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原文传递一种简易高铁惯导轨检装置及检测方法

专利名称：	一种简易高铁惯导轨检装置及检测方法
摘要：	本发明公开了一种简易高铁惯导轨检装置，它采用T型3轮小车结构，采用中低精度(≤0.15°/h)三轴光纤陀螺组合装置、3路里程计、2路电子水平仪、1路轨距测量装置等构成一种简易高铁惯导轨检装置，并标定和校准为一个统一整体；轨距尺等作为轨距测量辅助手段，预留了全站仪或者棱镜的统一安装接口；测量的数据为完整的曲线，这些曲线真实反映了轨道的绝对参数，并与高铁测控网的精度、物理含义保持一致；配合测量作业流程，测量效率达到2km/h；相比于采用高精度惯导等方案，价格和成本可以降低一半，有利于产品的推广应用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	湖北;42
申请人：	湖北三江航天红峰控制有限公司
发明人：	王勇刚;李亚珍
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910533199.7
公开号：	CN110258216A
代理机构：	武汉东喻专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	宋敏
分类号：	E01B35/00(2006.01);E;E01;E01B;E01B35
申请人地址：	432000 湖北省孝感市北京路特8号
主权项：	1.一种简易高铁惯导轨检装置，其特征在于：本轨检装置采用T型三轮小车车架作为主体结构，包括纵梁和横梁；三轴光纤陀螺组合装置(1)安装在车架纵梁中部，顶端预留车载棱镜和全站仪通用安装接口(3)，以便根据测量的需要确定加装棱镜、全站仪或者均不安装；轨距测量装置(2)安装在小车的纵梁内部，通电工作后用于实时测量并输出两条铁轨间的轨距值； 3个里程计(4)由小车的3个车轮及相应的光电编码器构成，车轮分布在横梁的两端和纵梁的前端； 2个电子水平仪(6)分别安装在小车的纵梁、横梁上，其中横梁上的电子水平仪用于测量小车静态时的倾斜角，纵梁上的电子水平仪用于测量小车静态时的俯仰角，动态情况下均输出无效；推行手柄(5)安装在小车的车架上，用于手动推行车架，其上端还用于安装包括便携式电脑的外部终端设备；车架上还设有对外电气插头(7)，用于连接外部终端设备，测量的数据通过对外电气插头(7)传递到外部终端设备中；在传感器关系上，三轴光纤陀螺组合装置(1)、轨距测量装置(2)、3个里程计(4)、2个电子水平仪(6)在车架上是固定不变的。 2.如权利要求1所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：轨检装置出厂前首先进行标定和校准，计量出这些传感器之间的相对尺寸、角度误差和位置误差，便于工作时各传感器信号之间的有效结合和误差剔除；标定和校准后的相关传感器构成一个简易的组合式惯导；测量时，本轨检装置先架在铁轨上通电并静止不动；安装上车载棱镜或全站仪，计量出棱镜或者全站仪中心与三轴光纤陀螺组合装置(1)中心之间的位置关系；开始测量，轨检装置放到测量的起点上，对外电气插头(7)接上终端设备，通电；终端设备上的数据计算流程软件采集轨检装置输出的数据；在起点静止保持预定时间，此间依托CPIII测控网测量出本轨检装置上安装的棱镜或全站仪中心位置绝对坐标；然后推行小车在铁轨上行驶，每行走预定距离停下来静止预定时间，依次往前推行，直至预定测量路段的终点；在终点上，小车静止不动，再次依托CPIII测控网测量出本装置上安装的棱镜或全站仪中心位置绝对坐标；终端设备上的数据计算流程软件停止采集，起点、终点上的绝对坐标值输入到数据计算流程软件中；据采集的数据和这些绝对坐标值算出本次测量的铁轨参数曲线，包括左、右钢轨曲线和轨间距曲线各一条。 3.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：轨检装置出厂前首先进行标定和校准的方法包括如下步骤：第一步：将轨检装置拆下推行手柄(5)、里程计(4)，通过工装固定在两轴可倾式转台上；转台外框处于零位，内框台面处于水平位置；第二步：轨检装置通电，通过电脑上的采集软件接收并存储三轴光纤陀螺组合装置(1)、电子水平仪(6)输出的数据；而后转台的内框台面分别转到0°、90°、180°、270°位置并静止预定时长；第三步：转台外框依次倾斜到90°、-90°，位置并静止预定时长；第四步：利用上述位置的采集数据和当地水平面、地球自转分量分离出三轴光纤陀螺组合装置(1)、电子水平仪(6)之间的角度误差关系；第四步：安上推行手柄(5)、里程计(4)，在一段预定的铁轨上由起点推到终点；根据解算出的3个位移差即横向误差、纵向误差和高程误差，修订里程计的标度系数和安装误差角；第五步：将上述标定和校准得到的参数写入终端设备的数据计算流程软件中；再将各传感器之间的安装位置参数测量出来，轨距测量装置(2)的输出数据与实际轨宽之间的系数用轨距尺校准，也写入终端设备的数据计算流程软件中；整个标校过程完成。 4.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：在完成一次单趟检测后，从终点开始，返回起点，重复上述检测过程，获得一次从终点到起点的测量曲线。 5.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：在起点和终点之间，来回重复上述检测过程，对路段反复测量。 6.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：终端设备既可以实时监控测量数据，也可以通过数据计算流程软件记录、存储下来并离线计算。 7.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：在测量前，先确认待测路线长度；若待测路线长度过长即大于或等于某临界距离，事先每隔预定距离设定一个中间参考点；若距离小于临界距离，则不设定中间参考点。 8.如权利要求7所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：待测路线长度过长时，在开始测量之前，将轨检装置推行到中间参考点位置上，依托CPIII测控网测量出本轨检装置上安装的棱镜或全站仪中心位置绝对坐标，并将测量的相关数据装订到数据计算流程软件中；或者，待测路线长度过长时，在测量完成之后，将轨检装置推行到中间参考点位置上，依托CPIII测控网测量出本轨检装置上安装的棱镜或全站仪中心位置绝对坐标，并将测量的相关数据装订到数据计算流程软件中。 9.如权利要求2所述的简易高铁惯导轨检装置的检测方法，其特征在于：根据实际测量需要，若不需要CPIII测控网，则不安装车载棱镜或全站仪。
所属类别：	发明专利