一种钢轨纵向位移监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种钢轨纵向位移监测系统，包括：位移测量装置、定位底座和激光源；其中，所述定位底座固定于钢轨轨底，用于标记测量位置；所述激光源固定于钢轨旁固定设施处，用于提供激光束；所述位移测量装置，固定在所述定位底座上，用于在第一次测量时，通过所述激光束获得基准位置图；同时，在以后测量时，通过所述激光束获得光斑投影图，将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢轨
，特别涉及一种钢轨纵向位移监测系统。
技术介绍
钢轨是铁路轨道的主要组成部件。它的功用在于引导机车车辆的车轮前进，承受车轮的巨大压力，并传递到轨枕上，钢轨必须为车轮提供连续、平顺和阻力最小的滚动表面。随着相关技术不断成熟，无缝钢轨的使用越来越普遍，将多根25米长钢轨焊接成为单根几百米甚至几千米长，例如沪宁线单轨长度已达到303公里，加大了列车行进速度，提高了乘客舒适性，增加了铁路运输运载量。由于热胀冷缩及列车行进巨大摩擦力，钢轨会出现一定程度上的纵向爬行位移，或在不定区间内存储下巨大应力，易导致胀轨跑道或拉断钢轨，存在巨大的安全隐患，造成重大交通安全事故。我国铁路营运里程现已突破10万公里，高速铁路突破1万公里，由于交通运输需求，地铁、轻轨、城际铁路等城市轨道交通也不断发展。随着列车运行速度不断加快，列车数量不断增加，现阶段的人工测量钢轨纵向位移量的方法耗时长、精度低，受人为因素干扰明显，占用了大量人力物力，已不适应铁路现代化管理的要求，快速精准自动化测量已成为必然的发展趋势。。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提出一种钢轨纵向位移监测系统，加快测量流程，简化安装过程，消除人为影响，提高测量精度。为实现上述目的，本专利技术提供了一种钢轨纵向位移监测系统，包括：位移测量装置、定位底座和激光源；其中，所述定位底座固定于钢轨轨底，用于标记测量位置；所述激光源固定于钢轨旁固定设施处，用于提供激光束；所述位移测量装置，固定在所述定位底座上，用于在第一次测量时，通过所述激光束获得基准位置图；同时，在以后测量时，通过所述激光束获得光斑投影图，将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据。优选地，还包括：数据服务器；其中，所述数据服务器从所述位移测量装置上获取钢轨纵向位移数据，根据所述钢轨纵向位移数据产生测量报表，并输出超限报警。优选地，所述定位底座包括识别芯片、定位夹具；其中，所述识别芯片置于所述定位夹具上，所述定位夹具通过螺母和螺栓固定在钢轨轨底。优选地，所述位移测量装置包括：图像采集单元、图像处理单元、数据存储单元、身份识别单元、通信单元和定位模组；其中，所述图像采集单元，用于根据所述激光束获得基准位置图和/或光斑投影图；所述图像处理单元，用于将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据；所述通信单元，用于将所述钢轨纵向位移数据传输至数据服务器；所述定位模组，用于嵌入所述定位夹具上，将所述位移测量装置固定在第一次测量时的测量点上；身份识别单元，用于对所述识别芯片进行ID号识别，获得测量位置的ID号；数据存储单元，用于按照所述测量位置的ID号对应的钢轨纵向位移数据的形式进行数据存储。优选地，所述位移测量装置还包括：磁铁片；其中，所述磁铁片设置在所述定位模组上，所述磁铁片用于在定位模组到位后，使得所述位移测量装置吸附在所述定位夹具上。优选地，所述图像采集单元包括：窄带滤光片、光线调节片、成像幕布和相机；其中，所述激光源发射的激光束经过所述窄带滤光片、所述光线调节片显示于所述成像幕布，所述相机对所述成像幕布进行拍摄，获得基准位置图和/或光斑投影图。优选地，所述激光束为650nm红色可见光激光束。优选地，所述位移测量装置为手持式设备。上述技术方案具有如下有益效果：本技术方案通过低发散激光光斑成像，像素点对比测量法解决了现有技术中精度低，受人为操作影响大的缺陷，使测量精度达到0.1mm内。650nm红光激光源发出光束不受时间段影响，图像采集单元的光线自适应功能使得白天和夜间均可在幕布获得清晰明显的光斑投影。通过改变设备架构，将复杂的图像识别和数据存储上传功能集成于位移测量装置，测量完成后直接带回，测量点只安装定位底座和激光源设备，没有电路维护及供电需求，安装后基本不需要进行维护工作，简化安装和维护流程。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提出的一种钢轨纵向位移监测系统示意图之一；图2为本专利技术提出的一种钢轨纵向位移监测系统示意图之二；图3为本实施例的钢轨纵向位移测量系统示意图；图4为本实施例的位移测量装置的功能框图；图5为本实施例的图像采集单元的功能框图；图6为本实施例的定位底座的结构示意图；图7为本实施例的位移测量装置与定位底座的定位模组组合示意图；图8为本实施例的激光源的功能框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本技术方案的工作原理为：本技术方案涉及一种钢轨纵向位移测量系统，包括位移测量装置、定位底座和数据服务器。定位底座固定于钢轨轨底处，与钢轨位移状态完全一致，记录测量定位点；激光源固定于接触网支柱、防撞墙或其他轨旁固定设施上，用于提供识别激光束。位移测量装置完成采集激光束、图像处理、存储对比测量数据、远程发送测量数据等功能；数据服务器可远程接收测量结果或由手持机直接上传测量结果，对测量数据进行详细分析，得出纵向位移量报表，进行位移超限预警。基于上述工作原理，本专利技术提出一种钢轨纵向位移监测系统。如图1所示。包括：位移测量装置101、定位底座102和激光源103；其中，所述定位底座102固定于钢轨轨底，用于标记测量位置；所述激光源103固定于钢轨旁固定设施处，用于提供激光束；所述位移测量装置101，固定在所述定位底座102上，用于在第一次测量时，通过所述激光束获得基准位置图；同时，在以后测量时，通过所述激光束获得光斑投影图，将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据。如图2所示，为本专利技术提出的一种钢轨纵向位移监测系统示意图之二。在图1的基础上，还包括：数据服务器104；其中，所述数据服务器104从所述位移测量装置101上获取钢轨纵向位移数据，根据所述钢轨纵向位移数据产生测量报表，并输出超限报警。实施例1如图3所示，为本实施例的钢轨纵向位移测量系统示意图。包括位移测量装置1、定位底座2、激光源3和数据服务器5。在本实施例中，所述位移测量装置1为便携式手持设备，由工作人员进行测量作业时携带；所述定位底座2通过相应设备固定于钢轨4底部，用于标记测量位置；所述激光源3固定于接触网支柱、防撞墙或其他轨旁固定设施处，提供激光光源；所述数据服务器5从位移测量装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨纵向位移监测系统，其特征在于，包括：位移测量装置、定位底座和激光源；其中，所述定位底座固定于钢轨轨底，用于标记测量位置；所述激光源固定于钢轨旁固定设施处，用于提供激光束；所述位移测量装置，固定在所述定位底座上，用于在第一次测量时，通过所述激光束获得基准位置图；同时，在以后测量时，通过所述激光束获得光斑投影图，将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨纵向位移监测系统，其特征在于，包括：位移测量装置、定位底座和激光源；其中，
所述定位底座固定于钢轨轨底，用于标记测量位置；
所述激光源固定于钢轨旁固定设施处，用于提供激光束；
所述位移测量装置，固定在所述定位底座上，用于在第一次测量时，通过所述激光束获得基准位置图；同时，在以后测量时，通过所述激光束获得光斑投影图，将所述光斑投影图与所述基准位置图进行像素对比，获得钢轨纵向位移数据。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：数据服务器；其中，
所述数据服务器从所述位移测量装置上获取钢轨纵向位移数据，根据所述钢轨纵向位移数据产生测量报表，并输出超限报警。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述定位底座包括识别芯片、定位夹具；其中，
所述识别芯片置于所述定位夹具上，所述定位夹具通过螺母和螺栓固定在钢轨轨底。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述位移测量装置包括：图像采集单元、图像处理单元、数据存储单元、身份识别单元、通信单元和定位模组；其中，
所述图像采集单元，用于根据所述激光束获得基准位置图和/或光斑投影图；
所述图像处理单元，用于将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：李旭光，
类型：发明
国别省市：河北;13