【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及安全检测，具体涉及一种车载式轨道曲率数据全线检测装置。
技术介绍
1、轨道在交通、娱乐设施、供料运输等领域被普遍应用，在弯道处，轨道曲率大小是影响运行车辆速度的重要参数，所以探究如何测量轨道曲率具有重要的意义。
2、鉴于轨道的距离长、曲率小，所以测量难度较大。
3、目前在轨道交通领域，测量轨道曲率的方法主要包括人工检测与图像识别检测方法。前者检测速度慢、精度低，且人工成本高；后者具有检测准确率高的优势，但该方法需要采集大量图像，对数据存储能力和计算效率要求较高，数据筛查效率低，成本较大。
4、另外，随着列车不断提速，在弯道处列车与铁轨之间的横向作用力会随之增大，导致铁轨的形变也会随之增加，可能引发列车运营的重大安全风险或事故。因此，需要一种客观的、非人为的设备对轨道形变进行实时在线监测，以保障行车安全。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种车载式轨道曲率数据全线检测装置，能够检测并记录轨道全线的曲率，检测效率高，结构简单、小巧，计算方法精准，既可以通过相同路段的曲率变化来监测轨道变形的变化幅度，也可对列车转弯超速进行预警，为轨道行车的安全性提供保障。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种车载式轨道曲率数据全线检测装置，所述检测装置固定安装在沿轨道行进的车辆上，检测装置包括呈长方体形状的测试盒，测试盒上安装倾角传感器、gps模块、单片机和数据传输模块，单片机通过速度获取模块得到测
3、进一步，所述限位机构为悬吊装置，所述测量块安装在悬吊装置的下端。
4、进一步，所述悬吊装置包括沿车辆行进方向水平设置在测试盒内的横杆和通过轴承安装在横杆上的纵杆，所述测量块安装在纵杆的下端，纵杆自然下垂，纵杆的延长线穿过测量块的重心。
5、进一步，所述悬吊装置包括沿车辆行进方向水平设置在测试盒内的横杆和固定连接在横杆上的拉线，所述测量块安装在拉线的下端，拉线在测量块的重力作用下自然下垂，拉线的延长线穿过测量块的重心。
6、进一步，所述限位机构包括安装在测量块下表面、上表面、前滑动面、后滑动面的滚轮，滚轮与邻近的测试盒内壁抵接。
7、进一步，车辆处于水平状态时，所述压力传感器不受挤压。
8、进一步，所述压力传感器安装在测试盒的左侧壁和右侧壁上或者测量块的左压力面和右压力面。
9、进一步，所述测试盒为三个，三个测试盒分别安装在与两根轨道对应的位置以及两根轨道间距的中点位置。
10、用检测装置检测轨道曲率的方法，步骤一：参数检测，车辆行进时，压力传感器检测到测量块因离心力产生的压力值f，gps模块获取测量块的地理位置信息，倾角传感器检测到测量块随车辆在垂直于轨道方向倾斜的角度α，速度获取模块检测到车辆运动的速度v，该速度v等于测量块的速度；
11、步骤二：计算，步骤一中检测的参数传至单片机，单片机通过计算得到轨道的曲率k；
12、步骤三：数据传输，通过数据传输模块将步骤二计算得到的曲率k及其对应的地理位置信息进行传输至总控制室的存储器；
13、步骤四：数据筛选，总控制室的存储器中的曲率k及其对应的地理位置信息被调取后，去除其中的突变数据，从而避免车辆在进出隧道过程中、与对向行驶的车辆相遇过程中因气流突变造成的车身横向摆动对检测结果的影响。
14、进一步，所述步骤二的计算公式为
15、
16、式中：m为测量块质量，g为重力加速度。
17、轨道曲率的应用：
18、应用一：通过相同路段的曲率变化来监测轨道变形的变化幅度。具体操作如下：从曲率数值入手，比较本次全程曲率测量值与上次全程曲率测量值的变化，将变化值超过安全阈值的位置标记为可疑点，通过数据传输上报维护部门，为安全检测提供依据；
19、应用二：列车转弯超速预警。具体操作如下：当列车驶入弯道时，装置测得曲率数值发生变化，则判定为列车转弯，依据列车转弯的限速要求，向驾驶员发出减速信号。
20、本专利技术的有益效果是：本专利技术的检测装置随车辆行进，能够检测并记录轨道全线的曲率，检测效率高，结构简单、小巧，计算方法精准，既可以通过相同路段的曲率变化来监测轨道变形的变化幅度，也可对列车转弯超速进行预警，为轨道的安全性提供保障。本专利技术考虑了弯道处轨道的倾角因素，进一步提高了检测精度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种车载式轨道曲率数据全线检测装置，其特征在于：所述检测装置固定安装在沿轨道行进的车辆上，检测装置包括测试盒，测试盒上安装倾角传感器、GPS模块、单片机和数据传输模块，单片机通过速度获取模块得到测试盒随车辆运动的速度，测试盒的左侧壁和右侧壁均平行于测量块随车辆行进的方向，测试盒的底板平行于车辆的底板，测试盒内部通过限位机构设置有测量块，测量块的左侧和右侧分别左压力面和右压力面，左压力面与测试盒的左侧壁之间、右压力面与测试盒的右侧壁之间均设置压力传感器；
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该检测装置检测轨道曲率的方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于向心力的轨道曲率检测装置，其特征在于：所述限位机构为悬吊装置，所述测量块安装在悬吊装置的下端。
4.根据权利要求3所述的基于向心力的轨道曲率检测装置，其特征在于：所述悬吊装置包括沿车辆行进方向水平设置在测试盒内的横杆和通过轴承安装在横杆上的纵杆，所述测量块安装在纵杆的下端，纵杆自然下垂，纵杆的延长线穿过测量块的重心。
5.根据权利要求3所述的基于向心力的轨道曲率检
6.根据权利要求2所述的基于向心力的轨道曲率检测装置，其特征在于：所述限位机构包括安装在测量块下表面、上表面、前侧面、后侧面的滚轮，滚轮与邻近的测试盒内壁抵接。
7.根据权利要求1所述的基于向心力的轨道曲率检测装置，其特征在于：所述压力传感器安装在测试盒的左侧壁和右侧壁上或者测量块的左压力面和右压力面。
...【技术特征摘要】
1.一种车载式轨道曲率数据全线检测装置，其特征在于：所述检测装置固定安装在沿轨道行进的车辆上，检测装置包括测试盒，测试盒上安装倾角传感器、gps模块、单片机和数据传输模块，单片机通过速度获取模块得到测试盒随车辆运动的速度，测试盒的左侧壁和右侧壁均平行于测量块随车辆行进的方向，测试盒的底板平行于车辆的底板，测试盒内部通过限位机构设置有测量块，测量块的左侧和右侧分别左压力面和右压力面，左压力面与测试盒的左侧壁之间、右压力面与测试盒的右侧壁之间均设置压力传感器；
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于：该检测装置检测轨道曲率的方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于向心力的轨道曲率检测装置，其特征在于：所述限位机构为悬吊装置，所述测量块安装在悬吊装置的下端。
4.根据权利要求3所述的基于向心力的轨道曲率检...
【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，高帅强，陈凯，孙利民，代宇，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：
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