铁路轨旁设施的3d扫描仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于轨道检测领域，尤其是一种铁路轨旁设施的3D扫描仪。
【背景技术】
[0002]铁路线路设备是铁路运输业的基础设备，它常年裸露在大自然中，经受着风雨冻融和列车荷载的作用，轨道几何尺寸不断变化，路基及道床不断产生变形，钢轨、联结零件及轨枕不断磨损，而使线路设备技术状态不断地发生变化，因此，工务部门掌握线路设备的变化规律，及时检测线路状态，加强线路检测管理成为确保线路质量、保证运输安全的重要的基础性工作。
[0003]轨道参数检测分为动态检测和静态检测，动态检测是在对检测线路在机车车辆运行中的动力作用下发生的弹性形变和永久形变进行检测，其主要检测设备是高速轨检车，但高速轨检车价格昂贵，难以推广至工务段使用;静态检测是用轨道检查仪或人工方法检测线路铁轨的轨向、高低、轨距等几何参数。人工检测手段是由有经验的工人采用人工拉弦法进行轨向测量，使用轨道尺检测轨向和轨距。因人工检查存在速度慢，不可靠等诸多问题，在今年已开始研究检测速度快、使用简便的轨道检测仪以代替人工检查。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种铁路轨旁设施的3D扫描仪，该扫描仪结构简单，设计科学合理，检测速度快，使用方便，安全可靠。
[0005]本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种铁路轨旁设施的3D扫描仪，其包括移动平台、水平转台、电控箱、激光雷达扫描装置、取景相机以及倾角传感器，移动平台上转动安装一水平转台，该水平转台上安装电控箱，该电控箱上部制有斜面，在斜面上安装激光雷达扫描装置，在激光雷达扫描装置两侧的电控箱斜面上设置有一取景相机，在电控箱两侧面上对称安装有取景相机，倾角传感器安装在激光雷达扫描装置一侧的电控箱下面中间。
[0007]而且，所述的移动平台包括横梁以及横梁两端垂直安装的可拆卸边支撑，在可拆卸边支撑外侧面安装轨道轮。
[0008]而且，所述的可拆卸边支撑侧面安装有行程编码器。
[0009]而且，所述的可拆卸边支撑侧面安装有驱动电机。
[0010]而且，所述的轨道轮为两组，每组两个，每个可拆卸边支撑外侧面安装一组且对称设置。
[0011]而且，所述的电控箱内安装有嵌入式控制器、工控机以及电池和供电系统。
[0012]本实用新型的优点和有益效果为:
[0013]本铁路轨旁设施的3D扫描仪，其包括移动平台、水平转台、电控箱、激光雷达扫描装置、取景相机以及倾角传感器，移动平台上转动安装一水平转台，该水平转台上安装电控箱，该电控箱上部制有斜面，在斜面上安装激光雷达扫描装置，在激光雷达扫描装置两侧的电控箱斜面上设置有一取景相机，在电控箱两侧面上对称安装有取景相机，倾角传感器安装在激光雷达扫描装置一侧的电控箱下面中间，结构简单，设计科学合理，检测速度快，使用方便，安全可靠。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。
[0016]一种铁路轨旁设施的3D扫描仪，其包括移动平台、水平转台10、电控箱7、激光雷达扫描装置1、取景相机2以及倾角传感器9，移动平台上转动安装一水平转台，该水平转台上安装电控箱，该电控箱上部制有斜面12，在斜面上安装激光雷达扫描装置，在激光雷达扫描装置两侧的电控箱斜面上设置有一取景相机，在电控箱两侧面6上对称安装有取景相机，倾角传感器安装在激光雷达扫描装置一侧的电控箱下面中间。移动平台包括横梁8以及横梁两端垂直安装的可拆卸边支撑11，在可拆卸边支撑外侧面安装轨道轮4。可拆卸边支撑侧面安装有行程编码器5 ο可拆卸边支撑侧面安装有驱动电机3 ο轨道轮为两组，每组两个，每个可拆卸边支撑外侧面安装一组且对称设置。电控箱内安装有嵌入式控制器、工控机以及电池和供电系统。
[0017]本实用新型的取景相机覆盖的视野中心与所述激光雷达扫描装置的扫描线中心重合，取景相机对当前里程上方和左右两侧进行拍照，三个所述取景相机相互垂直，使得三张照片可以拼接，激光雷达扫描装置和取景相机的空间图像和断面信息相互对应，行程编码器是记录里程的装置，给装置提供测量信号，嵌入式控制器是装置对外部设备和电源系统的中间控制器，分担所述工控机的倾角数据和编码信号的处理任务，工控机是装置的数据记录和处理核心，倾角传感器与横梁横向和纵向对正安装，准确测量前后俯仰角度和左右倾斜角度，所述倾角传感器是记录装置在轨道上运动姿态的传感器，对后期数据的处理和空间位置的补偿。
[0018]本实用新型的行程编码器轮子紧靠轨道轮，使行程编码器轮子不受轨道的直接磨损，使测距结果精准。本实用新型具有对铁路轨旁设施3D建模、场景环游、设备几何数据导出等功能。让技术人员可以在扫描现场后不用再去现场，后期利用扫描数据再现的场景对轨旁设施进行浏览以及做出相关的决策。本实用新型结构简单，操作方便，系统的硬件平台和软件处理平台均采用模块化设计，实现了对跨距和钢轨超高倾角的测量。本实用新型实现了对轨旁建筑结构设施的几何尺寸测量，包括支柱、吊柱、硬横梁、隧道、声屏障等轨旁设施。通过数据分析，获得支柱和吊柱的斜率、侧面限界、隧道断面等信息，并给出是否有侵入建筑限界的风险判断。本实用新型利用计算机视觉及图像融合的技术手段，对铁路轨旁设施信息进行采集和分析，缩短了工作时间，提高了工作效率。
[0019]本实用新型现场扫描时倾角传感器记录装置在轨道上的运动姿态，行程编码器记录里程，温度计测量当时环境温度，将三者记录的数据传输到嵌入式控制器中，嵌入式控制器是装置对外部设备和电源系统的中间控制器，分担工控机的倾角数据和编码信号的处理任务，工控机是装置的数据记录和处理核心，取景相机对当前里程上方和左右两侧进行拍照，激光雷达扫描装置I扫描轨旁设施在当前里程的断面信息，将所得的空间图像和断面信息传输到工控机中，再经过无线节点将数据传输到操作终端上。后期数据处理:操作终端与后期数据处理平台进行数据传输，最后经过数据处理平台对数据进行分析，技术人员可以在扫描现场后不用再去现场，后期利用扫描数据再现的场景对铁路轨旁设施进行浏览。
【主权项】
1.一种铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:包括移动平台、水平转台、电控箱、激光雷达扫描装置、取景相机以及倾角传感器，移动平台上转动安装一水平转台，该水平转台上安装电控箱，该电控箱上部制有斜面，在斜面上安装激光雷达扫描装置，在激光雷达扫描装置两侧的电控箱斜面上设置有一取景相机，在电控箱两侧面上对称安装有取景相机，倾角传感器安装在激光雷达扫描装置一侧的电控箱下面中间。2.根据权利要求1所述的铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:所述的移动平台包括横梁以及横梁两端垂直安装的可拆卸边支撑，在可拆卸边支撑外侧面安装轨道轮。3.根据权利要求2所述的铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:所述的可拆卸边支撑侧面安装有行程编码器。4.根据权利要求2所述的铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:所述的可拆卸边支撑侧面安装有驱动电机。5.根据权利要求2所述的铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:所述的轨道轮为两组，每组两个，每个可拆卸边支撑外侧面安装一组且对称设置。6.根据权利要求1所述的铁路轨旁设施的3D扫描仪，其特征在于:所述的电控箱内安装有嵌入式控制器、工控机以及电池和供电系统。
【专利摘要】本实用新型涉及一种铁路轨旁设施的3D扫描仪，其包括移动平台、水平转台、电控箱、激光雷达扫描装置、取景相机以及倾角传感器，移动平台上转动安装一水平转台，该水平转台上安装电控箱，该电控箱上部制有斜面，在斜面上安装激光雷达扫描装置，在激光雷达扫描装置两侧的电控箱斜面上设置有一取景相机，在电控箱两侧面上对称安装有取景相机，倾角传感器安装在激光雷达扫描装置一侧的电控箱下面中间，结构简单，设计科学合理，检测速度快，使用方便，安全可靠。
【IPC分类】H04N1/04, B61K9/08, H04N1/00
【公开号】CN205320146
【申请号】CN201521142497
【发明人】封彦舟
【申请人】天津木牛流马科技发展有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2015年12月30日