一种轨道交通三维激光扫描小车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种轨道交通三维激光扫描小车，包括车架组件、激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件和电源；车架组件设置在轨道上并可沿着轨道运动，激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件和电源分别设置在车架组件上，并随着车架组件一同在轨道上滑动，激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件分别与电源电连接。本实用新型专利技术通过将激光扫描仪设置在车架组件上，不被遮挡，可直接扫描得到轨道的相关数据信息，且整个其余组件均设置在车上一同在轨道上行走，非常方便，整个小车结构稳定，装配简单，功能全面，非常方便。

A 3D laser scanning car for rail transit

【技术实现步骤摘要】
一种轨道交通三维激光扫描小车
本技术涉及轨道监测
，尤其涉及一种轨道交通三维激光扫描小车。
技术介绍
随着国家高速铁路和城市轨道高速建设，轨道交通领域隧道结构形态参数以及表观病害检测对保障既有线路运营安全日益重要。运营线路天窗时间短，必须高效获得图像和结构尺寸数据。目前主要采用人工巡查方式，也有部分基于轨道检测小车改装进行隧道结构检测，但是轨检小车一般采用T型或者H型结构，传统轨检小车通过改装扫描小车得到，由于小车结构遮挡三维扫描仪无法直接测量到轨道的相关数据信息，导致扫描设备无法直接测量到轨道影响隧道净空、限界等检测项目准确性。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种轨道交通三维激光扫描小车。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种轨道交通三维激光扫描小车，包括车架组件、激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件和电源；所述车架组件设置在轨道上并可沿着所述轨道运动，所述激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件和电源分别设置在所述车架组件上，并可随着所述车架组件一同在所述轨道上滑动，所述激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件、里程检测组件、控制组件分别与所述电源电连接。本技术的有益效果是：本技术的轨道交通三维激光扫描小车，通过将所述激光扫描仪设置在所述车架组件上，不会被遮挡，可以直接扫描得到轨道的相关数据信息，并且整个其余组件均设置在车上一同在轨道上行走，非常方便，整个小车结构稳定，装配简单，功能全面，可以一次性得到轨道内的相关数据信息，非常方便。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进：进一步：所述车架组件包括与所述轨道的宽度相适应的横梁、左纵梁和右纵梁，所述左纵梁和右纵梁分别沿着所述轨道的铺设方向设置在所述横梁的两端，所述左纵梁和右纵梁的下表面分别设有行走轮，所述行走轮与所述轨道的两条钢轨对应滚动配合。上述进一步方案的有益效果是：通过所述横梁、左纵梁和右纵梁形成用于承载其余组件的车架本体，并且通过在所述左纵梁和右纵梁的下表面分设置所述行走轮，可以方便整个车架本体沿着所述轨道行走，大大提高了扫描检测效率，非常方便。进一步：所述左纵梁和右纵梁靠近所述轨道内侧设有导向轮和伸缩结构，所述导向轮通过伸缩结构与对应的所述轨道对应的所述左纵梁或右纵梁上表面连接，且所述伸缩结构驱动所述导向轮与所述所述左纵梁和右纵梁靠近所述轨道内侧侧壁动态抵接。上述进一步方案的有益效果是：通过在所述左纵梁和右纵梁靠近所述轨道内侧设置导向轮，可以使得所述车架本体在轨道新进行行走时，避免小车在向左或向右偏移时不会从所述轨道的左侧或右侧脱出，造成脱轨。进一步：所述伸缩结构包括间隔平行设置的两个固定轴、两个弹簧、连接座和固定架，所述固定架设置在所述横梁的下表面，所述固定轴的一端与所述左纵梁或右纵梁转动连接，另一端向所述轨道内侧延伸并与所述固定架转动连接，所述连接座分别套设在两个所述固定轴上，并可沿着所述固定轴滑动，两个所述弹簧分别一一对应套设在对应的所述固定轴上，并位于所述连接座与所述固定架之间，，且自然状态时所述弹簧处于压缩状态，所述弹簧驱动所述连接座在所述固定轴上朝向所述左纵梁或右纵梁一侧运动，以使所述导向轮与所述左纵梁和右纵梁靠近所述轨道内侧侧壁动态抵接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述连接座在所述固定轴上滑动，并通过所述弹簧驱动所述连接座带动所述导向轮与所述左纵梁和右纵梁靠近所述轨道内侧侧壁动态抵接，这样可以在轨道的轨距变化时所述导向轮始终与所述左纵梁和右纵梁的内侧接触，使得小车更好的适应轨道，保证小车行走的稳定性。进一步：所述轨距检测组件包括位移传感器和信号转换器，所述位移传感器和信号转换器分别设置在所述固定架上，且所述位移传感器的移动端与所述连接座抵接，且所述连接座沿着所述固定轴移动时可驱动所述位移传感器的移动端伸缩，所述位移传感器与所述信号转换器电连接，所述信号转换器与所述控制组件电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述连接座在所述固定轴上来回滑动时驱动所述位移传感器的移动端伸缩，从而输出轨距变化对应的电阻变化信号，所述信号转换器将电阻变化信号转换为电压信号，并反馈至所述控制组件，以准确确定轨距的变化。进一步：所述里程检测组件为具有光栅的光电旋转编码器、滚动轮和皮带，所述光电旋转编码器设置在所述左纵梁或右纵梁的下表面，所述左纵梁或右纵梁对应的行走轮与所述滚动轮同轴设置，且所述行走轮可驱动所述滚动轮转动，所述滚动轮通过所述皮带与所述光电旋转编码器的转轴传动连接，并可驱动所述光电旋转编码器的转轴转动，所述光电旋转编码器与所述控制组件电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述行走轮驱动所述滚动轮带动所述光电旋转编码器的转轴转动，这样可以使得所述光电旋转编码器准确的记录小车行走的里程信息，并反馈至所述控制组件。进一步：所述车架组件还包括推杆，所述推杆的下端与所述横梁的中部转动连接，且所述推杆与所述横梁之间的角度可调。上述进一步方案的有益效果是：通过所述推杆可以比较方便的推动小车沿着所述轨道行走，并且通过调节所述推杆与所述横梁之间的角度，可以满足不同身高的操作人员，非常方便，增强了整个小车的使用体验。进一步：所述的轨道交通三维激光扫描小车还包括显示屏，所述显示屏设置在所述推杆的上端，且所述显示屏与所述控制组件电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过设置所述显示屏，可以比较方便地显示对轨道的扫描检测结果，方便直观，可以便于检测人员实时了解检测结果。进一步：所述位姿检测组件包括全站仪和惯性导航模块，所述全站仪和惯性导航模块分别与所述控制组件电连接；所述时钟信号组件包括授时模块和天线，所述天线与所述授时模块电连接，所述授时模块与所述控制组件电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述全站仪利用后方交会设站，对照对4个以上的CPⅢ控制点进行测量，得到全站仪的相位中心坐标，通过所述惯性导航模块可以测量小车在轨道三维空间中的角速度和加速度，从而得到小车的姿态，这样，即可间接得到轨道的几何参数信息；通过所述天线和授时模块可以与系统时间保持同步，使得最终的检测结果更加精确。进一步：所述控制组件包括主控制器和工控机，所述工控机与所述主控制器电连接，所述主控制器分别与所述激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件和里程检测组件电连接。上述进一步方案的有益效果是：通过所述主控制器用于接收所述激光扫描仪、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件和里程检测组件采集的数据、信号，并接收所述工控机发送的指令，所述工控机用于下发操作指令和接收、存储主控制器上传的数据等。附图说明图1为本技术的轨道交通三维激光扫描小车的结构示意图一；图2为本技术的轨道交通三维激光扫描小车的结构示意图二；图3为本技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道交通三维激光扫描小车，其特征在于：包括车架组件、激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件和电源(14)；所述车架组件设置在轨道上并可沿着所述轨道运动，所述激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件和电源(14)分别设置在所述车架组件上，并可随着所述车架组件一同在所述轨道上滑动，所述激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件分别与所述电源(14)电连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道交通三维激光扫描小车，其特征在于：包括车架组件、激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件和电源(14)；所述车架组件设置在轨道上并可沿着所述轨道运动，所述激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件和电源(14)分别设置在所述车架组件上，并可随着所述车架组件一同在所述轨道上滑动，所述激光扫描仪(7)、位姿检测组件、时钟信号组件、轨距检测组件(11)、里程检测组件(15)、控制组件分别与所述电源(14)电连接。


2.根据权利要求1所述的轨道交通三维激光扫描小车，其特征在于：所述车架组件包括与所述轨道的宽度相适应的横梁(1)、左纵梁(2)和右纵梁(3)，所述左纵梁(2)和右纵梁(3)分别沿着所述轨道的铺设方向设置在所述横梁(1)的两端，所述左纵梁(2)和右纵梁(3)的下表面分别设有行走轮(16)，所述行走轮(16)与所述轨道的两条钢轨对应滚动配合。


3.根据权利要求2所述的轨道交通三维激光扫描小车，其特征在于：所述左纵梁(2)和右纵梁(3)靠近所述轨道内侧设有导向轮(17)和伸缩结构，所述导向轮(17)通过伸缩结构与对应的所述轨道对应的所述左纵梁(2)或右纵梁(3)上表面连接，且所述伸缩结构驱动所述导向轮(17)与所述左纵梁(2)和右纵梁(3)靠近所述轨道内侧侧壁动态抵接。


4.根据权利要求3所述的轨道交通三维激光扫描小车，其特征在于：所述伸缩结构包括间隔平行设置的两个固定轴(18)、两个弹簧(19)、连接座(20)和固定架(21)，所述固定架(21)设置在所述横梁(1)的下表面，所述固定轴(18)的一端与所述左纵梁(2)或右纵梁(3)转动连接，另一端向所述轨道内侧延伸并与所述固定架(21)转动连接，所述连接座(20)分别套设在两个所述固定轴(18)上，并可沿着所述固定轴(18)滑动，两个所述弹簧(19)分别一一对应套设在对应的所述固定轴(18)上，并位于所述连接座(20)与所述固定架(21)之间，且自然状态时所述弹簧(19)处于压缩状态，所述弹簧(19)驱动所述连接座(20)在所述固定轴(18)上朝向所述左纵梁(2)或右纵梁(3)一侧运动，以使所述导向轮(17)与所述左纵梁(2)和右纵梁(3)靠近所述轨道内侧侧壁动态抵接。


5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杰，陈磊，程曦，钟小军，廖水华，李成建，王五丰，朱淑娟，孙荣康，阎首宏，
申请(专利权)人：武汉纵横天地空间信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42