一种轨道全断面检测装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207600406 U(45)授权公告日 2018.07.10

(21)申请号 201721418737.0(22)申请日 2017.10.30

(73)专利权人 深圳新誉德泰技术有限公司

地址 518000 广东省深圳市前海深港合作

区前湾一路1号A栋201室（入驻深圳市前海商务秘书有限公司）(72)发明人 舒丛丛　王涛　任阿顺　(74)专利代理机构 四川力久律师事务所 51221

代理人 熊晓果　刘童笛(51)Int.Cl.

G01B 11/24(2006.01)G01B 11/02(2006.01)G01B 11/00(2006.01)G01N 21/84(2006.01)G01N 21/01(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()实用新型名称

一种轨道全断面检测装置(57)摘要

本实用新型涉及一种轨道全断面检测装置，包括分别设置在一侧钢轨内外两侧的内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪均和外部处理器通讯连接；所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪均包括一个激光器和一个高速相机，并内嵌有轮廓信号放大电路、轮廓计算电路和标准轮廓差分电路，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪的激光出射时间间隔0.1ms-1ms。本装置利用两个钢轨断面扫描仪对同一断面进行扫描，并通过轮廓计算电路计算得到轨道的轨底坡、轨宽、轨型等参数，再利用标准轮廓差分电路，将标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值；进一步地，利用高速相机高速测量的特点，进而避免了互相干扰。

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权　利　要　求　书

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1.一种轨道全断面检测装置，其特征在于，包括分别设置在一侧钢轨(3)内外两侧的内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)，所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)均和外部处理器通讯连接；

所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)均包括一个激光器和一个高速相机，并内嵌有轮廓信号放大电路、轮廓计算电路和标准轮廓差分电路，所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)的激光出射时间间隔0.1ms-1ms。

2.根据权利要求1所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，左右两侧所述钢轨(3)上方均安装有所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)。

3.根据权利要求2所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，每侧的所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)相对于对应侧的所述钢轨(3)的中心线对称布置。

4.根据权利要求1所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)安装在检测梁(4)的安装箱(5)内。

5.根据权利要求4所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，所述安装箱(5)下部还设有遮光罩(7)。

6.根据权利要求5所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，所述遮光罩(7)的下部还安装有软质遮光帘(8)。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种轨道全断面检测装置，其特征在于，所述内钢轨断面扫描仪(1)和外钢轨断面扫描仪(2)均和外部处理器无线连接。

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一种轨道全断面检测装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及交通轨道运行状态检测技术领域，特别是一种轨道全断面检测装置。

背景技术

[0002]在近年来中国高速铁路迅猛发展的过程中，轨道检测始终发挥着重要的作用。轨道检测系统需要测量轨道的磨耗、轨底坡、轨宽、轨型等参数，轨道检查车是检测轨道几何状态的特种车辆，简称轨检车。根据轨检车的记录，可以发现轨道平顺不良的地点，以便采取紧急补修或限速措施，并确定应进行计划维修的里程段落，编制维修作业计划。[0003]现有的高级轨检车的轨道测量采用惯性基准法、非接触式测量的方式，是一个基于摄像原理的轨距轨向测量系统，然而还存在着无法实现高速测量、测量效率低和准确度低的技术问题。

实用新型内容

[0004]本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的上述问题，提供一种轨道全断面检测装置，该装置可快速实现非接触式测量，且检测精度高，抗干扰能力强，检测效率高。[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：[0006]一种轨道全断面检测装置，包括分别设置在一侧钢轨内外两侧的内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪均和外部处理器通讯连接；所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪均包括一个激光器和一个高速相机，并内嵌有轮廓信号放大电路、轮廓计算电路和标准轮廓差分电路，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪的激光出射时间间隔0.1ms-1ms。[0007]本装置采用非接触式钢轨断面扫描仪，通过激光器和高速相机对轨道轮廓信号进行采集，装置内嵌的轮廓信号放大电路用于对断面扫描仪采集的轮廓信号进行放大处理，并发送给轮廓计算电路；轮廓计算电路根据放大后的轮廓信号进行处理分析，并输出轨道的截面轮廓，计算出钢轨顶面到检测梁参考点的位移和轨距测量点到检测梁参考点的水平距离，从而得到轨底坡、轨宽、轨型等参数；标准轮廓差分电路用于根据存储的标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值。[0008]另一方面，本装置所述内激光断面传感器和外激光断面传感器的激光出射时间间隔0.1ms-1ms，由于两个激光传感器的激光出射时间错位了，从而可以避免激光之间产生的叠加干扰，提高了检测精度；且激光间隔时间非常短，机车位移基本可忽略，保证了检测的精度。而本装置采用的高速相机能够对轨道断面进行快速且高质量的扫描，并能实时记录当前轨道断面的数据，增大了轨道断面的采样频率和采样精度，从而可以在激光出射时间间隔0.1ms-1ms时，保证对轨道断面的采样精度，漏检率低。

[0009]本装置利用两个钢轨断面扫描仪对同一断面进行扫描，并通过轮廓计算电路计算得到轨道的轨底坡、轨宽、轨型等参数，再利用标准轮廓差分电路，将标准轮廓与截面轮廓

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进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值；进一步地，利用高速相机高速测量的特点，控制内激光断面传感器和外激光断面传感器的激光出射时间间隔，进而避免了互相干扰，且实现了高速测量。因此，本装置可快速实现非接触式测量，且检测精度高，检测效率高，使用寿命长。

[0010]作为本实用新型的优选方案，左右两侧所述钢轨上方均安装有所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪。

[0011]作为本实用新型的优选方案，每侧的所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪相对于对应侧的所述钢轨的中心线对称布置，采样精度和效率更高。[0012]作为本实用新型的优选方案，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪安装在检测梁的安装箱内。本装置为一套的成品设备，整套设备可直接安装在检测梁上，不仅设备体积更小，且安装方便。

[0013]作为本实用新型的优选方案，所述安装箱下部还设有遮光罩，通过安装遮光装置可有效降低阳光干扰，增加检测的可靠性。[0014]作为本实用新型的优选方案，所述遮光罩的下部还安装有软质遮光帘，通过安装遮光装置可有效降低阳光干扰，增加检测的可靠性。[0015]作为本实用新型的优选方案，所述内钢轨断面扫描仪和外钢轨断面扫描仪均和外部处理器无线连接。[0016]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：[0017](1)本装置利用两个钢轨断面扫描仪对同一断面进行扫描，并通过轮廓计算电路计算得到轨道的轨底坡、轨宽、轨型等参数，再利用标准轮廓差分电路，将标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值；进一步地，利用高速相机高速测量的特点，控制内激光断面传感器和外激光断面传感器的激光出射时间间隔，进而避免了互相干扰，且实现了高速测量。因此，本装置可快速实现非接触式测量，且检测精度高，检测效率高，使用寿命长。[0018](2)所述安装箱下部还设有遮光罩，所述遮光罩的下部还安装有软质遮光帘，通过安装遮光装置可有效降低阳光干扰，增加检测的可靠性；本装置为一套的成品设备，整套设备可直接安装在检测梁上，不仅设备体积更小，且安装方便。附图说明

[0019]图1是本实用新型所述的轨道全断面检测装置的结构示意图。[0020]图2是本实用新型所述的轨道全断面检测装置的工作状态图。[0021]图中标记：1-内钢轨断面扫描仪，2-外钢轨断面扫描仪，3-钢轨，4-检测梁，5-安装箱，6-安装板，7-遮光罩，8-遮光帘。具体实施方式

[0022]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。[0023]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

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如图1所示，一种轨道全断面检测装置，包括分别设置在一侧钢轨3内外两侧的内

钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2，所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2均和外部处理器无线连接；所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2均包括一个激光器和一个高速相机，并内嵌有轮廓信号放大电路、轮廓计算电路和标准轮廓差分电路，所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2的激光出射时间间隔0.1ms-1ms。[0025]左右两侧所述钢轨3上方均安装有所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2，且每侧的所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2相对于对应侧的所述钢轨3的中心线对称布置。

[0026]所述内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2通过安装板6安装在检测梁4的安装箱5内，且所述安装箱5下部还设有遮光罩7，所述遮光罩7的下部还安装有软质遮光帘8，通过安装遮光装置可有效降低阳光干扰，增加检测的可靠性。[0027]本装置采用非接触式钢轨断面扫描仪，通过激光器和高速相机对轨道轮廓信号进行采集，装置内嵌的轮廓信号放大电路用于对断面扫描仪采集的轮廓信号进行放大处理，并发送给轮廓计算电路；轮廓计算电路根据放大后的轮廓信号进行处理分析，并输出轨道的截面轮廓，计算出钢轨顶面到检测梁参考点的位移和轨距测量点到检测梁参考点的水平距离，从而得到轨底坡、轨宽、轨型等参数；标准轮廓差分电路用于根据存储的标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值。[0028]另一方面，如图2所示，激光分别从内钢轨断面扫描仪1和外钢轨断面扫描仪2中射出，由于出射时间间隔0.1ms-1ms，因此不会在钢轨3的顶部重叠，避免了激光之间的干扰，进一步增大了检测精度；且激光间隔时间非常短，机车位移基本可忽略，保证了检测的精度。而本装置采用的高速相机能够对轨道断面进行快速且高质量的扫描，并能实时记录当前轨道断面的数据，增大了轨道断面的采样频率和采样精度，从而可以在激光出射时间间隔0.1ms-1ms时保证对轨道断面的采样精度，漏检率低。

[0029]本装置利用两个钢轨断面扫描仪对同一断面进行扫描，并通过轮廓计算电路计算得到轨道的轨底坡、轨宽、轨型等参数，再利用标准轮廓差分电路，将标准轮廓与截面轮廓进行差分处理，从而获取轨道的磨耗值；进一步地，利用高速相机高速测量的特点，控制内激光断面传感器和外激光断面传感器的激光出射时间间隔，进而避免了互相干扰，且实现了高速测量。因此，本装置可快速实现非接触式测量，且检测精度高，检测效率高，使用寿命长。本装置为一套的成品设备，整套设备可直接安装在检测梁上，不仅设备体积更小，且安装方便。

[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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