钢轨纵向位移的测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钢轨纵向位移的测量系统。其中，该系统包括：控制器，与激光发射器建立通信关系，用于控制激光发射器发射激光；标尺，固定于钢轨，用于接收激光发射器发射的激光；图像传感器，与控制器建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至控制器，其中，第一图像中包括激光的光束；控制器，还用于根据第一图像生成钢轨的纵向位移。本实用新型专利技术解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
钢轨纵向位移的测量系统
本技术涉及铁路领域，具体而言，涉及一种钢轨纵向位移的测量系统。
技术介绍
在新建无缝铁路铺轨时，需要在轨道拉伸均匀而且轨道温度符合锁定轨温范围的情况下才开始进行钢轨锁定，而为了随时监测到轨道是否拉伸均匀，往往需要在1000或1500米轨道范围内监测轨道各点的拉伸情况。在现有技术中，往往采用磁尺检测技术以及拉绳测距技术来对钢轨的位移进行测量，在磁尺检测技术中，采用磁位移读取装置会获取钢轨位移数据，在拉伸测距技术中，将拉绳测位移传感器一端固定在钢轨上，一段固定在轨道板上，当钢轨移动时，拉绳传感器就可以输出钢轨位移值。需要说明的是，在上述测量钢轨位移的方案中，磁位移读取装置以及拉绳测位移传感器的抗振性差，导致检测到的数据经精确性低。针对上述相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种钢轨纵向位移的测量系统，以至少解决相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。根据本技术实施例的一个方面，提供了一种钢轨纵向位移的测量系统，包括：控制器，与激光发射器建立通信关系，用于控制激光发射器发射激光；定位尺，固定于钢轨，用于接收激光发射器发射的激光；图像传感器，与控制器建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至控制器，其中，第一图像中包括激光的光束；控制器，还用于根据第一图像生成钢轨的纵向位移。进一步地，控制器包括：处理器，与图像传感器建立通信关系，用于根据第一图像识别出定位尺中光束所在的第一刻度。进一步地，控制器包括：存储器，与处理器建立通信关系，用于存储预设刻度。进一步地，控制器包括：计算器，分别与处理器以及存储器建立通信关系，用于根据第一刻度以及预设刻度计算生成钢轨的纵向位移。进一步地，控制器还包括：信号转换器，与计算器建立通信关系，用于将钢轨的纵向位移转换成数字信号。进一步地，系统还包括：上位机，与信号转换器建立通信关系，用于接收信号转换器发送的数字信号。进一步地，上位机还与控制器建立通信关系，用于向控制器发送测量指令。进一步地，图像传感器包括：摄像头，用于以500秒/帧的速度采集定位尺的第一图像。进一步地，激光发射器为一字型发射器。进一步地，信号转换器通过串口将数字信号发送至上位机。在本技术实施例中，钢轨纵向位移的测量系统包括：控制器，与激光发射器建立通信关系，用于控制激光发射器发射激光；标尺，固定于钢轨，用于接收激光发射器发射的激光；图像传感器，与控制器建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至控制器，其中，第一图像中包括激光的光束；控制器，还用于根据第一图像生成钢轨的纵向位移，解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的技术问题。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1是根据本技术实施例的一种钢轨纵向位移的测量系统的结构示意图；以及图2是根据本技术实施例的一种可选地钢轨纵向位移的测量系统的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。本技术提供了一种钢轨纵向位移的测量系统，如图1所示，该系统可以包括：控制器12，与激光发射器13建立通信关系，用于控制激光发射器发射激光10。定位尺14，固定于钢轨，用于接收激光发射器发射的激光10。具体地，在本方案中，可以采用测量系统中的控制器来与上位机建立通信关系，上位机可以向测量系统中的控制器12发送测量指令，该测量指令用于控制测量传感器系统测量钢轨的纵向位移。需要说明的是，上述控制器12可以为FPGA处理器。控制器在接收到上位机发送的测量指令之后，可以控制激光发射器向定位尺发送激光，上述定位尺可以为高精度定位尺，激光发射器可以在上述高精度定位尺上形成线性激光的光束。这里需要说明的是，在高精度定位尺中有刻度，激光发射器是固定不动的，高精度定位尺会随着钢轨发生纵向位移。图像传感器16，与控制器建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至控制器，其中，第一图像中包括激光的光束。控制器12，还用于根据第一图像生成钢轨的纵向位移。具体地，控制器在控制激光发射器发射激光后，控制器可以再控制图像传感器抓拍高精度定位尺的图像，需要说明的是，在该高精度定位尺的图像中可以包括激光的光束轨迹。控制器可以通过对上述第一图像进行识别处理，生成上述钢轨的纵向位移。本实施例通过接收上位机发送的测量指令；根据测量指令控制激光发射器向定位尺发射激光，其中，定位尺固定于钢轨；控制所图像传感器采集定位尺的第一图像，其中，图像中包括激光的光束；根据图像传感器反馈的第一图像生成钢轨的纵向位移。容易注意到，本方案是通过图像测量的方式来测量钢轨的纵向位移，该非接触的方式使得在测量位移时抗振性能得到改进，测量钢轨位移的精确性变高，而且，本实施例的方案无需照明光源，不受强光干扰，因此，本方案解决了相关技术中，检测钢轨位移的装置抗振性差导致检测到的数据精确性低的问题。可选地，上述控制器可以包括：处理器，与图像传感器建立通信关系，用于根据第一图像识别出定位尺中光束所在的第一刻度。可选地，上述控制器可以包括：存储器，与处理器建立通信关系，用于存储预设刻度。可选地，上述控制器可以包括：计算器，分别与处理器以及存储器建立通信关系，用于根据第一刻度以及预设刻度计算生成钢轨的纵向位移。具体地，本方案可以对上述第一图像进行识别处理，并且识别出上述高精度定位尺上光束所在的第一刻度。，在控制器中可以预存有预设刻度，控制器可以根据第一刻度与预设刻度的差值来计算生成上述钢轨的纵向位移，上述预设刻度可以为零位刻度。这里需要说明的是，上述预设刻度也可以通过识别初始图像中的定位尺获取，初始图像也有图像传感器采集得到。可选地，上述控制器还可以包括：信号转换器，与计算器建立通信关系，用于将钢轨的纵向位移转换成数字信号。可选地，上述系统还可以包括：上位机，与信号转换器建立通信关系，用于接收信号转换器发送的数字信号。可选地，上位机还与控制器建立通信关系，用于向控制器发送测量指令。可选地，上述图像传感器可以包括：摄像头，用于以500秒/帧的速度采集定位尺的第一图像。可选地，上述激光发射器为一字型激光发射器。一字型激光器可以向高精度定位尺发射线性激光的光束。可选地，上述传感器可以通过串口将数字信号发送至上位机。上述本技术实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。下面结合图2，介绍本申请的一种优选的实施例：本申请可以提供一种位移传感器，如图2所示，该位移传感器可以包括：高精度定位尺21、一字型激光器23以及图像传感器25。位移传感器25接收到初始化命令，就会开启一字型激光器23，在高精度定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨纵向位移的测量系统，其特征在于，包括：控制器12，与激光发射器13建立通信关系，用于控制所述激光发射器13发射激光10；定位尺14，固定于钢轨，用于接收所述激光发射器13发射的所述激光10；图像传感器16，与所述控制器14建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至所述控制器14，其中，所述第一图像中包括所述激光10的光束；所述控制器14，还用于根据所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨纵向位移的测量系统，其特征在于，包括：控制器12，与激光发射器13建立通信关系，用于控制所述激光发射器13发射激光10；定位尺14，固定于钢轨，用于接收所述激光发射器13发射的所述激光10；图像传感器16，与所述控制器14建立通信关系，用于将采集到的标尺的第一图像发送至所述控制器14，其中，所述第一图像中包括所述激光10的光束；所述控制器14，还用于根据所述第一图像生成所述钢轨的纵向位移。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：处理器，与所述图像传感器建立通信关系，用于根据所述第一图像识别出所述定位尺中所述光束所在的第一刻度。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：存储器，与所述处理器建立通信关系，用于存储预设刻度。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述控制器包括：计算器，分别与所述处理器以及所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜香刚，赵勇，蔡德钩，王继军，肖俊恒，蒋金洲，梁晨，徐玉坡，徐宏超，王彦文，吴鑫，贺宇，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院铁道建筑研究所，武汉利德测控技术有限公司，北京市铁锋建筑工程技术开发公司，中国铁道科学研究院，中国铁路总公司，
类型：新型
国别省市：北京,11