限界测量仪、限界测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术涉及测量技术领域，公开了一种限界测量仪、限界测量系统及测量方法，该限界测量仪包括：支架、定位部件和测距仪，支架搭设在铁道轨面上，测距仪安装于支架，定位部件安装于支架，并能够抵在铁道轨面上，使得测距仪位于铁道轨面；限界测量系统包括移动设备和限界测量仪；测量方法的步骤包括：建立坐标系，测距仪测量以及测量数据的坐标转换。本发明专利技术实施例利用定位部件使得安装于支架上的测距仪位于铁道轨面，以测距仪的位置作为建立的坐标系的坐标原点，测距仪测出的测量结果，不需要重新计算即可记录在坐标系中，测量快速且准确性高，便于携带。

Gauge measuring instrument, gauge measuring system and measuring method

【技术实现步骤摘要】
限界测量仪、限界测量系统及测量方法
本专利技术涉及测量
，特别是涉及一种限界测量仪、限界测量系统及测量方法。
技术介绍
铁路建筑限界是保障铁路货物安全运输的关键基础数据。传统的限界数据测量工具以皮尺，卷尺、钢尺和激光测距仪为主，采用人工测量的方法，测量数据精度不能保证，测量过程复杂，需要多人配合才能完成，工作效率低。近年来，国内专家学者先后提出采用激光测距仪辅助测量小车和测量平台进行限界测量，但方法中没有明确测量坐标系的建立过程。限界数据测量分别采用基于大地和基于轨面两种坐标系进行测量，测量结果可通过公式进行换算，最后得出基于轨面坐标系的建筑限界数据。现有方法没有说明测量坐标系的坐标原点，虽然满足基于大地坐标系的测量，但是不能满足基于轨面坐标系的测量，测量结果需要转换到规定的坐标系，在转换过程中存在一定的误差。国内科研院所和大专院校先后研制出基于测量小车的测距装置，有的将笔记本电脑和测量装置集成到一起，有的加装水平仪作为测量平台，其结果一方面导致测量工具过于庞大、笨重，不利于远距离携带，另一方面增加了不必要的生产成本。国内现有测量工具中大多采用基于大地坐标系的测量方法，其测量坐标系的建立，坐标原点的选取均未作详细说明。在限界数据的实际应用中，最终需要的是基于轨面坐标系的限界数据，特别是在曲线线路上，需要将基于大地坐标系的测量数据转换到基于轨面坐标系的数据(需要考虑钢轨高度、曲线半径、外轨超高等因素)，在没有明确测量坐标系和坐标原点的情况下，数据转换结果可能是错误的。
技术实现思路
<br>(一)要解决的技术问题本专利技术实施例的目的是提供一种限界测量仪、限界测量系统及测量方法，以解决现有技术中的至少存在的测量坐标系原点建立不明确导致坐标系转换时具有较大误差的技术问题之一。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种限界测量仪，包括：支架、定位部件和测距仪，所述支架搭设在铁道轨面上，所述测距仪安装于所述支架，所述定位部件安装于所述支架，并能够抵在所述铁道轨面上，使得所述测距仪位于所述铁道轨面。其中，所述支架上设有刻度，使得所述刻度的零点和所述测距仪均位于所述铁道轨面的中心，且所述刻度由零点向两侧标记。其中，所述支架底部的正中间位置构造有突出部，在所述突出部构造有安装孔，所述安装孔的位置与所述刻度的零点位置重合，所述测距仪铰接于所述安装孔。其中，还包括旋转部件，所述旋转部件与所述测距仪连接并铰接于所述安装孔，用于带动所述测距仪的探头旋转。其中，所述旋转部件包括螺杆和固定在所述螺杆上的微距旋钮，所述安装孔内设有与所述螺杆相适配的螺纹，所述螺杆穿过所述测距仪并拧入所述安装孔内，且所述测距仪与所述微距旋钮固定，所述微距旋钮能够带动所述测距仪的探头旋转。其中，所述定位部件包括双向伸缩杆，所述双向伸缩杆与所述支架平行设置，所述双向伸缩杆的伸缩部分别抵于铁轨的内侧面。其中，所述支架由绝缘材料制成，长度为1600毫米-2000毫米。其中，所述刻度由所述零点向两侧延伸至少800毫米。本专利技术还公开一种限界测量系统，包括移动设备和本专利技术限界测量仪，所述移动设备包括第一通讯模块和坐标系处理模块，所述测距仪包括第二通讯模块，所述第一通讯模块与所述第二通讯模块通讯连接，用于传输所述测距仪检测到的测量数据，所述坐标系处理模块用于将所述测距仪检测到的测量数据转换为轨面坐标系的数据。本专利技术还包括一种本专利技术限界测量系统的测量方法，包括：建立大地坐标系XOY和轨面坐标系X’OY’：以测距仪为大地坐标系和轨面坐标系的坐标原点O，X’的正方向为经过坐标原点O与其右侧钢轨的连线方向，Y’的正方向为经过坐标原点垂直于钢轨顶面平面向上的方向；X的正方向为经过坐标原点平行于大地的向右方向，Y的正方向为经过坐标原点垂直于大地的向上方向；调整测距仪朝向待测目标，测量出所述待测目标与测距仪之间的水平距离和垂直距离，并记录在所述大地坐标系XOY中；通过所述移动设备的所述坐标系处理模块将所述大地坐标系XOY中的坐标结合线路基础信息转换为轨面坐标系X’OY’中的坐标。(三)有益效果本专利技术实施例提供的一种限界测量仪、限界测量系统及测量方法，利用定位部件使得安装于支架上的测距仪位于铁道轨面，以测距仪的位置作为建立的坐标系的坐标原点，测距仪测出的测量结果，不需要重新计算即可记录在坐标系中，测量快速且准确性高，便于携带。附图说明图1为本专利技术实施例一种限界测量仪的结构示意图；图2为本专利技术实施例建立大地坐标系和轨面坐标系的示意图。附图标记：1：支架；2：定位部件；3：测距仪；4：钢轨：5：刻度：6：旋转部件；7：移动设备。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。如图1所示，本专利技术实施例公开了一种限界测量仪，包括：支架1、定位部件2和测距仪3，支架1搭设在铁道轨面上，测距仪3安装于支架1，定位部件2安装于支架1，并能够抵在铁道轨面上，使得测距仪3位于铁道轨面。具体地，本实施例中将测距仪3安装在支架1上，且定位部件2使得测距仪3位于铁道轨面，优选地，测距仪3位于铁道轨面的中心。铁道轨面的中心指的是一条铁轨的两条平行钢轨4之间的连线的中点。将测距仪3的位置作为大地坐标系和轨面坐标系的坐标原点建立相应的坐标系。定位部件2用于移动支架1和测距仪3的位置，使测距仪3的位置始终保持在两条平行钢轨5之间的连线的中点。支架1搭设在铁道轨面上，作为定位部件2和测距仪3的支撑部件，保证测距仪3安放稳定。本实施例中的测距仪3可采用激光测距仪，由于一般的激光测距仪内部集成基于重力的角度传感器，其测出的数据即为待测目标在大地坐标系中的水平距离、垂直距离和直线距离。激光测距仪可采用手持激光测距仪、云服务激光测距仪或望远镜式激光测距仪等。优选为云服务激光测距仪，可以通过蓝牙将激光测距仪上测量数据实时传输到移动终端如手机、平板电脑上；通过wifi联网可将数据传输到云端服务器，在远程的施工伙伴实时共享测量数据。本实施例采用激光测距仪进行非接触式测量，操作人员通过移动终端读取测量数据，远离铁轨，大大降低了人身安全风险。本专利技术实施例提供的一种限界测量仪、限界测量系统及测量方法，利用定位部件使得安装于支架上的测距仪位于铁道轨面，以测距仪的位置作为建立的坐标系的坐标原点，测距仪测出的测量结果，不需要重新计算即可记录在坐标系中，测量快速且准确性高，便于携带，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种限界测量仪，其特征在于，包括：支架、定位部件和测距仪，所述支架搭设在铁道轨面上，所述测距仪安装于所述支架，所述定位部件安装于所述支架，并能够抵在所述铁道轨面上，使得所述测距仪位于所述铁道轨面。/n

【技术特征摘要】
1.一种限界测量仪，其特征在于，包括：支架、定位部件和测距仪，所述支架搭设在铁道轨面上，所述测距仪安装于所述支架，所述定位部件安装于所述支架，并能够抵在所述铁道轨面上，使得所述测距仪位于所述铁道轨面。


2.根据权利要求1所述的限界测量仪，其特征在于，所述支架上设有刻度，使得所述刻度的零点和所述测距仪均位于所述铁道轨面的中心，且所述刻度由零点向两侧标记。


3.根据权利要求2所述的限界测量仪，其特征在于，所述支架底部的正中间位置构造有突出部，在所述突出部构造有安装孔，所述安装孔的位置与所述刻度的零点位置重合，所述测距仪铰接于所述安装孔。


4.根据权利要求3所述的限界测量仪，其特征在于，还包括旋转部件，所述旋转部件与所述测距仪连接并铰接于所述安装孔，用于带动所述测距仪的探头旋转。


5.根据权利要求4所述的限界测量仪，其特征在于，所述旋转部件包括螺杆和固定在所述螺杆上的微距旋钮，所述安装孔内设有与所述螺杆相适配的螺纹，所述螺杆穿过所述测距仪并拧入所述安装孔内，且所述测距仪与所述微距旋钮固定，所述微距旋钮能够带动所述测距仪的探头旋转。


6.根据权利要求2所述的限界测量仪，其特征在于，所述定位部件包括双向伸缩杆，所述双向伸缩杆与所述支架平行设置，所述双向伸缩杆的伸缩部分别抵于铁轨的内侧面。


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【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟斌，王瑞民，李国华，甄勇，黄敏珍，孔垂云，刘洋，石岭，宁涛，乔丽，钟立民，李楠，张佳欢，陆垚，霍星，庞鸣雷，谢玉洁，尹文强，曾彧，刘松，王小朋，刘士峰，罗德学，吴文博，祁帅，李明，郭锐，刘艳超，孙超，侯云娇，林晓蕾，李一丹，李楠，吴志伟，黄永亮，
申请(专利权)人：北京经纬信息技术有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司电子计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11