[发明专利]一种钢轨纵向位移的监测系统和监测方法

说明书

本申请公开了一种钢轨纵向位移的监测系统和监测方法，以实现确保测量精度的前提下，降低监测难度并缩短测量时间。该监测系统，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。

技术领域

本申请涉及钢轨位移测量技术领域，尤其涉及一种钢轨纵向位移的监测系统和监测方法。

背景技术

无缝线路温度力(temperature force within CWR track)是指无缝线路长轨条因轨温变化的热胀冷缩受阻而产生的内力。温度力沿长轨条的纵向分布规律，不仅与钢轨类型、轨温变化幅度等因素有关外，而且还和钢轨的外部阻力、轨温变化的过程有关。铁路无缝线路采用一公里左右的长钢轨后，因热胀冷缩导致钢轨产生的温度力沿纵向不宜释放，最终可能导致断、涨轨的事故发生，因此无缝线路钢轨的温度力检测是铁路工务部门的一项重要工作。

由于直接检测钢轨的温度力目前技术上不易实现，多采用对长钢轨两头检测位移的方法算出温度力，当达到一定温度力的情况下需要对钢轨进行放散。目前铁路测量钢轨的位移大都采用人工测量，使用位移桩拉线、准直仪、图像处理检测仪等检测方法。这些方法需要人工徒步沿线检测，一是费时费力，二是精准度差，三是测量周期长。

发明内容

本申请的目的是提供一种钢轨纵向位移的监测系统和监测方法，以实现确保测量精度的前提下，降低监测难度并缩短测量时间。

本申请实施例提供一种钢轨纵向位移的监测系统，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。

可能的实现方式中，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。

可能的实现方式中，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。

可能的实现方式中，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。

可能的实现方式中，所述定位装置的横截面图形的高度在5mm至45mm之间。

优选的实施例中，所述定位装置的横截面图形的高度为30mm。

可能的实现方式中，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；