k druhému, stacionárnemu meraciemu vozidlu (2), pričom sa registruje odchýlka skutočnej polohy koľaje (9) od vzťažnej priamky (14) vytváranej laserovým lúčom. Na začiatku každého meracieho cyklu sa prostredníctvom nasadenia prijímača (19) globálneho určovania polohy zisťuje relatívna poloha stacionárneho meracieho vozidla (2) vzhľadom na miestne pevne inštalovanú referenčnú stanicu (29) globálneho určovania polohy, ktorá je známa v pozemnom súradnicovom systéme a ktorá je v susedstve zameriavaného koľajového úseku(28), a na podklade zistených polohových dát sa nasmeruje vzťažná priamka (14) na mobilné meracie vozidlo (1) a koľajové zameranie sa urobí prostredníctvom dopredného pohybu mobilného meracieho vozidla (1).

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka spôsobu zameriavania koľaje s dvomi od seba navzájom nezávisle pojazdnými meracími vozidlami, pričom vždy prvé meracie mobilné vozidlo sa umiestni na jednom z obidvoch koncových bodov meraného koľajového úseku a druhé, v priebehu meracieho procesu stacionárne meracie vozidlo, určuje vzhľadom na svoju miestnu polohu súradnice, a medzi obidvomi meracími vozidlami sa umiestni vzťažná priamka v podobe optického meracieho lúča, hneď potom sa prvé mobilné meracie vozidlo posunie v smere k protiľahlému stacionárnemu meraciemu vozidlu a každá zmena polohy prijímacej jednotky prvého mobilného meracieho vozidla vo vzťahu k vzťažným priamkam sa registruje ako korekčná nameraná hodnota.

Doterajší stav techniky

Taký spôsob je bližšie opísaný v článku „Skúsenosti s nasadením meracieho voza koľaje EM-SAT“ v odbornom časopise „Der Eisenbahningenieur“, 46 (1995) 5, str. 314 až 318. Priebeh merania sa uskutočňuje cyklickým spôsobom. V priebehu zameriavania koľaje sa stacionárne a laserovým vysielačom vybavené meracie vozidlo, ktoré sa tiež označuje ako satelit, posunie v pracovnom smere až k najbližšie nasledujúcemu, geodeticky zameranému pevnému bodu, ktorý sa v normálnom prípade nachádza na stožiari troleja. Laserový vysielač je nasmerovaný z hľadiska v priečnom smere koľaje susedného pevného bodu a tak je uvedený do presnej požadovanej polohy. Nadväzne je laserový vysielač prostredníctvom na ňom pripevneného ďalekohľadu nasmerovaný na prijímač, ktorý je umiestnený na mobilnom meracom vozidle, prípadne hlavnom stroji. Mobilné meracie vozidlo pritom stojí s meracou osou presne na pevnom bode, ktorý bol pred tým pomocou farby vyznačený na pätke koľajnice. Toto presné polohovanie sa uľahčí prostredníctvom videokamery, ktorá ukazuje pätku koľajnice a koleso meracej osi.

Vlastné zameranie koľajového úseku sa zavedie posunutím mobilného koľajového vozidla, pričom poloha laserového lúča relatívne k skutočnej polohe koľaje je meraná a ukladaná v pamäti v odstupoch s hodnotou 20 cm. Pomocou špeciálneho počítačového programu môžu byť z geometrických dát vypočítané v koľajovom zaznamenávacom pláne požadované výškové šípky na smer a výšku. Na to je potrebné len vloženie koľajovej geometrie a poloha pevných bodov. Tieto hodnoty slúžia na porovnanie s nameranými výškovými šípkami, pričom ich rozdiely vytvárajú korekčné hodnoty výšky a smeru. Zameranie koľajového úseku je skončené, akonáhle mobilné meracie vozidlo dosiahne stacionárne meracie vozidlo. V priebehu posúvania stacionárneho meracieho vozidla na uskutočnenie nasledujúceho meracieho procesu na následný pevný bod sa uskutočni výpočet posuvných a nadvihovacích hodnôt zameraného koľajového úseku. Zistené korekčné hodnoty je možné uložiť do pamäte na diskete, aby mohli byť k dispozícii napríklad na podbíjacom stroji a automaticky odoberané na spracovanie presnej korekcie polohy koľaje.

Z US 5 493 499 je známy ďalší spôsob na zameriavanie koľaje, podľa ktorého sú dve po koľaji pojazdné meracie jednotky nastavené na obidvoch koncových bodoch zameriavaného koľajového úseku a ich zodpovedajúca poloha je definovaná vzhľadom na pevný bod koľaje. Nadväzne je jedna z obidvoch meracích jednotiek po rozostupoch posúvaná v smere k druhej meracej jednotke, pričom pri každom prerušení jazdy na uskutočnenie meracieho procesu sa porovnávajú meracie dáta skutočnej polohy koľaje s meracími dátami požadovanej polohy, pričom zodpovedajúca diferenčná hodnota sa vypočítava a ukladá sa do pamäte. Pritom sa prostredníctvom príjmu polohového telegramu od zameriavacieho satelitu, to je globálneho určovania polohy, určí poloha obidvoch meracích jednotiek relatívne vzhľadom na seba navzájom v jednom súradnicovom systéme. Pri každom prerušení jazdy druhej meracej jednotky pri jej meracej jazde v smere na protiľahlú meraciu jednotku sa určí prostredníctvom prijatia ďalšieho polohovacieho telegramu od meracích satelitov príslušná relatívna zmena polohy.

Bližšie detaily uvedených spôsobov na zameriavanie koľaje sú tiež opísané v článku „Stav zamerania pozdĺžnej tetivy prostredníctvom EM-SAT alebo GPS“ v odbornom časopise „Der Eisenbahningenieur“ 46 (1995) 8, strany 560 až 563.

Podľa článku „GPS - zber základných údajov“ v časopise „Railway Age“, december 1994, strany 66 a 67, je známe nasadiť GPS na zisťovanie koľajových úsekov, ktoré vyžadujú prepracovanie.

Konečne je v US 4 812 991 opísaný spôsob a zariadenie na rýchle a presné stanovenie súradnicovej polohy pohyblivého prijímača relatívne vzhľadom na pevne inštalovaný prijímač.

Podstata vynálezu

Vynález si kladie za úlohu vytvoriť na podklade v úvode bližšie opísanom spôsobe spôsob, ktorý' by pri zachovaní vysokej rozmerovej presnosti umožňoval rýchlejší pracovný postup.

Podľa vynálezu sa táto úloha rieši spôsobom v úvode opísaného druhu tým, že na začiatku každého meracieho cyklu sa prostredníctvom nasadenia prijímača globálneho určovania polohy zisťuje relatívna poloha stacionárneho meracieho vozidla vzhľadom na miestne pevne inštalovanej referenčnej stanici globálneho určovania polohy, ktorá je známa v pozemnom súradnicovom systéme a ktorá je v susedstve zameriavaného koľajového úseku a na podklade zistených polohových dát sa nasmeruje vzťažná priamka na mobilné meracie vozidlo a koľajové zameranie sa urobí prostredníctvom dopredného posunutia mobilného meracieho vozidla.

Taký spôsob merania má tú zvláštnu výhodu, že odpadne časovo náročné zameranie laserového vysielača na susedný základný bod. Okrem toho sa tým tiež stáva nadbytočným pripadne časovo náročné polohovanie obidvoch meracích vozidiel vždy na začiatku, prípadne na konci zameriavaného koľajového úseku. Ďalej je možné zameriavať koľajové úseky pri zabránení viacuholníkového ťahu v pretnutí. Konečne je tiež možné namerané polohové údaje výhodným spôsobom využiť na vytvorenie súradnicovo presne definovaného plánu polohy koľaje.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález je v ďalšom podrobnejšie vysvetlený na príklade uskutočnenia v spojení s výkresovou časťou.

Na obr. 1 je schematicky znázornený bokorys dvoch meracích vozidiel na zameriavanie koľajového úseku.

Na obr. 2 je schematicky znázornená požadovaná poloha koľaje a vzťažná priamka vytvorená laserovým lúčom obidvoch meracích vozidiel.

Na obr. 3 až obr. 5 je znázornené vždy veľmi zjednodušené vyobrazenie rôznych polôh obidvoch meracích vozidiel v priebehu zameriavania koľaje.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 znázornený hlavný stroj je v ďalšom označovaný ako mobilné meracie vozidlo 1, pretože v priebehu zameriavania koľaje 9 sa relatívne pohybuje vzhľadom na druhé, stacionárne meracie vozidlo 2, ktoré je označované tiež ako satelit. Obidve meracie vozidlá 1, 2 majú na podvozkoch 3, 4 uložené strojové rámy 5, 6 a sú vždy prostredníctvom samostatného trakčného pohonu 7, 8 pojazdné na koľaji 9 od seba navzájom nezávislo. V trakčnej kabíne 10 mobilného meracieho vozidla 1 je umiestnená ovládacia a výpočtová jednotka 11. Šípkou 12 je znázornený pracovný smer mobilného meracieho vozidla 1 v priebehu zameriavania koľaje 9. Na vonkajšej strane obidvoch podvozkov 3, 4 je pod predným strojovým koncom umiestnená prijímacia jednotka 13, ktorá je vytvorená rýchlym vyhodnocovacím systémom obrazu na umiestnenie vzťažnej priamky 14, vytvorenej laserovým lúčom. Prijímacia jednotka 13 je pripevnená kĺbovo na jednom konci strojového rámu 5 a je uložená prostredníctvom kladiek 15 s okolkami na koľajniciach 16.

Stacionárne meracie vozidlo 2, ktoré je vybavené na prijatie obsluhy sedadlom 17, má prostredníctvom pohonov prestaviteľné na strojovom ráme 6 uložený vysielač 18 v podobe diódového laseru. Na príjem polohových dát v spojení so známym systémom globálneho určovania polohy je na stacionárnom meracom vozidle 2 umiestnený tiež prijímač 19 globálneho určovania polohy. Na prenos dát medzi obidvomi meracími vozidlami 1, 2 na ovládaciu a výpočtovú jednotku 11 sú umiestnené rádiové jednotky 20. Na meranie dráhy je na mobilnom meracom vozidle 1 umiestnený merač 21 dráhy.

Na obr. 2 je zjednodušene znázornená definícia požadovanej polohy koľaje 9. Koľaj 9 je v koľajovom zaznamená vacom pláne súradnicovo presne definovaná vzhľadom na základné body 22, ktoré sú pripevnené na stožiaroch 23 trolejového vedenia. Prostredníctvom bodkočiarkovanej čiary 24 je znázornený stred koľaje 9. Poloha koľaje 9 je definovaná prostredníctvom výšok 25 výseku umiestnených v odstupe piatich metrov. Jedna zo základní výšok 25 výseku, vytvárajúca tetivu 26, je určená požadovanými bodmi 27, ktoré sú umiest-nené v požadovaných odstupoch vzhľadom na uvedené základné body 22.

Podľa známeho, v úvode opísaného spôsobu na zameriavanie koľaje prostredníctvom EM-SAT je vysielač 18 stacionárneho meracieho vozidla 2 presne nasmerovaný na požadovaný bod 27, aby pomocou laserového lúča ako vzťažnej priamky 14 bola vytvorená základňa výšok 25 výseku. Na toto presné zameranie vysielača 18 musí zameriavacia skupina pred zameriavaním koľaje 9 urobiť zodpovedajúce meracie práce pri využití navzájom protiľahlých základných bodov 22, pričom výsledky meraní boli napríklad zapísané na podvaly. Je ale tiež možné urobiť toto zameranie vysielača 18 prostredníctvom na ňom pripevneného cieľového ďalekohľadu, čo je prirodzene spojené so zodpovedajúcim vynaložením času a okrem toho vyžaduje presné polohovanie mobilného meracieho vozidla I na dopredu zameranom požadovanom bode 27.

V ďalšom je spôsob podľa vynálezu na zameranie koľajového úseku 28 bližšie opísaný najmä na podklade obr. 3 až obr. 5.

Na počiatku zameriavania koľaje 9 sa premiestni stacionárne meracie vozidlo 2 do oblasti zameriavaného koľajového úseku 28 a zastaví sa, pokiaľ sa dosiahla od povetemosti závislá dištančná medza na príjem laserového lúča, prípadne vzťažných priamok 14. Aktivovaním prijímača 19 globálneho určovania polohy sú prijímané polohové dáta stacionárneho meracieho vozidla 2 a sú relativované z hľadiska známych polohových dát polohovo pevnej referenčnej stanice 29 globálneho určovania polohy, ktorá je umiestnená v blízkosti koľaje 9 a ktorá je inštalovaná polohovo pevne. Pretože referenčná stanica 29 globálneho určovania polohy je v terestrickom súradnicovom systéme súradnicovo presne známa, je možné tiež súradnicovú polohu stacionárneho meracieho vozidla 2 v súradnicovom systéme presne odvodiť a odovzdať ju prostredníctvom rádiovej jednotky 20 na ovládaciu a výpočtovú jednotku 11. V nej sú okamžite polohové dáta porovnané s požadovanými dátami uloženými v pamäti a prípadný rozdiel je braný do úvahy pri nasledujúcom zameraní.

Po vytvorení vzťažných priamok 14 prostredníctvom nastavenia laserového lúča vysielača 18 na prijímacej jednotke 13 sa doprednou jazdou mobilného meracieho vozidla 1, začne zameriavanie koľajového úseku 28. Pritom sa uskutočňuje v odstupoch 20 cm meranie polohy vzťažných priamok 14 relatívne vzhľadom na skutočnú polohu koľaje 9, ktorá je prostredníctvom kladiek 15 s okolkami prenášaná na prijímaciu jednotku 13. V spojení s meraním dráhy prostredníctvom merača 21 dráhy sa uskutočňuje od miesta závislé ukladanie korekčných nameraných hodnôt, vytvorených prostredníctvom vzniku rozdielov medzi požadovanými a skutočnými hodnotami, do pamäte.

Na obr. 4 je znázornený koniec meracieho cyklu, v ktorom mobilné meracie vozidlo 1 dosiahlo v rámci zameriavania stacionárne meracie vozidlo 2. Prostredníctvom doprednej jazdy stacionárneho meracieho vozidla 2 sa začne nasledujúci merací cyklus, ako je to zrejmé z obr. 5.

Claims (1)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   Spôsob zameriavania koľaje (9) s dvomi od seba navzájom nezávisle pojazdnými meracími vozidlami (1, 2), pričom vždy prvé mobilné meracie vozidlo (1) sa umiestni na jednom z obidvoch koncových bodov meraného koľajového úseku (28) a druhé, v priebehu meracieho procesu stacionárne meracie vozidlo (2) určuje vzhľadom na svoju miestnu polohu súradnice, a medzi obidvomi meracími vozidlami (1, 2) sa umiestni vzťažná priamka (14) v podobe optického meracieho lúča, hneď potom prvé mobilné meracie vozidlo (1) popôjde v smere k protiľahlému stacionárnemu meraciemu vozidlu (2) a každá zmena polohy prijímacej jednotky (13) prvého mobilného meracieho vozidla (1) vo vzťahu k vzťažným priamkam (14) sa registruje ako korekčná nameraná hodnota, vyznačujúci sa tým, že na začiatku každého meracieho cyklu sa prostredníctvom nasadenia prijímača (19) globálneho určovania polohy zisťuje relatívna poloha stacionárneho meracieho vozidla (2) vzhľadom na miestne pevne inštalovanej referenčnej stanici (29) globálneho určovania polohy, ktorá je známa v pozemnom súradnicovom systéme a ktorá je v susedstve zameriavaného koľajového úseku (28) a na podklade zistených polohových dát sa nasmeruje vzťažná priamka (14) na mobilné meracie vozidlo (1) a koľajové zameranie sa urobí prostredníctvom dopredného pohybu mobilného meracieho vozidla (1).