轨道几何检测系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种轨道几何检测系统，其特征在于，包括：模拟信号处理子系统和数字信号处理子系统，所述模拟信号处理子系统包括多个检测传感器、信号转接装置和信号处理装置，所述数字信号处理子系统至少包括一主微机，所述多个检测传感器、所述信号处理装置和所述主微机分别连接至所述信号转接装置。本实用新型专利技术实施例采用了捷联式检测系统，所有传感器信号经过模拟信号预处理并通过模数转换后由数字信号处理子系统进行统一计算，由此数字信号处理子系统可以根据需要选择多个传感器信号来计算轨道参数，从而使得计算出的轨道参数更加精确，可靠性和重复性比较高。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及铁路运输
，尤其是涉及一种轨道几何检测系统。
技术介绍
我国轨道几何检测系统得发展已有近十五年的历史，以前使用的GJ-3型轨道几 何检测系统是属于组合式检测系统，请参见图1，其为现有技术中一种GJ-3型轨道几何检 测系统的结构示意图。如图1中所示，该GJ-3型轨道几何检测系统是由几个分立的检测装置组合而成 的，比如图1中的CP3轨道不平测量仪、DCZ4振动测量仪、TC型曲线超高测量仪、轨距轨向 测量仪，每个测量仪都有固定的传感器和其相连，比如CP3轨道不平测量仪有如下四个传 感器和其相连加速度计(左)、位移计(左)、加速度计(右)和位移计(右)，CP3轨道不 平测量仪可以根据该四个特定的传感器所采集的参数来计算出轨道的高低和水平几何参 数。同理，DCZ4振动测量仪、TC型曲线超高测量仪和轨距轨向测量仪也可以根据和它们相 连的特定的传感器检测出轨道的其它几何参数。当通过上述检测装置得到轨道的几何参数 后，利用信号调节装置及模/数(A/D)转换装置将这些几何参数发送给磁笔记录仪和计算 机，由磁笔记录仪记录下几何参数的波形，并由计算机来进行汇总统计、显示、存储、打印等 操作。由上述描述可以看出，现有技术的GJ-3型轨道几何检测系统存在着如下的缺陷1、轨道参数的检测所涉及的因素相当多且非常复杂，上述分立的检测装置只能根 据其有限的主要传感器的参数来进行计算，因此往往省略了次要的影响因素，所计算得到 的几何参数的精度不高，可靠性差。而且会出现几次测量结果偏差较大的情况，因而重复性 也不高。2、上述几何参数的检测都是通过检测装置内的模拟滤波电路完成的，因此其受检 测车正反向运行以及不同检测速度的影响，其最后测量结果会出现一定的差异。3、轨距测量一般采用轴箱式轨距测量装置，需要安装在检测车的轴箱上，需要承 受较大的震动，容易断裂，危险性高。
技术实现思路
针对上述缺陷，本技术实施例的目的在于提供一种轨道几何检测系统，用于 提高轨道检测系统的精度、可靠性和重复性，并提高轨道检测系统的安全性。本技术实施例提供了一种轨道几何检测系统，包括模拟信号处理子系统和 数字信号处理子系统，所述模拟信号处理子系统包括多个检测传感器、信号转接装置和信 号处理装置，所述数字信号处理子系统至少包括一主微机，所述多个检测传感器、所述信号 处理装置和所述主微机分别连接至所述信号转接装置，所述信号处理装置用于对所述检测 传感器的检测信号进行预处理，所述信号转接装置用于转接所述检测信号及预处理信号， 所述主微机用于根据所述检测信号的预处理信号计算出轨道参数。优选的，本技术实施例的多个检测传感器包括左轨距位移计、右轨距位移计、左光电传感器和右光电传感器，所述模拟信号处理子系统还包括调制解调装置，所述左 光电传感器和右光电传感器通过所述调制解调装置和所述信号转接装置相连。优选的，本技术实施例的模拟信号处理子系统还包括功率放大装置、左伺服 电机和右伺服电机，所述左伺服电机和所述右伺服电机分别和所述功率放大装置相连，所 述功率放大装置和所述信号处理装置相连，所述左伺服电机和所述右伺服电机用于使所述 左轨距位移计、右轨距位移计、左光电传感器和右光电传感器可以正常检测轨距。优选的，本技术实施例的多个检测传感器还包括车体水平振动加速度计、车 体垂直振动加速度计、左轴箱加速度计、左右轴箱加速度计、陀螺平台、位移计DT1-DT3、左 高低位移计、左高低加速度计、右高低位移计、右高低加速度计、轨向加速度计、地面标志传 感器、或光电编码传感器。优选的，本技术实施例的数字信号处理子系统还包括波形显示微机，所述波 形显示微机和所述主微机相连，用于显示所述主微机计算得到的轨道参数波形。优选的，本技术实施例的数字信号处理子系统还包括编辑微机、打印机和液 晶显示器，所述编辑微机和所述主微机相连，所述打印机和液晶显示器分别和所述编辑微 机相连。本技术实施例采用了捷联式检测系统，所有传感器信号经过模拟信号预处理 并通过模数转换后由数字信号处理子系统进行统一计算，由此数字信号处理子系统可以根 据需要选择多个传感器信号来计算轨道参数，从而使得计算出的轨道参数更加精确，可靠 性和重复性比较高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，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 是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提 下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中一种GJ-3型轨道几何检测系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的一种轨道几何检测系统结构示意图；图3为本技术实施例提供的另一种轨道几何检测系统结构示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施方 式和附图，对本技术做进一步详细说明。在此，本技术的示意性实施方式及其说明 用于解释本技术，但并不作为对本技术的限定。如图2所示为本技术实施例提供的一种轨道几何检测系统结构示意图，该系 统包括模拟信号处理子系统200和数字信号处理子系统300，模拟信号处理子系统主要用 于采集轨道参数检测中所需要的各种参数，并对这些参数进行预处理，而数字信号处理子 系统300则主要根据这些预处理后的参数，以及内建的各种数学模型来计算出轨道参数。在本技术实施例中，模拟信号处理子系统200包括多个检测传感器201、信号 处理装置202和信号转接装置203，而数字信号处理子系统300至少包括一主微机301。多个检测传感器201、信号处理装置202和主微机203分别连接至信号转接装置203。检测传感器201用于采集轨道参数检测所需的各种参数，作为本技术的一个 实施例，检测传感器201可以包括左轨距位移计、右轨距位移计、左光电传感器、右光电传 感器、车体水平振动加速度计、车体垂直振动加速度计、左轴箱加速度计、右轴箱加速度计、 陀螺平台、位移计DT1-DT3、左高低位移计、左高低加速度计、右高低位移计、右高低加速度 计、轨向加速度计、地面标志传感器、或光电编码传感器。为了使最后轨道参数的计算结果 精确，本技术实施例优选的是上述传感器都具备，这样使得主微机301可以利用更加 完备的数学模型来计算出精确的轨道参数。信号处理装置202用于对检测传感器201的检测信号进行预处理，比如进行放大 处理等，信号转接装置203用于转接检测传感器201的检测信号及信号处理装置202的预 处理信号，主微机301用于根据该检测信号的预处理信号计算出轨道参数。具体来说，是信 号转接装置203先将检测传感器201的检测信号转发给信号处理装置202，信号处理装置 202对检测信号进行预处理后，将预处理信号再通过信号转接装置203转发给主微机301。本技术实施例采用了捷联式检测系统，所有传感器信号经过模拟信号预处理 并通过模数转换后由数字信号处理子系统进行统一计算，由此数字信号处理子系统可以根 据需要选择多个传感器信号来计算轨道参数，从而使得计算出的轨道参数更加精确，可靠 性和重复性比较高。如图3所示为本技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道几何检测系统，其特征在于，包括：模拟信号处理子系统和数字信号处理子系统，所述模拟信号处理子系统包括多个检测传感器、信号转接装置和信号处理装置，所述数字信号处理子系统至少包括一主微机，所述多个检测传感器、所述信号处理装置和所述主微机分别连接至所述信号转接装置，所述信号处理装置用于对所述检测传感器的检测信号进行预处理，所述信号转接装置用于转接所述检测信号及预处理信号，所述主微机用于根据所述检测信号的预处理信号计算出轨道参数。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：柴东明，魏世斌，刘伶萍，杨爱红，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院基础设施检测研究所，北京铁科英迈技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]