一種鋼軌縱向位移監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鋼軌技術領域，特別涉及一種鋼軌縱向位移監測系統。
【背景技術】
[0002]鋼軌是鐵路軌道的主要組成部件。它的功用在于引導機車車輛的車輪前進，承受車輪的巨大壓力，并傳遞到軌枕上，鋼軌必須為車輪提供連續、平順和阻力最小的滾動表面。隨著相關技術不斷成熟，無縫鋼軌的使用越來越普遍，將多根25米長鋼軌焊接成為單根幾百米甚至幾千米長，例如滬寧線單軌長度已達到303公里，加大了列車行進速度，提高了乘客舒適性，增加了鐵路運輸運載量。由于熱脹冷縮及列車行進巨大摩擦力，鋼軌會出現一定程度上的縱向爬行位移，或在不定區間內存儲下巨大應力，易導致脹軌跑道或拉斷鋼軌，存在巨大的安全隱患，造成重大交通安全事故。
[0003]我國鐵路營運里程現已突破10萬公里，高速鐵路突破I萬公里，由于交通運輸需求，地鐵、輕軌、城際鐵路等城市軌道交通也不斷發展。隨著列車運行速度不斷加快，列車數量不斷增加，現階段的人工測量鋼軌縱向位移量的方法耗時長、精度低，受人為因素干擾明顯，占用了大量人力物力，已不適應鐵路現代化管理的要求，快速精準自動化測量已成為必然的發展趨勢。。
【發明內容】
[0004]為解決上述技術問題，本發明提出一種鋼軌縱向位移監測系統，加快測量流程，簡化安裝過程，消除人為影響，提高測量精度。
[0005]為實現上述目的，本發明提供了一種鋼軌縱向位移監測系統，包括:位移測量裝置、定位底座和激光源;其中，
所述定位底座固定于鋼軌軌底，用于標記測量位置；
所述激光源固定于鋼軌旁固定設施處，用于提供激光束；
所述位移測量裝置，固定在所述定位底座上，用于在第一次測量時，通過所述激光束獲得基準位置圖；同時，在以后測量時，通過所述激光束獲得光斑投影圖，將所述光斑投影圖與所述基準位置圖進行像素對比，獲得鋼軌縱向位移數據。
[0006]優選地，還包括:數據服務器;其中，
所述數據服務器從所述位移測量裝置上獲取鋼軌縱向位移數據，根據所述鋼軌縱向位移數據產生測量報表，并輸出超限報警。
[0007]優選地，所述定位底座包括識別芯片、定位夾具;其中，
所述識別芯片置于所述定位夾具上，所述定位夾具通過螺母和螺栓固定在鋼軌軌底。
[0008]優選地，所述位移測量裝置包括:圖像采集單元、圖像處理單元、數據存儲單元、身份識別單元、通信單元和定位模組;其中，
所述圖像采集單元，用于根據所述激光束獲得基準位置圖和/或光斑投影圖；
所述圖像處理單元，用于將所述光斑投影圖與所述基準位置圖進行像素對比，獲得鋼軌縱向位移數據；
所述通信單元，用于將所述鋼軌縱向位移數據傳輸至數據服務器；
所述定位模組，用于嵌入所述定位夾具上，將所述位移測量裝置固定在第一次測量時的測量點上；
身份識別單元，用于對所述識別芯片進行ID號識別，獲得測量位置的ID號；
數據存儲單元，用于按照所述測量位置的ID號對應的鋼軌縱向位移數據的形式進行數據存儲。
[0009]優選地，所述位移測量裝置還包括:磁鐵片;其中，
所述磁鐵片設置在所述定位模組上，所述磁鐵片用于在定位模組到位后，使得所述位移測量裝置吸附在所述定位夾具上。
[0010]優選地，所述圖像采集單元包括:窄帶濾光片、光線調節片、成像幕布和相機；其中，
所述激光源發射的激光束經過所述窄帶濾光片、所述光線調節片顯示于所述成像幕布，所述相機對所述成像幕布進行拍攝，獲得基準位置圖和/或光斑投影圖。
[0011 ] 優選地，所述激光束為650nm紅色可見光激光束。
[0012]優選地，所述位移測量裝置為手持式設備。
[0013]上述技術方案具有如下有益效果:
本技術方案通過低發散激光光斑成像，像素點對比測量法解決了現有技術中精度低，受人為操作影響大的缺陷，使測量精度達到0.1mm內。650nm紅光激光源發出光束不受時間段影響，圖像采集單元的光線自適應功能使得白天和夜間均可在幕布獲得清晰明顯的光斑投影。通過改變設備架構，將復雜的圖像識別和數據存儲上傳功能集成于位移測量裝置，測量完成后直接帶回，測量點只安裝定位底座和激光源設備，沒有電路維護及供電需求，安裝后基本不需要進行維護工作，簡化安裝和維護流程。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為本發明提出的一種鋼軌縱向位移監測系統示意圖之一；
圖2為本發明提出的一種鋼軌縱向位移監測系統示意圖之二；
圖3為本實施例的鋼軌縱向位移測量系統示意圖；
圖4為本實施例的位移測量裝置的功能框圖；
圖5為本實施例的圖像采集單元的功能框圖；
圖6為本實施例的定位底座的結構不意圖；
圖7為本實施例的位移測量裝置與定位底座的定位模組組合示意圖；
圖8為本實施例的激光源的功能框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0017]本技術方案的工作原理為:本技術方案涉及一種鋼軌縱向位移測量系統，包括位移測量裝置、定位底座和數據服務器。定位底座固定于鋼軌軌底處，與鋼軌位移狀態完全一致，記錄測量定位點；激光源固定于接觸網支柱、防撞墻或其他軌旁固定設施上，用于提供識別激光束。位移測量裝置完成采集激光束、圖像處理、存儲對比測量數據、遠程發送測量數據等功能;數據服務器可遠程接收測量結果或由手持機直接上傳測量結果，對測量數據進行詳細分析，得出縱向位移量報表，進行位移超限預警。
[0018]基于上述工作原理，本發明提出一種鋼軌縱向位移監測系統。如圖1所示。包括:位移測量裝置101、定位底座102和激光源103;其中，
所述定位底座102固定于鋼軌軌底，用于標記測量位置；
所述激光源103固定于鋼軌旁固定設施處，用于提供激光束；
所述位移測量裝置101，固定在所述定位底座102上，用于在第一次測量時，通過所述激光束獲得基準位置圖；同時，在以后測量時，通過所述激光束獲得光斑投影圖，將所述光斑投影圖與所述基準位置圖進行像素對比，獲得鋼軌縱向位移數據。
[0019]如圖2所示，為本發明提出的一種鋼軌縱向位移監測系統示意圖之二。在圖1的基礎上，還包括:數據服務器104;其中，
所述數據服務器104從所述位移測量裝置101上獲取鋼軌縱向位移數據，根據所述鋼軌縱向位移數據產生測量報表，并輸出超限報警。
[0020]實施例1
如圖3所示，為本實施例的鋼軌縱向位移測量系統示意圖。包括位移測量裝置1、定位底座2、激光源3和數據服務器5。在本實施例中，所述位移測量裝置I為便攜式手持設備，由工作人員進行測量作業時攜帶;所述定位底座2通過相應設備固定于鋼軌4底部，用于標記測量位置;所述激光源3固定于接觸網支柱、防撞墻或其他軌旁固定設施處，提供激光光源;所述數據服務器5從位移測量裝置I上接收測量數據，分析得出測量報表，并輸出超限報警。更為詳細地描述為，所述數據服務器5接收遠程測量數據，數據傳輸方式為加密傳輸，形成數據報表為只讀文件，防止人為操作失誤造成數據信息錯誤，數據分析后得出超限位置預警。
[0021]實施例2
如圖4所示，為本實施例的位移測量裝置的功能框圖。所述位移測量裝置I包括圖像采集單元11、圖像處理單元12、數據存儲單元13、身份識別單元14、通信單元15、電源單元16和定位模組17。其中，
所述圖像采集單元11，用于根據所述激光束獲得基準位置圖和/或光斑投影圖；
所述