一种地铁限界检测系统以及方法技术方案

本公开涉及一种地铁限界检测系统以及方法，地铁限界检测系统包括：扫描承载车辆、激光扫描装置、数据采集装置和数据处理装置，扫描承载车辆用于承载激光扫描装置，数据处理装置分别与扫描承载车辆、激光扫描装置和数据采集装置通信连接；数据处理装置用于控制扫描承载车辆沿地铁轨道中心线行驶，激光扫描装置用于扫描测量地铁轨道空间断面参数并发送至数据处理装置，数据采集装置用于采集扫描承载车辆的设定行驶参数并发送至数据处理装置，数据处理装置用于根据地铁轨道空间断面参数和设定行驶参数进行地铁限界检测。本公开的技术方案，使得限界检测过程不受外部光源对测量的影响，提高了地铁限界的测量精度，克服了接触式检测方式的缺点。检测方式的缺点。检测方式的缺点。

【技术实现步骤摘要】
一种地铁限界检测系统以及方法


[0001]本公开涉及轨道检测
，尤其涉及一种地铁限界检测系统以及方法。

技术介绍

[0002]电客车的上线调试是地铁建设中极为重要的一部分，为了保证电客车顺利上线调试，需要对线路进行限界检测试验，以确保隧道及轨旁设备满足电客车运行要求。
[0003]在传统的限界检测方法中，检测尺寸精度不高、检测灵活性不强、检测过程操作繁琐，并且检测设备的转运工作量较大，加大了检测成本，在使用时具有局限性。其中，中国专利CN109708615B，CN110530290A，CN111547085B，CN112977535A，CN110304105A，CN110108255A，CN109059792A公开部分限界检测方式，但激光测量限界的范围和角度存在局限。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本公开的至少一个实施例提供了一种地铁限界检测系统以及方法，使得限界检测过程不受外部光源对测量的影响，提高了地铁限界的测量精度，克服了接触式检测方式的缺点。
[0005]第一方面，本公开提供一种地铁限界检测系统，包括：扫描承载车辆、激光扫描装置、数据采集装置和数据处理装置，所述扫描承载车辆用于承载所述激光扫描装置，所述数据处理装置分别与所述扫描承载车辆、所述激光扫描装置和所述数据采集装置通信连接；所述数据处理装置用于控制所述扫描承载车辆沿地铁轨道中心线行驶，所述激光扫描装置用于扫描测量地铁轨道空间断面参数并发送至所述数据处理装置，所述数据采集装置用于采集所述扫描承载车辆的设定行驶参数并发送至所述数据处理装置，所述数据处理装置用于根据所述地铁轨道空间断面参数和所述设定行驶参数进行地铁限界检测；所述激光扫描装置包括两台激光扫描仪，所述两台激光扫描仪沿垂直于所述地铁轨道中心线的方向背靠背安装于所述扫描承载车辆上。
[0006]在一些实施例中，所述数据采集装置包括位移采集装置和倾角采集装置，所述位移采集装置用于采集所述扫描承载车辆的位移信息并发送至所述数据处理装置，所述倾角采集装置用于采集所述扫描承载车辆的车体姿势信息并发送至所述数据处理装置。
[0007]在一些实施例中，还包括：可编程逻辑控制器，所述数据采集装置以及所述扫描承载车辆均通过所述可编程逻辑控制器与所述数据处理装置通信连接，所述可编程逻辑控制器用于对所述设定行驶参数进行预处理后发送至所述数据处理装置，以及用于对所述数据处理装置输出的调速信号解析后输出至所述扫描承载车辆。
[0008]在一些实施例中，还包括：报警装置，所述报警装置通过所述可编程逻辑控制器与所述数据处理装置通信连
接，所述数据处理装置用于根据地铁限界检测结果通过所述可编程逻辑控制器控制所述报警装置的报警状态。
[0009]在一些实施例中，所述报警装置包括显示报警装置和/或声音报警装置。
[0010]在一些实施例中，所述激光扫描装置包括两台激光扫描仪，所述两台激光扫描仪的坐标原点位于同一高度且均位于所述地铁轨道中心线上，所述激光扫描仪的90
°
扫描线的检测高度值与所述激光扫描仪的安装高度相等；所述激光扫描仪用于扫描测量所述激光扫描仪所在侧的设定立体空间范围内的地铁轨道空间断面参数；其中，所述设定立体空间范围为相对于所述地铁轨道中心线覆盖180
°
的立体空间范围。
[0011]第二方面，本公开还提供一种地铁限界检测方法，基于第一方面所述的地铁限界检测系统实现，所述地铁限界检测方法包括：获取所述地铁轨道空间断面参数以及所述扫描承载车辆的设定行驶参数；根据所述地铁轨道空间断面参数和所述设定行驶参数进行地铁限界检测。
[0012]在一些实施例中，所述根据所述地铁轨道空间断面参数和所述设定行驶参数进行地铁限界检测，包括：根据所述地铁轨道空间断面参数构建二维断面模型；根据所述设定行驶参数以及所述二维断面模型构建三维断面模型；其中，所述设定行驶参数包括所述扫描承载车辆的位移信息；将所述三维断面模型与三维限界轮廓模型进行比对以检测地铁轨道空间是否侵界。
[0013]在一些实施例中，将所述三维断面模型与三维限界轮廓模型进行比对以检测地铁轨道空间是否侵界之前，还包括：根据所述设定行驶参数对所述三维断面模型中各检测点的坐标进行修正；其中，所述设定行驶参数包括所述扫描承载车辆的车体姿势信息。
[0014]在一些实施例中，所述激光扫描装置包括两台激光扫描仪，所述地铁限界检测方法还包括：根据所述扫描承载车辆的车头朝向以及所述扫描承载车辆的车体左右方向调取对应的所述三维限界轮廓模型与所述三维断面模型进行比对以检测地铁轨道空间是否侵界。
[0015]本公开通过激光扫描装置快速扫描测量地铁轨道空间断面参数并发送至数据处理装置，将激光扫描装置设置在扫描承载车辆上，由数据处理装置控制扫描承载车辆的行驶轨迹，同时数据处理装置根据数据采集装置采集到的数据进行地铁限界检测，激光扫描装置包括两台激光扫描仪，两台激光扫描仪沿垂直于地铁轨道中心线的方向背靠背安装于扫描承载车辆上。
[0016]本公开提高了检测过程的自动化程度，采集到数据后直接发送至数据处理装置进行检测，在扫描过程中不受外部光源对测量的影响，提高了测量精度。引入激光扫描技术，以数据处理为中心控制整个检测过程，实现了对地铁限界的非接触式检测，克服了接触式检测方式的缺点。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本公开实施例提供的一种地铁限界检测系统的结构示意图；图2为本公开实施例提供的又一种地铁限界检测系统的结构示意图；图3为本公开实施例提供的又一种地铁限界检测系统的结构示意图；图4为本公开实施例提供的一种激光扫描装置安装示意图；图5为本公开实施例提供的一种地铁限界检测系统的流程示意图；图6为本公开实施例提供的一种二维断面模型示意图；图7为本公开实施例提供的一种三维断面模型示意图。
具体实施方式
[0019]为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本公开，而非对本公开的限定。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
[0020]需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
[0021]为了确保地铁列车在地铁线路上的运行安全，防止列车撞击邻近线路的建筑物和设备，而对列车和接近线路的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地铁限界检测系统，其特征在于，包括：扫描承载车辆、激光扫描装置、数据采集装置和数据处理装置，所述扫描承载车辆用于承载所述激光扫描装置，所述数据处理装置分别与所述扫描承载车辆、所述激光扫描装置和所述数据采集装置通信连接；所述数据处理装置用于控制所述扫描承载车辆沿地铁轨道中心线行驶，所述激光扫描装置用于扫描测量地铁轨道空间断面参数并发送至所述数据处理装置，所述数据采集装置用于采集所述扫描承载车辆的设定行驶参数并发送至所述数据处理装置，所述数据处理装置用于根据所述地铁轨道空间断面参数和所述设定行驶参数进行地铁限界检测；所述激光扫描装置包括两台激光扫描仪，所述两台激光扫描仪沿垂直于所述地铁轨道中心线的方向背靠背安装于所述扫描承载车辆上。2.根据权利要求1所述的地铁限界检测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括位移采集装置和倾角采集装置，所述位移采集装置用于采集所述扫描承载车辆的位移信息并发送至所述数据处理装置，所述倾角采集装置用于采集所述扫描承载车辆的车体姿势信息并发送至所述数据处理装置。3.根据权利要求1或2所述的地铁限界检测系统，其特征在于，还包括：可编程逻辑控制器，所述数据采集装置以及所述扫描承载车辆均通过所述可编程逻辑控制器与所述数据处理装置通信连接，所述可编程逻辑控制器用于对所述设定行驶参数进行预处理后发送至所述数据处理装置，以及用于对所述数据处理装置输出的调速信号解析后输出至所述扫描承载车辆。4.根据权利要求3所述的地铁限界检测系统，其特征在于，还包括：报警装置，所述报警装置通过所述可编程逻辑控制器与所述数据处理装置通信连接，所述数据处理装置用于根据地铁限界检测结果通过所述可编程逻辑控制器控制所述报警装置的报警状态。5.根据权利要求4所述的地铁限界检测系统，其特征在于，所述报警装置包括显示报警装置和/或声音报警装置。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春凯，周宇杰，庄重，万小旺，王修勇，陈泳旭，李庚，王荣光，廖友龙，邱隆平，
申请(专利权)人：北京中铁建电气化设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：