一种板式无砟轨道板的管理系统的制作方法

本发明涉及无砟轨道铺设技术领域，更具体地说，尤其涉及一种板式无砟轨道板的管理系统。

背景技术：

随着高速铁路的不断发展，越来越多的高速铁路采用了crtsiii型无砟轨道板，并且高速铁路运输对轨道的平顺性及稳定性有很高的要求，进而给轨道设计及施工提出了更高的标准。其中，轨道板的铺设过程一般包括轨道板粗铺、轨道板精调、灌浆及轨道板平顺性检测等。

但是，在轨道板的铺设过程中，由于不能对轨道板的生产质量进行实时监控，造成不合格的轨道板流入施工现场，并且在轨道板的存放过程中，由于不规范的存放方式造成了轨道板翘曲变形，且翘曲变形数据与轨道板精调数据文件不能有机结合，进而导致在轨道板精调过程中，精调难度增大，精调效率很低，精调质量偏低，不能满足高平顺性的要求。

并且，在轨道板平顺性检测过程中，并没有成熟的技术手段对灌浆完成后的轨道板进行数据分析，并不能对轨道板扣配件配置进行预算，当测试完成后，若轨道板不满足平顺性要求时，需大范围的更换轨道板扣配件，造成了严重的经济损失。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明提供了一种板式无砟轨道板的管理系统，通过在轨道板粗铺完成后，对轨道板的翘曲情况进行检测，并将检测结果与精调数据文件相结合，极大程度的降低了轨道板精调难度，提高效率，并且在平顺性检测过程中，通过采集轨道板上全部的承轴台数据，使平顺性检测数据更加准确，进而有效节约轨道板铺设完成后扣配件的更换成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明提供了一种板式无砟轨道板的管理系统，所述管理系统包括：数据采集装置、数据分析装置、数据传输装置及服务器；

所述数据采集装置用于在所述轨道板粗铺完成后，采集所述轨道板的翘曲数据，以及在所述轨道板平顺性检测过程中，采集所述轨道板上全部的承轴台数据；

所述数据分析装置用于依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数加载至轨道板精调数据文件中以更新所述轨道板精调数据文件；

所述数据传输装置用于将所述翘曲数据及所述承轴台数据实时上传至所述服务器；

所述服务器用于显示并存储所述翘曲数据及所述承轴台数据。

优选的，在上述管理系统中，所述数据采集装置还用于在所述轨道板精调完成后，采集所述轨道板的第一位置数据，以及在所述轨道板灌浆复测后，采集所述轨道板的第二位置数据。

优选的，在上述管理系统中，所述数据分析装置还用于依据所述第一位置数据及所述第二位置数据，生成相对应的位置偏差数据。

优选的，在上述管理系统中，所述数据传输装置还用于将所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据实时上传至所述服务器。

优选的，在上述管理系统中，所述服务器还用于显示并存储所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据。

优选的，在上述管理系统中，所述服务器还用于将所述翘曲数据、所述承轴台数据、所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据共享至客户端。

优选的，在上述管理系统中，所述数据传输装置通过无线通信方式或有线通信方式将所述翘曲数据、所述承轴台数据、所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据上传至所述服务器。

通过上述描述可知，本发明提供了一种板式无砟轨道板的管理系统，该管理系统包括：数据采集装置、数据分析装置、数据传输装置及服务器；所述数据采集装置用于在所述轨道板粗铺完成后，采集所述轨道板的翘曲数据，以及在所述轨道板平顺性检测过程中，采集所述轨道板上全部的承轴台数据；所述数据分析装置用于依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数加载至轨道板精调数据文件中以更新所述轨道板精调数据文件；所述数据传输装置用于将所述翘曲数据及所述承轴台数据实时上传至所述服务器；所述服务器用于显示并存储所述翘曲数据及所述承轴台数据。

由此可知，该管理系统通过在轨道板粗铺完成后，对轨道板的翘曲情况进行检测，采集轨道板的翘曲数据，并对所述翘曲数据进行分析处理，生成相对应的改正数，将所述改正数与轨道板精调数据文件相结合，进而更新所述轨道板精调数据文件，极大程度的降低了轨道板精调难度，提高效率；并在平顺性检测过程中，通过采集轨道板上全部的承轴台数据，使平顺性检测数据更加准确，依据所述承轴台数据可以预算出轨道板铺设完成后扣配件的更换情况，进而制定相对应的生产计划，极大程度的节约了扣配件的更换成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种板式无砟轨道板的管理系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种轨道板平顺性检测原理示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种轨道板平顺性检测原理示意图；

图4为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据背景技术可知，在轨道板的铺设过程中，由于不能对轨道板的生产质量进行实时监控，造成不合格的轨道板流入施工现场，并且在轨道板的存放过程中，由于不规范的存放方式造成了轨道板翘曲变形，且翘曲变形数据与轨道板精调数据文件不能有机结合，进而导致在轨道板精调过程中，精调难度增大，精调效率很低，精调质量偏低，不能满足高平顺性的要求。

并且，在轨道板平顺性检测过程中，并没有成熟的技术手段对灌浆完成后的轨道板进行数据分析，并不能对轨道板扣配件配置进行预算，当测试完成后，若轨道板不满足平顺性要求时，需大范围的更换轨道板扣配件，造成了严重的经济损失。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种板式无砟轨道板的管理系统，所述管理系统包括：数据采集装置、数据分析装置、数据传输装置及服务器；

所述数据采集装置用于在所述轨道板粗铺完成后，采集所述轨道板的翘曲数据，以及在所述轨道板平顺性检测过程中，采集所述轨道板上全部的承轴台数据；

所述数据分析装置用于依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数加载至轨道板精调数据文件中以更新所述轨道板精调数据文件；

所述数据传输装置用于将所述翘曲数据及所述承轴台数据实时上传至所述服务器；

所述服务器用于显示并存储所述翘曲数据及所述承轴台数据。

由此可知，所述管理系统通过在轨道板粗铺完成后，对轨道板的翘曲情况进行检测，采集轨道板的翘曲数据，并对所述翘曲数据进行分析处理，生成相对应的改正数，将所述改正数与轨道板精调数据文件相结合，进而更新所述轨道板精调数据文件，极大程度的降低了轨道板精调难度，提高效率；并在平顺性检测过程中，通过采集轨道板上全部的承轴台数据，使平顺性检测数据更加准确，依据所述承轴台数据可以预算出轨道板铺设完成后扣配件的更换情况，进而制定相对应的生产计划，极大程度的节约了扣配件的更换成本。

为了更好的对本发明实施例进行说明，下面结合说明书附图，对本发明提供的实施例进行具体的解释说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种板式无砟轨道板管理系统的结构示意图。

所述管理系统包括：数据采集装置11、数据分析装置12、数据传输装置13及服务器14；

所述数据采集装置11用于在所述轨道板粗铺完成后，采集所述轨道板的翘曲数据，以及在所述轨道板平顺性检测过程中，采集所述轨道板上全部的承轴台数据；

具体的，所述数据采集装置11包括但不限定于全站仪、精密工装、精密棱镜等。在所述轨道板粗铺完成后，轨道板精调之前，通过全站仪、精密工装、精密棱镜等工装设备对所述轨道板进行翘曲检测，进而获取翘曲数据。通过将所述轨道板进行翘曲检测的检测结果与轨道板厂家标定的数据进行对比，使得轨道板信息更加全面，更加便于后续对轨道板的统计分析。并且通过对轨道板进行翘曲检测可以科学的评估某一时间段厂家生产的轨道板的质量情况及存放状态下轨道板的质量情况，进而科学指导后续的施工生产工艺，提高施工效率。

并且通过所述轨道板铺设完成后，即灌浆完成并达到设计强度，轨道板平顺性检测过程中，对每块轨道板的全部承轴台的中心位置坐标进行数据采集，相比较传统的通过每块轨道板四个精调点进行数据采集，本发明通过对每块轨道板全部承轴台的数据进行采集，使平顺性检测数据更加准确，进而提高了对轨道板平顺性检测的精确度，且有效节约轨道板铺设完成后扣配件的更换成本。

相比较现有技术，当轨道板铺设完成后，铺设钢轨时均采用标准扣件，没有考虑到轨道板生产误差、施工误差等因素，导致在轨道板精调过程中，会采用非标准扣件和垫板换掉很大比例的标准扣件和垫板，导致扣件和垫板的极大浪费。

而在本发明实施例中，轨道板平顺性检测阶段，通过在轨道板铺设完成后，钢轨铺设前，采用精调标架、全站仪、精密棱镜对每块轨道板全面承轴台数据进行检测，综合考虑轨道间距、水平/超高、轨向、高低、轨向/高低短波不平顺(30米弦5米检核)、轨向/高低长波不平顺(300米弦150米检核)、扭曲、轨道间距变化率、水平/超高变化率、轨向/高低变化率等集合参数，对采集的数据进行综合分析，进而得到每个轨枕配置的扣件/垫板型号，计算出扣件预配置计划，实时知道钢轨铺设，极大程度的节省扣件，节约成本。

其中，具体计算原理及公式如下所示：

其一，针对30米或48a弦线的轨道板平顺性检测；

假定有效区段内最小里程点为p1，取30米或48a弦线，按照间距5米或8a进行均分，得到6个子区段，每个子区段包含n个检测点(其中，不包含尾点，n为2的指数幂，指实际测量结果对应里程点数，一般n≥8)，假定n＝8，参考图2，图2为本发明实施例提供的一种轨道板平顺性检测原理示意图；即有p1、p2、…….、p49共计49个里程点，于是具体评价方法如下：p1、p9、p17、p25、p33、p41构成第一组评价点，p2、p10、p18、p26、p34、p42构成第二组评价点，以此类推，直到p8、p16、p24、p32、p40、p48构成第八组评价点，完成30米或48a弦段评价，其中评价点间隔为0.625米或a。并且按照0.625米或a的重叠区段长度，下一评价段自p48起至p96，重复按相同的方法确定评价组。

例如，具体评价方法为：p25与p33间的轨向检测计算公式为：

δh＝(h1-h2)-(h3-h4)

其中，δh为p25点的30米或48a弦轨向检测值；

h1为p25点30米或48a弦轨向设计矢距值；

h2为p33点30米或48a弦轨向设计矢距值；

h3为p25点30米或48a弦轨向实测矢距值；

h4为p33点30米或48a弦轨向实测矢距值。

将δh填入p25里程点的轨向字段内。

其二，针对300米或480a弦线的轨道板平顺性检测；

假定有效区段内最小里程点为p1，取300米或480a弦线，按照间距150m或240a均分，得到2个子区段，每个子区段包含k个检测点，(其中，不包含尾点，k为2的指数幂，指实际测量结果对应里程点数，一般k≥240)，假定k＝240，参考图3，图3为本发明实施例提供的另一种轨道板平顺性检测原理示意图；即有p1、p2、……..、p481共计481个里程点，于是具体评价方法如下：p1、p241构成第一组评价点，p2、p242构成第二组评价点，以此类推，知道p240、p480构成第k组评价点，完成该300米或480a弦段评价，其中评价点间隔为0.625米或a。按照0.625米或a的重叠区段长度，下一评价段自p480起至p960，重复按相同的方法确定评价组。

例如，具体评价方法为：p25与p265间的轨向检测计算公式为：

δm＝(m1-m2)-(m3-m4)

其中，δm为p25点的300米或480a弦轨向检测值；

m1为p25点300米或480a弦轨向设计矢距值；

m2为p265点300米或480a弦轨向设计矢距值；

m3为p25点300米或480a弦轨向实测矢距值；

m4为p265点300米或480a弦轨向实测矢距值；

将δm填入p25里程点的轨向字段内。

所述数据分析装置12用于依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数加载至轨道板精调数据文件中以更新所述轨道板精调数据文件；

具体的，由于轨道板精调工序是根据设计线型及现场施工情况，计算出每一块轨道板的铺设位置坐标，在粗调的基础上，利用精调工装实测每个承轴台的中心位置坐标，调整承轴台位置与计算的位置偏差满足要求，即完成轨道板精调工序，其中，所述精调工装包括但不限定于精调标架。

但是当轨道板翘曲时，导致在轨道板精调过程中无法使各个承轴台都满足要求，因此依据所述翘曲数据，拟合出最佳平面，根据所述最佳平面坐标与实测坐标之间的偏差来抵消轨道板翘曲的影响，进而可以快速的将轨道板调整好。

也就是说，所述数据分析装置12通过依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数加载至轨道板精调数据文件中，进而更新所述轨道板精调数据文件，在后续的轨道板精调过程中，提高效率，并且极大程度的减少了因为轨道板翘曲而造成的轨道板不平顺问题，同时减少了后续轨道板扣配件的更换率，节约成本。

具体原理如下，当所述翘曲数据未超过规范要求时，所述数据分析装置12生成的改正数为零；当所述翘曲数据超过规范要求时，即轨道板翘曲不符合要求，所述数据分析装置12根据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数实时传输给轨道板精调软件中，将生成的改正数加载至轨道板精调数据文件中，进而指导轨道板精调作业。

其中，轨道板翘曲数据分析方法采用最小二乘拟合法，即通过多个参考点拟合平面的方式，而点到面的距离则为翘曲数据；具体公式如下：

平面方程的一般表达式为：

ax+by+cz+d＝0,(c≠0)

设定：

经整理可得：

z＝a0x+a1y+a2

平面方程拟合原理为：

对于一系列的n个点(n≥3)；也就是说最少三个点拟合出一个平面；

(xi，yi，zi)；i＝0，1，….，n-1

当通过点(xi，yi，zi)；i＝0，1，….，n-1拟合计算上述平面方程时，则使：

取最小值即可。

所述数据传输装置13用于将所述翘曲数据及所述承轴台数据实时上传至所述服务器14；

具体的，所述数据传输装置13通过无线通信方式或有线通信方式，例如移动4g或联通4g等通信方式将所述翘曲数据及所述承轴台数据实时上传至所述服务器14，当遇到信号盲区时，所述数据传输装置13可延迟上传，当遇到传输中断的情况时，所述数据传输装置13在网络恢复后继续开始数据上传。

所述服务器14用于显示并存储所述翘曲数据及所述承轴台数据。

具体的，所述服务器14包括但不限定于通过b/s架构，即网页版显示所述翘曲数据及所述承轴台数据，其中，数据显示的方式包括但不限定于图、表等形式展示，使数据显示具有简洁、明了、直观等特点。并且将数据全部存储，用于后续的分析处理及通过互联网共享至各个客户端，使技术人员可以实时获取需要的数据，进而可以科学的指导后续工作。

基于上述实施例，在本发明另一实施例中，在所述轨道板精调完成后，所述数据采集装置11还用于采集所述轨道板的第一位置数据，以及在所述轨道板灌浆复测后，采集所述轨道板的第二位置数据。

所述数据分析装置还用于依据所述第一位置数据及所述第二位置数据，生成相对应的位置偏差数据，即轨道板灌浆后的上浮量数据。

所述数据传输装置12将所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据实时上传至所述服务器14，所述服务器14显示并存储所述第一位置数据、所述第二位置数据以及所述位置偏差数据。

通过对所述第一位置数据与所述第二位置数据进行对比分析，获得当轨道板灌浆完成后，轨道板的上浮量，进而对轨道板进行调整。

并且通过对所述第一位置数据的分析，可以获知轨道板精调时的质量情况，通过对所述第二位置数据的分析，可以获取轨道板铺设完成后的质量情况，并依据所述第一位置数据以及所述第二位置数据生成对比曲线图，再结合作业班组、工装设备以及扣压装置等因素，可以分析得到每个作业班组、每种工装设备以及扣压紧力对轨道板上浮量的影响，最终依据分析结果以此可以改进施工工艺，进而提高轨道板的铺设质量。

其中，轨道板灌浆上浮量的计算公式为：轨道板灌浆上浮量＝轨道板复测高程数据-轨道板精调高程数据；

轨道板灌浆偏差量＝轨道板复测水平偏差数据-轨道板精调水平偏差数据。

基于上述实施例，本发明另一实施例中，参考图4，图4为本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图。所述服务器14包括：

用户管理模块21，用于给不同的机构分配登录账号、登录密码，并录入管理人员姓名、联系方式及备注等信息。

路段管理模块22，用于根据线路各标段的划分，设置标段信息；其中所述标段信息包括：标段名称、起点里程、终点里程、施工单元、备注信息；当所述标段信息设置完成后，在项目示意图上同步显示标段信息。

限差管理模块23，用于对轨道板翘曲允许误差、轨道板精调允许误差、轨道板上浮量允许误差进行设置，其中主要包括：限差名称、定向横向偏差、定向纵向偏差、定向高程偏差、轨道板横向偏差、轨道板纵向偏差、轨道板高程偏差、比较上一块轨道板横向偏差、比较上一块轨道板高程偏差及备注信息等。

机构管理模块24，用于根据用户情况，对用户机构进行设置，便于用户管理。

存储模块25，用于存储所述翘曲数据、所述承轴台数据、所述第一位置数据及所述第二位置数据。

显示模块26，用于显示所述翘曲数据、所述承轴台数据、所述第一位置数据及所述第二位置数据。

在使用过程中，所述路段管理模块22通过新建一条需要管理的线路名称，然后根据标段进行划分，并录入各个标段的信息(即标段名称、起点里程、终点里程、施工单位、备注信息等)，在各个标段录入各个工区信息。所述机构管理模块24录入线路管理者名称、标段管理者名称及工区管理者名称信息。所述用户管理模块21给不同的机构分配不同的账号，并且各个用户所拥有的权限不同。并将所述翘曲数据、所述承轴台数据、所述第一位置数据及所述第二位置数据均以不同工区、标段进行归类管理、显示及后续数据分析，进而对不同工区及标段进行高效的管理，可以有效的提高施工质量及效率。

通过上述描述可知，本发明提供的一种板式无砟轨道板的管理系统，通过在轨道板粗铺完成后，检测轨道板翘曲情况，获取轨道板的翘曲数据，依据所述翘曲数据生成相对应的改正数，并将所述改正数与轨道板精调数据文件进行分析，优化所述轨道板精调数据文件，极大程度的降低了轨道板精调难度，提高精调效率。

在轨道板平顺性检测时，通过采集全部承轴台的中心位置坐标数据，技术人员依据采集的数据结果进行预算扣配件型号，进而确定具体的生产计划，有效的降低成本。

在轨道板精调阶段以及灌浆复测阶段，对轨道板的位置数据进行采集，以获取轨道板铺设完成后的质量情况，以此可以改进施工工艺，进而提高轨道板的铺设质量。

并且，通过对不同标段及不同工区分别进行管理，有效的提高施工质量及效率。

也就是说，该管理系统通过对轨道板施工全过程的数据进行采集、分析及管理，加快了轨道板精调效率，减小了轨道板灌浆工装系统性误差，使扣配件配置计划更有针对性和准确性，并且通过服务器可视化展示现场施工的质量情况和进度情况。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。