【技术实现步骤摘要】
轨道与路基偏移监测装置及方法
:本专利技术涉及轨道交通在线监测技术,具体涉及轨道与路基偏移的监测装置及方法。
技术介绍
:高铁路基大量采用了无砟轨道技术。无砟轨道从上到下由三部分组成:无缝钢轨、轨道板、刚性基础(俗称路基)。当钢轨由于刹车制动会产生沿钢轨方向的偏移,当周边环境,如侧部山体的泥石流运动等等会对钢轨的横向和水平方向产生偏移。高速铁路由于速度快,轨道的细微偏移会对列车的运行安全产生很大的影响,因此,对轨道与路基的三坐标偏移量监测显得尤为重要。国内高速铁路轨道状态的检测以人工巡检为主,费事费力,效率较低,误差较大。尽管也出现了一些以位移监测为目标的自动检测方法,但仍然停留在对一个维度的检测。为了表述方便,将水平面内沿轨道铺设方向定义为X轴方向,将水平面内垂直于X轴方向定义为Y轴方向,将垂直方向定义为Z轴方向。例如:现有技术CN103115562A是对轨道X轴方向的位移监测装置,现有技术CN110779458A是对轨道Z轴方向位移的监测装置,现有技术CN2630799Y是对轨道Y轴方向位移的监测装置。因此,要同时监测三个维度的位移偏移量成为了亟待解决的问题。
技术实现思路
:本专利技术目的是提出一种可以同时在线监测三个维度的装置及方法。具体技术方案如下:轨道与路基偏移监测装置,包括:一端与轨道通过万向铰接头1连接的上伸缩杆2,上伸缩杆的另一端为自由端;一端与路基通过万向铰接头1连接的下伸缩杆3,下伸缩杆的另一端为自由端;上伸缩杆的自由端与下伸缩杆的自由端套接在一起,上伸缩杆与 ...
【技术保护点】
1.轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,包括:一端与轨道通过万向铰接头(1)连接的上伸缩杆(2);一端与路基通过万向铰接头(1)连接的下伸缩杆(3);上伸缩杆与下伸缩杆的自由端套接在一起可沿轴线相互滑动;测量上伸缩杆与下伸缩杆滑动位移的线位移传感器(8);位于上升缩杆或下升缩杆上的多向角度传感器(4);电源装置(7),为线位移传感器和多向角度传感器供电。/n
【技术特征摘要】
1.轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,包括:一端与轨道通过万向铰接头(1)连接的上伸缩杆(2);一端与路基通过万向铰接头(1)连接的下伸缩杆(3);上伸缩杆与下伸缩杆的自由端套接在一起可沿轴线相互滑动;测量上伸缩杆与下伸缩杆滑动位移的线位移传感器(8);位于上升缩杆或下升缩杆上的多向角度传感器(4);电源装置(7),为线位移传感器和多向角度传感器供电。
2.根据权利要求1所述轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,还包括:控制主板(6),无线通讯模块(9);所述线位移传感器、多向角度传感器、无线通讯模块均连接在控制主板上,电源装置为所述控制主板、线位移传感器、多向角度传感器、无线通讯模块供电。
3.根据权利要求2所述轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,所述无线通讯模块为GPRS通讯模块。
4.根据权利要求3所述轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,还包括:加速度监测模块(10);所述加速度监测模块连接控制主板,由电源装置供电。
5.根据权利要求1-4任何一项所述轨道与路基偏移监测装置,其特征在于,所述线位移传感器为容栅传感器,容栅传感器的定栅和动栅分别位于上伸缩杆、下伸缩杆上。
6.在权利要求1所述监测装置上实现的轨道与路基偏移监测方法,水平面内沿轨道铺设方向定义为X轴方向,水平面内垂直于X轴方向定义为Y轴方向,垂直方向定义为Z轴方向;t时刻,下伸缩杆与X轴方向的夹角定义为αt,下伸缩杆与Y轴方向的夹角定义为βt,下伸缩杆与Z轴方向的夹角定义为γt,其特征在于,包括如下过程:
步骤1:初始时刻t=0,建立以路基万向铰接头为坐标原点的X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的三坐标体系,此时,路基上万向铰接头与轨道上万向铰接头的直线距离为L0,多向角度传感器读数α0、β0、γ0,线位移传感器读数设定为0,轨道上万向铰接头的坐标为:
X0=L0*Cosα0,
Y0=L0*Cosβ0,
Z0=L0*Cosβ0;
步骤2:t时刻,测得线位移传感器读数Lt,多向角度传感器读数αt、βt、γt;
步骤3:通过换算,得到此时路基上万向铰接头与轨道上万向铰接头的实时直线距离为L0+Lt;此时轨道上万向铰接头的坐标为:
Xt=(L0+Lt)*Cosαt,
Yt=(L0+Lt)*Cosβt,
Zt=(L0+Lt)*Cosβt;
步骤4:Xt-X0、Yt-Y0、Zt-Z0,即可得到轨道相对于路...
【专利技术属性】
技术研发人员:郑义,杨郁书,
申请(专利权)人:天津动网信息科技有限公司,
类型:发明
国别省市:天津;12
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