[发明专利]一种钢轨纵向位移的监测系统和监测方法

权利要求书

1.一种钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，包括激光测距仪、定位装置和处理装置，所述激光测距仪与所述处理装置电性连接；其中，所述激光测距仪位于钢轨侧方，出射方向与所述钢轨纵向成90度；所述定位装置设置于钢轨的轨腰上；

所述激光测距仪，用于周期性向所述定位装置发送激光束，以测定光源与所述定位装置之间的光程；

所述定位装置，包括至少一个反光面，用于使到达的激光束有部分原路返回；其中，所述反光面与所述钢轨具有大于0的夹角；

所述处理装置，用于基于设定的初始位置、相邻两周期测定的所述光程和所述夹角，确定钢轨的纵向位移距离和位移方向。

2.如权利要求1所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述定位装置包括一个所述反光面，所述反光面与所述钢轨的所述夹角小于45度；所述定位装置的横截面为直角三角形，直角三角形的长直边靠近钢轨的轨腰，直角三角形的短直边垂直钢轨的延伸方向，直角三角形的斜边朝向所述激光测距仪所在侧。

3.如权利要求1所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述定位装置包括两个所述反光面，所述反光面与所述钢轨的所述夹角为45度；所述定位装置的横截面为等腰直角三角形，所述反光面为等腰直角三角形的直角边，且等腰直角三角形的直角所在顶点朝向所述激光测距仪所在侧。

4.如权利要求1所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述定位装置包括四个所述反光面，所述反光面与所述钢轨的所述夹角为45度，所述定位装置的横截面包括两个并排的等腰直角三角形，所述反光面为等腰直角三角形的直角边，且等腰直角三角形的直角所在顶点朝向所述激光测距仪所在侧。

5.如权利要求2至4任意一项所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述定位装置的横截面图形的高度在5mm至45mm之间。

6.如权利要求5所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述定位装置的横截面图形的高度为30mm。

7.如权利要求2所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述处理装置，具体用于：

基于当前所述光程与前一所述光程之差确定位移方向；

基于当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；

基于所述初始位置、所述位移方向、所述当前位移增量和前一所述纵向位移距离，确定当前的所述纵向位移距距离。

8.如权利要求3或4所述的钢轨纵向位移的监测系统，其特征在于，所述处理装置，具体用于：

基于相邻两周期激光束是否到达同一所述反光面的判断结果，以及当前所述光程与前一所述光程之差，确定位移方向；

若相邻两周期激光束到达同一所述反光面，基于当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；若相邻两周期激光束到达非同一所述反光面，基于所述位移方向、当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；

基于所述初始位置、所述位移方向、所述当前位移增量和前一所述纵向位移距离，确定当前的所述纵向位移距距离。

9.一种钢轨纵向位移的监测方法，采用如权利要求7所述监测钢轨纵向位移的系统，其特征在于，包括：

基于当前所述光程与前一所述光程之差确定位移方向；

基于当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；

基于所述初始位置、所述位移方向、所述当前位移增量和前一所述纵向位移距离，确定当前的所述纵向位移距距离。

10.一种钢轨纵向位移的监测方法，采用如权利要求8所述监测钢轨纵向位移的系统，其特征在于，包括：

基于相邻两周期激光束是否到达同一所述反光面的判断结果，以及当前所述光程与前一所述光程之差，确定位移方向；

若相邻两周期激光束到达同一所述反光面，基于当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；若相邻两周期激光束到达非同一所述反光面，基于所述位移方向、当前所述光程与前一所述光程之差的绝对值、以及所述夹角，确定当前位移增量；

基于所述初始位置、所述位移方向、所述当前位移增量和前一所述纵向位移距离，确定当前的所述纵向位移距距离。