一种基于车载平台的轨道数据采集装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于车载平台的轨道数据采集装置，包括行走系统(1)、采集仪(31)、角度仪(21)和测距编码器(22)；角度仪和测距编码器均与采集仪相连；所述行走系统(1)包括车架平台(13)、设置在车架平台上的动力装置(15)以及设置在车架平台底部的4个行进车轮(11)，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；所述行走系统还包括4组防侧移装置。该基于车载平台的轨道数据采集装置结构新颖、易于实施，且采集数据方便。
【专利说明】
一种基于车载平台的轨道数据采集装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于车载平台的轨道数据采集装置。
【背景技术】
[0002]现有技术中，轨道沉降监测仍大多采用传统的水准仪、全站仪等仪器，上述方法仪器设备成熟，但劳动强度大、测试速度慢，对施工作业或线路运营干扰大，特别是在隧道等类似的封闭性地下空间内，因光照不足，测试精度难以保证。近年来，随着电子技术的迅速发展，广大科技工作者也针对上述缺陷研发了多种间接测量产品，如单点沉降计、静力水准仪等，但这些产品仍然存在较大的局限性，特别是该类产品价格昂贵、测点布置要求高、数据传输受环境干扰大、使用寿命难以保证，这使得该类产品仅仅是在某些十分复杂或重要的局部位置作为科研手段应用，难以大范围推广使用。
[0003]利用现有的轨道，先设定一个高程不变的基准点，然后测量相邻测点间的距离以及每一个测点处的轨道俯仰角度可以测得各测点相对于基准点的高程(通过简单的三角变换即可实现高程的测量)，再通过不同次的测量，即可测得每一个测点的高程差，即沉降值。与这种测量方式相适配，有必要设计一种新型的基于车载平台的高精度的轨道数据采集装置。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于车载平台的轨道数据采集装置，该基于车载平台的轨道数据采集装置结构新颖、易于实施，且采集数据方便。
[0005]实用新型的技术解决方案如下:
[0006]一种基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，包括行走系统(I)、采集仪
(31)、角度仪(21)和测距编码器(22);角度仪和测距编码器均与采集仪相连；
[0007]所述行走系统(I)包括车架平台(13)、设置在车架平台上的动力装置(15)以及设置在车架平台底部的4个行进车轮(11)，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；
[0008]所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧移装置包括可调支架(121)和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮(12)的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。
[0009]所述车架平台(13)包括2根横轴(131)、2根联系纵梁(132)和I块方形平板(133)；
[0010]所述横轴(131)分别通过所述滚轴与所述行进车轮(11)连接，通过可调支架(121)与所述防侧移车轮组件连接；
[0011]所述联系纵梁(132)与所述横轴(131)分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板(133)。
[0012]所述的车架平台还包括2根纵向梁(14)，分别固定布置在所述横轴(131)的两端，用于模拟两根所述横轴(131)范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器(22)和角度仪
(21)的安装平台；
[0013]所述动力装置(15)由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。
[0014]所述的测距编码器和角度仪均为2个。
[0015]所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括与采集仪相连的无线通信模块以及GPS定位装置；所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，角度仪采用LE-60型倾角仪。
[0016]NTC290型发动机与RT-11509C型变速箱传动连接。
[0017]采集仪为现有成熟设备，采集仪内集成有运算放大器、A/D转换器和存储器，为纯硬件设备。
[0018]有益效果:
[0019]本实用新型的基于车载平台的轨道数据采集装置，利用了现有的轨道这一前提和基础，只需采用车架和相关传感器和测量仪，即可实现角度和里程数据的采集，易于实施，能为轨道沉降计算提供原始的高精度数据。
[0020]本实用新型能应用于轨道(尤其是运营轨道如高铁、准轨、城铁、地铁等)的路堤、桥梁及隧道沉降量测，亦可在建已铺轨道的路堤、桥梁及隧道沉降量测，操作方便，对线路通行影响小。最大的优点是不需破坏路堤(路基)埋设沉降观测点，不受气象条件的影响，量测数据采集快。
[0021]本实用新型中，对于两个物理量均设置了平行(冗余)检测装置，采用两平行装置检测值的平均值作为输出结果，提高了该设备对检测结果的稳定性、可靠性和精确性。
[0022]另外，四个防侧移车轮分别布置在所述行进车轮(11)附近，通过可调支架(121)与所述车架平台(13)连接，用于防止测试过程中装置沿轨道横向产生整体侧向移动而影响测试结果的准确性。
[0023]本实用新型还配置有无线通信模块和GPS定位装置后，还可以将检测结果发送给远端的服务器或手机，便于工程师及时基于这些原始数据计算各测点的具体位置和沉降信肩、O
[0024]本实用新型设计的车架平台结构简单，工作可靠，纵向梁用于模拟两根所述横轴(131)范围内的坡度分布以及提供所述测量系统(2)中角度仪(21)的安装平台。
[0025]综上所述，本实用新型操作简便、测试快速、易于实施、实用性强，可广泛用于轨道工程中轨道沉降的自动连续测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型的结构示意图(立面图)；
[0027]图2为本实用新型的顶部结构示意图(俯视图)；
[0028]图3为图2中A-A剖面示意图；
[0029]图4为车架平台的结构示意图；
[0030]图5为图2中的B-B剖面示意图【即防侧移装置和行进车轮与轨道配合时的结构示意图】。
[0031]标号说明:1、行走系统；11、行进车轮；12、防侧移车轮；121、可调支架；13、车架平台；131、横轴；132、联系纵梁；133、方形平板；14、纵向梁；15、动力装置；21、角度仪；22、测距编码器；31、采集仪。
【具体实施方式】
[0032]以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0033]实施例1:如图1-5，一种基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，包括行走系统1、采集仪31、角度仪21和测距编码器22 ;角度仪和测距编码器均与采集仪相连；
[0034]采集仪用于收集角度仪和测距编码器输出的数据，并存储在采集仪中的存储器中，为纯硬件设备，不涉及任何程序和方法。
[0035]所述行走系统I包括车架平台13、设置在车架平台上的动力装置15以及设置在车架平台底部的4个行进车轮11，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；
[0036]所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧移装置包括可调支架121和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮12的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。
[0037]所述车架平台13包括2根横轴131、2根联系纵梁132和I块方形平板133 ；
[0038]所述横轴131分别通过所述滚轴与所述行进车轮11连接，通过可调支架121与所述防侧移车轮组件连接；
[0039]所述联系纵梁132与所述横轴131分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板133。
[0040]所述的车架平台还包括2根纵向梁14，分别固定布置在所述横轴131的两端，用于模拟两根所述横轴131范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器22和角度仪21的安装平台；
[0041]所述动力装置15由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。
[0042]所述的测距编码器和角度仪均为2个。
[0043]所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括与采集仪相连的无线通信模块以及GPS定位装置；所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，角度仪采用LE-60型倾角仪。
【权利要求】
1.一种基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，包括行走系统(I)、采集仪(31)、角度仪(21)和测距编码器(22);角度仪和测距编码器均与采集仪相连； 所述行走系统(I)包括车架平台(13)、设置在车架平台上的动力装置(15)以及设置在车架平台底部的4个行进车轮(11)，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进； 所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧移装置包括可调支架(121)和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮(12)的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。
2.根据权利要求1所述的基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于， 所述车架平台(13)包括2根横轴(131)、2根联系纵梁(132)和I块方形平板(133)； 所述横轴(131)分别通过所述滚轴与所述行进车轮(11)连接，通过可调支架(121)与所述防侧移车轮组件连接； 所述联系纵梁(132)与所述横轴(131)分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板(133)。
3.根据权利要求2所述的基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，所述的车架平台还包括2根纵向梁(14)，分别固定布置在所述横轴(131)的两端，用于模拟两根所述横轴(131)范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器(22)和角度仪(21)的安装平台； 所述动力装置(15)由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。
4.根据权利要求3所述的基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，所述的测距编码器和角度仪均为2个。
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于车载平台的轨道数据采集装置，其特征在于，所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括与采集仪相连的无线通信模块以及GPS定位装置；所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，角度仪采用LE-60型倾角仪。
【文档编号】E01B35/12GK203923824SQ201420342496
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】雷明锋, 邱业建, 彭立敏, 施成华 申请人:中南大学