一种铁路隧道限界检测系统及限界检测车的制作方法

本申请涉及铁路隧道检测，特别地涉及一种铁路隧道限界检测系统及限界检测车。

背景技术：

1、此处提供的背景技术描述的目的是总体地给出本申请的背景，本部分的陈述仅仅是提供了与本申请相关的背景，并不必然构成现有技术。

2、目前铁路限界检测主要有限界轨道检测车、人工定点测量、限界检测小车三种检测方式。限界检测车是根据限界标准制作尺寸一致的限界框架，将其固定安装在平板车上，由内燃机车牵引，对全线逐段进行检测，若某处有侵限情况，则会与限界框架产生碰撞，以此来判断是否存在侵限。

3、人工定点测量一般使用水平尺、卷尺、吊锤、经纬仪等工具测量限界。人工定点测量主要用于测量固定点限界尺寸，这就造成了人工定点测量方式存在着测量精度低、速度慢、工作量大、效率低等诸多缺陷。

4、而限界检测小车是采用激光传感技术，将激光传感器安装在轨道小车上，激光传感器不断旋转着向外发射激光，利用激光测量建筑尺寸，通过人力或电力推动小车前进，达到连续检测建筑尺寸的目的。由于线路限界不是固定不变的，不仅曲线半径不同，而且限界尺寸也不同，这就要求限界检测车的限界框架可伸缩，根据线路限界标准的变化实时调整限界框架的大小，这就造成了限界检测的不连续性，且费时费力。

5、另外，由于限界检测小车一般速度为20km/h以内，速度相对较低，而且零部件还比较多、重量比较大，需要现场进行组装，每次上道、下道均需多名人员进行配合操作，智能化程度和效率都比较低。而且，当前市场上的激光扫描仪精度和扫描速度还存在难以兼容的问题，若精度要求足够高，则扫描速度必定会受到一定程度的影响。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提出一种铁路隧道限界检测系统及限界检测车。操作简单且仅需一人即可完成，提升了检测效率并节约了人力成本，解决了检测效率低、检测精度低、速度慢以及费时费力等诸多问题。

2、本申请的第一个方面，提供了一种铁路隧道限界检测系统，所述系统包括：

3、多个激光扫描仪，与控制装置通信连接，用于响应于所述控制装置的控制指令发射激光信号并接收隧道反射回的激光信号，其中，所述多个激光扫描仪之间按照预设时间间隔依次启动；

4、多个激光测距传感器，与所述控制装置通信连接，用于测量铁路轨道两侧与地面间的高度差并将所述高度差发送至所述控制装置，以使所述控制装置根据所述高度差确定所述铁路轨道与地面间的夹角并根据所述夹角矫正所述激光扫描仪的位置偏差；

5、控制装置，用于控制所述激光扫描仪对所述隧道进行扫描，并根据所述夹角和所述隧道反射回的激光信号生成检测结果。

6、进一步的，所述激光扫描仪，包括：

7、二维激光扫描仪。

8、进一步的，所述激光测距传感器，包括：

9、单点激光测距传感器。

10、进一步的，还包括：

11、定位装置，与所述控制装置通信连接，用于获取发射激光信号时的地理位置信息，以使所述控制装置生成包含地理位置信息的检测结果。

12、进一步的，还包括：

13、显示装置，与所述控制装置通信连接，用于显示所述检测结果。

14、进一步的，还包括：

15、用户交互装置，与所述控制装置通信连接，用于接收输入的控制参数以使所述控制装置根据所述控制参数生成用于控制所述激光扫描仪的控制指令。

16、进一步的，所述用户交互装置，包括：

17、触控面板和/或一个或多个控制按钮。

18、本申请的第二个方面，提供了一种限界检测车，包括：

19、搭载如上所述的铁路隧道限界检测系统的车辆本体。

20、进一步的，所述多个激光扫描仪安装在所述车辆本体顶部的两侧。

21、进一步的，所述多个激光测距传感器安装在所述车辆本体底部两侧的相对位置处。

22、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下优点或有益效果：

23、1)可安装在轨道检查车上，不用每次检测都现场拆装来回搬运设备，省时省力；

24、2)在保证检测精度的前提下，由于使用了多个激光扫描仪，所以大幅度提升了检测效率，可在100km/h的速度下进行精确检测；

25、3)由于采用了多个激光测距仪测量车体倾斜角度并补偿至激光扫描仪，进而提升了检测精度；

26、4)相较于现有技术，操作简单且仅需一人即可完成，节约了人力成本。

技术特征：

1.一种铁路隧道限界检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，所述激光扫描仪，包括：

3.根据权利要求1所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，所述激光测距传感器，包括：

4.根据权利要求1所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求6所述的铁路隧道限界检测系统，其特征在于，所述用户交互装置，包括：

8.一种铁路隧道限界检测车，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的铁路隧道限界检测车，其特征在于，

10.根据权利要求8所述的铁路隧道限界检测车，其特征在于，

技术总结
本申请涉及铁路隧道检测领域，公开了一种铁路隧道限界检测系统及限界检测车。所述铁路隧道限界检测系统包括：激光扫描仪，与控制装置通信连接，用于响应于控制装置的控制指令发射激光信号并接收隧道反射回的激光信号；激光测距传感器，与控制装置通信连接，用于测量铁路轨道两侧与地面间的高度差并将高度差发送至所述控制装置，以使控制装置根据高度差确定铁路轨道与地面间的夹角并根据夹角矫正激光扫描仪的位置偏差；控制装置，用于控制激光扫描仪对隧道进行扫描，并根据夹角和隧道反射回的激光信号生成检测结果。本申请所公开的铁路隧道限界检测系统相较于现有技术，提升了检测精度，操作简单仅需一人即可完成隧道检测，节约了人力成本。

技术研发人员：马学志,白新荣,王新让,段培勇,李健超,柴雪松,凌烈鹏,茅宇琳,金花,于国丞
受保护的技术使用者：国能朔黄铁路发展有限责任公司
技术研发日：20230323
技术公布日：2024/1/15