專利名稱：一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，尤其涉及一種用于測(cè)量鐵路線路長(zhǎng)波 不平順的激光測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
隨著列車運(yùn)行速度的不斷提高，為實(shí)現(xiàn)旅客列車運(yùn)行的安全性和舒適性，必須保 證線路的長(zhǎng)波平順性。有關(guān)資料顯示，提速機(jī)車以150km/h速度在直線軌道上運(yùn)行時(shí)，如 果線路不平順波長(zhǎng)為1 20m，則車體振動(dòng)主頻主要集中在2. 20 4. 00Hz，避開了人體正 常敏感頻率，平穩(wěn)性指標(biāo)屬優(yōu)級(jí)；如果線路不平順波長(zhǎng)為20 30m，則車體振動(dòng)主頻降低至 1. 50Hz左右，正好處于人體敏感頻率范圍，乘坐舒適性大大降低。隨著軌道線路列車運(yùn)行時(shí)速的不斷提高，特別是對(duì)于目前建設(shè)的高速鐵路，線路 的長(zhǎng)波不平順將是工務(wù)部門在線路精調(diào)與維護(hù)工作中所面臨的也是必須解決的一大難題。 因此，開發(fā)用于檢測(cè)軌道線路長(zhǎng)波不平順的測(cè)量?jī)x器具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前的測(cè)量 儀器都是手工測(cè)量，然后將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)再人工計(jì)算從而得出最終數(shù)據(jù)，自動(dòng)化程度不 高、效率低。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是為了解決現(xiàn)有測(cè)量裝置自動(dòng)化程度不高、效率低的問題，提供一 種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置。本實(shí)用新型是通過這樣的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，其特征在 于包括激光發(fā)射裝置、測(cè)量單元和計(jì)算單元，所述激光發(fā)射裝置上裝有激光測(cè)距傳感器，所 述測(cè)量單元包括一激光接收裝置，所述激光接收裝置位于一橫向跟蹤裝置和一縱向跟蹤裝 置上，所述測(cè)量單元還包括和所述計(jì)算單元連接的里程傳感器、超高傳感器、水平位移傳感 器、垂直位移傳感器、橫向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)。所述計(jì)算單元包括計(jì)算單元A和計(jì)算單元B，所述里程傳感器、超高傳感器、水平 位移傳感器和垂直位移傳感器和計(jì)算單元A連接，所述里程傳感器和計(jì)算單元A分別都和 計(jì)算單元B連接。測(cè)量時(shí)，所述激光發(fā)射裝置固定不動(dòng)，所述激光接收裝置勻速向所述激光發(fā)射裝 置靠近，實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前位置激光束在激光接收器上的水平和垂直位移值，再由所述計(jì)算單 元實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)的水平和垂直理論矢距值，從而可以實(shí)時(shí)計(jì)算出線路當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)于激光 基準(zhǔn)弦的偏差值，直接檢測(cè)當(dāng)前被測(cè)線路的長(zhǎng)波不平順度。這種測(cè)量裝置自動(dòng)化程度高，因 而測(cè)量效率大大提高。具有檢測(cè)速度快、測(cè)量精度高、能直接測(cè)量線路不平順等優(yōu)點(diǎn)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。[0010]


圖1是本實(shí)用新型的機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中，1為激光發(fā)射裝置，2為測(cè)量單元，3為橫向跟蹤機(jī)構(gòu)，4為縱向跟蹤機(jī)構(gòu)，5 為控制系統(tǒng)，6為激光接收裝置。圖2是本實(shí)用新型的計(jì)算系統(tǒng)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的計(jì)算原理圖。圖3中，I為固定點(diǎn)n，II為固定點(diǎn)n+1，III為理論線路，IV為實(shí)際線路，V為激 光弦。
具體實(shí)施方式
如
圖1所示，本實(shí)用新型由激光發(fā)射裝置1向激光接收裝置6發(fā)射幾十米至數(shù)百 米的激光束，同時(shí)由激光測(cè)距傳感器測(cè)量發(fā)射裝置1與接收裝置6之間的距離G'。測(cè)量 單元2包括激光接收裝置6、橫向跟蹤機(jī)構(gòu)3、縱向跟蹤機(jī)構(gòu)4、里程傳感器Cs、超高傳感器 Pe、水平位移傳感器Ch、垂直位移傳感器Cv、橫向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)Mh以及縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)Mv。在激光接收裝置6向激光發(fā)射裝置1靠近的過程中，由橫向跟蹤機(jī)構(gòu)3和縱向跟 蹤機(jī)構(gòu)4保證激光束始終保持在激光接收裝置6上，并實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前位置激光束在激光接 收器上的水平位移值H和垂直位移值V，以及當(dāng)前位置里程S、超高值a、曲線半徑R和曲線 長(zhǎng)度Lc，并傳輸給計(jì)算單元A，如圖2所示。計(jì)算單元B則根據(jù)發(fā)射裝置和接收裝置間弧長(zhǎng) 距離L、當(dāng)前點(diǎn)里程S以及曲線長(zhǎng)度Lc和曲線半徑R，計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)的水平和垂直理論矢距值f。如圖3所示，結(jié)合計(jì)算單元A和計(jì)算單元B，通過測(cè)量計(jì)算可得到實(shí)際線路到固定 點(diǎn)距離S、線路到固定點(diǎn)的目標(biāo)距離d、固定點(diǎn)處的偏差q、激光發(fā)射與接收處距離G、實(shí)測(cè) 點(diǎn)與起點(diǎn)距離L、固定點(diǎn)偏差補(bǔ)償量C、激光弦實(shí)測(cè)矢距y以及該點(diǎn)的理論矢距yl，從而得出 當(dāng)前點(diǎn)相對(duì)于激光基準(zhǔn)弦的實(shí)際偏差量m，直接檢測(cè)當(dāng)前被測(cè)線路的長(zhǎng)波不平順度。
權(quán)利要求1.一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，其特征在于包括激光發(fā)射裝置、測(cè)量單元和計(jì)算單元，所 述激光發(fā)射裝置上裝有激光測(cè)距傳感器，所述測(cè)量單元包括一激光接收裝置，所述激光接 收裝置位于一橫向跟蹤裝置和一縱向跟蹤裝置上，所述測(cè)量單元還包括和所述計(jì)算單元連 接的里程傳感器、超高傳感器、水平位移傳感器、垂直位移傳感器、橫向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和縱向驅(qū) 動(dòng)電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，其特征是所述計(jì)算單元包括計(jì)算單元A 和計(jì)算單元B，所述里程傳感器、超高傳感器、水平位移傳感器和垂直位移傳感器和計(jì)算單 元A連接，所述里程傳感器和計(jì)算單元A分別都和計(jì)算單元B連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，尤其涉及一種用于測(cè)量鐵路線路長(zhǎng)波不平順的激光測(cè)量裝置，一種遠(yuǎn)距離激光測(cè)量裝置，其特征在于包括激光發(fā)射裝置、測(cè)量單元和計(jì)算單元，所述激光發(fā)射裝置上裝有激光測(cè)距傳感器，所述測(cè)量單元包括一激光接收裝置，所述激光接收裝置位于一橫向跟蹤裝置和一縱向跟蹤裝置上，所述測(cè)量單元還包括和所述計(jì)算單元連接的里程傳感器、超高傳感器、水平位移傳感器、垂直位移傳感器、橫向驅(qū)動(dòng)馬達(dá)和縱向驅(qū)動(dòng)電機(jī)。本實(shí)用新型具有檢測(cè)速度快、測(cè)量精度高、能直接測(cè)量線路不平順等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E01B35/06GK201826230SQ20102052129
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月8日
發(fā)明者何國(guó)華, 徐濟(jì)松, 王發(fā)燈, 高春雷 申請(qǐng)人:中國(guó)鐵道科學(xué)研究院鐵道建筑研究所