[发明专利]一种实时测量铁路轨道绝对位置与偏差的装置

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种铁路轨道测量装置，尤其涉及一种实时测量铁路轨道绝对位置与偏差的装置。 

背景技术

铁路轨道的长波平顺性检测对于线路提速和乘坐的舒适性均非常重要，传统的物理正矢的检测方法无法检测出线路的长波不平顺。目前，高速铁路轨道测量已从上世纪八十年代开始由相对测量转向绝对测量，国外采用的普遍方法是通过安装轨道参考点的方法建立固定点参考系统，实现了轨道的绝对测量。 

随着我国高速铁路和客运专线的相继建成，均建立了基于CPIII坐标系统的精密控制网。目前，铁路检修部门普遍采用全站仪配合棱镜绝对测量的检测设备进行日常检测，但测量效率仅300米/天窗点(4小时)，缺乏高效率的检测设备，严重制约了铁路线路的日常检修效率，对高速铁路正常运营与维护造成了一定的影响。 

发明内容

本发明是为了解决现有铁路轨道绝对位置与偏差检测效率低的问题，提供了一种实时测量铁路轨道绝对位置与偏差的装置。 

本发明是通过以下技术方案实现的：一种实时测量铁路轨道绝对 位置与偏差的装置，是包括激光发射与接收系统、转角测量单元、惯性测量单元、倾角测量单元、里程测量单元、棱镜、数据处理单元，所述的激光发射与接收系统、转角测量单元、惯性测量单元、倾角测量单元、里程测量单元分别与数据处理单元连接。 

所述的激光发射与接收系统、转角测量单元、惯性测量单元、倾角测量单元、里程测量单元、数据处理单元分别安装在测量装置上。 

所述的棱镜为放置于轨道两侧故知参数的固定支座上。 

本发明提供的铁路轨道绝对位置与偏差测量装置，将测量效率提高到20公里/天窗点(4小时)，大大提高了铁路检修效率，为高速铁路的安全运营提供保障。 

附图说明

图1是本发明的系统工作流程图 

图2是本发明的系统结构示意图 

图3是本发明激光发射与接收系统的结构示意图 

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的激光发射与接收系统3、转角测量单元4、惯性测量单元2、倾角测量单元5、里程测量单元6分别与数据处理单元7连接。 

如图2所示，本发明所述的激光发射与接收系统3、转角测量单元4、惯性测量单元2、倾角测量单元5、里程测量单元6、数据处理单元7分别安装在所述的测量装置1上；所述的棱镜8、9固定在轨道10两侧已知坐标的固定支座上。 

如图3所示，本发明所述的激光发射与接收系统3由激光模拟信号接收器11、激光器12、激光数字信号接收器14组成。 

本发明提供的测量装置在两侧布设有控制网的轨道线路上匀速走形，激光发射与接收系统3利用激光器12发出的激光线13扫描前方两侧固定支座上的棱镜8、9，模拟信号接收器和数字信号接收器实时对返回的数据进行处理；当激光线13扫过接收器中线时，转角测量单元4根据激光数字接收器反馈的信号I实时测量角度B；惯性测量单元2实时测量载体坐标系角速度Wx、Wy、Wz和加速度Ax、Ay、Az等信号，数据处理单元7滤波和积分处理获取测量装置的空间姿态，姿态解算可得测量装置位置和速度等信息；再结合转角测量值B、倾角测量值A及里程测量值S，即可实时计算测量装置1与棱镜8、9的空间位置关系，并依据棱镜8、9坐标及当前线路设计资料，计算轨道10线路绝对位置与偏差。当测量装置1快接近被扫描的棱镜8、9时，激光发射与接收系统3将自动切换，实时扫描下一组棱镜，完成连续测量。