本發(fā)明涉及電氣化鐵路測(cè)繪技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及基于cpiii(第三級(jí)為軌道控制網(wǎng)，主要為軌道鋪設(shè)、運(yùn)營、維護(hù)提供控制基準(zhǔn))數(shù)據(jù)精確測(cè)量電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱參數(shù)，具體來說就是一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

電氣化鐵道是我國鐵路中的重要組成部分，我國主要的鐵路干線、所有的客運(yùn)專線和高速鐵路全是電氣化鐵道。我國電氣化鐵道發(fā)展迅速，截止2010年底，我國電氣化鐵道運(yùn)營里程已達(dá)4.2萬公里，居世界第二位。到2020年，我國鐵路營業(yè)里程將達(dá)到12萬公里以上，其中電氣化鐵道比重將達(dá)到60％，總長7萬多公里，電氣化鐵道承擔(dān)的鐵路運(yùn)量比重將超過80％。

接觸網(wǎng)是電氣化鐵道的主要供電設(shè)施，列車高速運(yùn)行時(shí)通過牽引機(jī)車上方的受電弓給接觸網(wǎng)接觸供電。其狀態(tài)的好壞直接決定著牽引機(jī)車的運(yùn)行狀況，是列車運(yùn)行速度與行車安全的主要影響因素。高速鐵路設(shè)備故障中，接觸網(wǎng)故障所占比例相當(dāng)大。所以，為了有效地保證高速鐵路行車安全，在設(shè)計(jì)施工時(shí)需要精確測(cè)量接觸網(wǎng)支柱的裝配參數(shù)，從而使接觸網(wǎng)的懸掛狀態(tài)符合要求。

電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱的裝配參數(shù)測(cè)量主要涉及支柱側(cè)面限界、軌面標(biāo)高、曲線外軌超高和支柱斜率四項(xiàng)數(shù)據(jù)，其中，支柱側(cè)面限界、軌面標(biāo)高與軌道的最終位置密切相關(guān)?，F(xiàn)有的支柱裝配參數(shù)測(cè)量方法主要有三種：其一是軌道在現(xiàn)場調(diào)整到設(shè)計(jì)最終位置后，根據(jù)現(xiàn)場軌道位置測(cè)量支柱側(cè)面限界及底座安裝高度，此種方法需要軌道在現(xiàn)場的位置穩(wěn)定后，才能測(cè)量，從目前的建設(shè)組織模式來看，很難滿足工期要求，所以一般不予采??；其二是根據(jù)軌道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場交樁資料，利用經(jīng)緯儀測(cè)出軌道中心線后，測(cè)量支柱側(cè)面限界，利用水準(zhǔn)儀測(cè)量軌面標(biāo)高，此種方法測(cè)量精度低，腕臂及定位裝置預(yù)配容易出現(xiàn)不合格品，且測(cè)量效率低，影響接觸網(wǎng)工程的整體施工質(zhì)量；其三是根據(jù)軌道設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，利用全站儀測(cè)量多個(gè)坐標(biāo)，坐標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在全站儀的存儲(chǔ)器中，然后將存儲(chǔ)器中的坐標(biāo)數(shù)據(jù)拷貝到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理，將計(jì)算出來的接觸網(wǎng)支柱的裝配參數(shù)與設(shè)計(jì)的裝配參數(shù)比較，測(cè)量人員根據(jù)坐標(biāo)差值調(diào)整裝配參數(shù)，直到滿足要求，此種方法測(cè)量過程繁瑣、效率低下，而且無法實(shí)現(xiàn)裝配參數(shù)的精準(zhǔn)測(cè)量。

因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需研發(fā)一種精確、高效測(cè)量電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)的裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不能精確測(cè)量電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)，以及測(cè)量效率低下的問題。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的具體實(shí)施方式提供一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，包括：處理設(shè)備和設(shè)置在兩條預(yù)設(shè)軌道線路中間的測(cè)量設(shè)備，所述測(cè)量設(shè)備與所述處理設(shè)備無線連接。其中，所述測(cè)量設(shè)備根據(jù)所述處理設(shè)備下發(fā)的測(cè)量指令，測(cè)量所述測(cè)量設(shè)備相對(duì)于接觸網(wǎng)支柱的特征點(diǎn)的位置信息；所述處理設(shè)備根據(jù)所述測(cè)量設(shè)備測(cè)量的所述位置信息確定所述測(cè)量設(shè)備的位置坐標(biāo)。

根據(jù)本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式可知，電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)至少具有以下有益效果：在沒有軌道的情況下，計(jì)算設(shè)備向全站儀傳送測(cè)量指令，全站儀測(cè)量接觸網(wǎng)支柱特征點(diǎn)的位置信息，并將測(cè)量的位置信息回傳給計(jì)算設(shè)備，計(jì)算設(shè)備根據(jù)傳回的數(shù)據(jù)和事先輸入的線路設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果直觀地顯示在處理設(shè)備上，供設(shè)計(jì)、施工人員參考，極大地提高了測(cè)量精度及測(cè)量效率，提高了接觸網(wǎng)支柱裝配預(yù)制的合格率，確保了接觸網(wǎng)的整體施工質(zhì)量；載運(yùn)車運(yùn)送全站儀，可以連續(xù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接觸網(wǎng)支柱的測(cè)量，并且保證全站儀的測(cè)量單元在固定高度處于水平狀態(tài)，進(jìn)一步提高了測(cè)量精度及測(cè)量效率。

應(yīng)了解的是，上述一般描述及以下具體實(shí)施方式僅為示例性及闡釋性的，其并不能限制本發(fā)明所欲主張的范圍。

附圖說明

下面的所附附圖是本發(fā)明的說明書的一部分，其繪示了本發(fā)明的示例實(shí)施例，所附附圖與說明書的描述一起用來說明本發(fā)明的原理。

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀位置坐標(biāo)的幾何示意圖。

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1處理設(shè)備2測(cè)量設(shè)備

3載運(yùn)車r預(yù)設(shè)軌道線路

e接觸網(wǎng)支柱p特征點(diǎn)

21水平基座22水平轉(zhuǎn)臺(tái)

23伸縮臺(tái)24定位器

25測(cè)量單元26控制單元

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面將以附圖及詳細(xì)敘述清楚說明本發(fā)明所揭示內(nèi)容的精神，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本發(fā)明內(nèi)容的實(shí)施例后，當(dāng)可由本發(fā)明內(nèi)容所教示的技術(shù)，加以改變及修飾，其并不脫離本發(fā)明內(nèi)容的精神與范圍。

本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。另外，在附圖及實(shí)施方式中所使用相同或類似標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件是用來代表相同或類似部分。

關(guān)于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特別指稱次序或順位的意思，也非用以限定本發(fā)明，其僅為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的元件或操作。

關(guān)于本文中所使用的方向用語，例如：上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本創(chuàng)作。

關(guān)于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均為開放性的用語，即意指包含但不限于。

關(guān)于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部組合。

關(guān)于本文中的“多個(gè)”包括“兩個(gè)”及“兩個(gè)以上”；關(guān)于本文中的“多組”包括“兩組”及“兩組以上”。

關(guān)于本文中所使用的用語“大致”、“約”等，用以修飾任何可以微變化的數(shù)量或誤差，但這些微變化或誤差并不會(huì)改變其本質(zhì)。一般而言，此類用語所修飾的微變化或誤差的范圍在部分實(shí)施例中可為20％，在部分實(shí)施例中可為10％，在部分實(shí)施例中可為5％或是其他數(shù)值。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，前述提及的數(shù)值可依實(shí)際需求而調(diào)整，并不以此為限。

某些用以描述本申請(qǐng)的用詞將于下或在此說明書的別處討論，以提供本領(lǐng)域技術(shù)人員在有關(guān)本申請(qǐng)的描述上額外的引導(dǎo)。

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，測(cè)量設(shè)備與處理設(shè)備無線連接，可以邊測(cè)量邊顯示測(cè)量設(shè)備的位置坐標(biāo)，供測(cè)量人員觀看，提高了測(cè)量效率。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)包括：處理設(shè)備1和設(shè)置在兩條預(yù)設(shè)軌道線路r中間的測(cè)量設(shè)備2，所述測(cè)量設(shè)備2與所述處理設(shè)備1無線連接。其中，所述測(cè)量設(shè)備2根據(jù)所述處理設(shè)備1下發(fā)的測(cè)量指令，測(cè)量所述測(cè)量設(shè)備2相對(duì)于接觸網(wǎng)支柱e的特征點(diǎn)p的位置信息；所述處理設(shè)備1根據(jù)所述測(cè)量設(shè)備2測(cè)量的所述位置信息確定所述測(cè)量設(shè)備2的位置坐標(biāo)。本發(fā)明的具體實(shí)施例中，測(cè)量設(shè)備2可以為全站儀等，全站儀的型號(hào)可以為nts-342r6l；處理設(shè)備1可以為臺(tái)式計(jì)算機(jī)或者筆記本電腦，處理設(shè)備1中裝有支柱裝配參數(shù)測(cè)量程序；特征點(diǎn)p(即cpiii控制點(diǎn))可以為反射片，即反射片設(shè)置在特征點(diǎn)p上，反射片可以為棱鏡，例如，徠卡棱鏡。接觸網(wǎng)支柱e的裝配參數(shù)具體包括：里程、支柱側(cè)面限界、支柱側(cè)面限界高差、支柱斜率、承力索拉出值、承力索高度和腕臂偏移值等。測(cè)量設(shè)備2只需要位于兩條預(yù)設(shè)軌道線路r中間即可，并不嚴(yán)格要求在中線上。

參見圖1，可以通過處理設(shè)備1遠(yuǎn)程控制測(cè)量設(shè)備2，不需要人工輔助，節(jié)省人力成本；通過接觸網(wǎng)支柱e已知的兩個(gè)特征點(diǎn)p的位置信息，可以獲得全站儀的位置坐標(biāo)，然后再利用全站儀測(cè)量接觸網(wǎng)支柱e的裝配參數(shù)，通過短距離通信傳送給處理設(shè)備1，可以顯著提高接觸網(wǎng)支柱e的裝配參數(shù)的測(cè)量精度及效率，提高了接觸網(wǎng)支柱e預(yù)制的合格率，確保了接觸網(wǎng)的整體施工質(zhì)量。

圖2為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，利用載運(yùn)車沿預(yù)設(shè)軌道線路運(yùn)輸測(cè)量設(shè)備，可以連續(xù)對(duì)多個(gè)接觸網(wǎng)支柱的進(jìn)行測(cè)量，提高了測(cè)量效率，節(jié)省人力資源。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)還包括：載運(yùn)車3。其中，載運(yùn)車3與所述處理設(shè)備1連接，載運(yùn)車3用于根據(jù)所述處理設(shè)備1下發(fā)的移動(dòng)指令攜帶著所述測(cè)量設(shè)備2沿所述預(yù)設(shè)軌道線路r移動(dòng)。

參見圖2，通過處理設(shè)備1遠(yuǎn)程控制載運(yùn)車3移動(dòng)，不需要人為去干擾，節(jié)省人力成本；不需要人工搬運(yùn)測(cè)量設(shè)備2，降低測(cè)量人員的工作量，可以連接測(cè)量多個(gè)接觸網(wǎng)支柱e，測(cè)量效率高。

圖3為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀位置坐標(biāo)的幾何示意圖，如圖3所示，兩個(gè)特征點(diǎn)的位置信息已知，并且測(cè)量設(shè)備到兩個(gè)特征點(diǎn)的水平角、豎直角和斜距，另外結(jié)合兩個(gè)特征點(diǎn)的坐標(biāo)可以確定測(cè)量設(shè)備的位置坐標(biāo)。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，所述全站儀2的所述位置坐標(biāo)(x，y，z)的具體計(jì)算公式為：

x＝x1+ap1*cos(θ)

y＝y(tǒng)1+ap1*sin(θ)

θ＝2*π-α-β

ap1＝s1*sin(hangle1)

ap2＝s2*sin(hangle2)

其中，全站儀a的坐標(biāo)為(x，y，z)；特征點(diǎn)p1的坐標(biāo)為(x1,y1,z1)；特征點(diǎn)p2的坐標(biāo)為(x2,y2,z2)；θ為ap1與x軸的夾角；β為p1p2與x軸的夾角；α為ap1與p1p2之間的夾角；全站儀a測(cè)量p1點(diǎn)的水平角、豎直角及斜距分別hangle1，vangle1，s1；全站儀a測(cè)量p2點(diǎn)的水平角、豎直角及斜距分別hangle2，vangle2，s2。

圖4為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖4所示，無論地面是否平坦，載運(yùn)車運(yùn)送全站儀時(shí)，通過全站儀的水平基座及伸縮臺(tái)的調(diào)控，測(cè)量單元可以在固定高度上保持水平，從而提高了測(cè)量精度。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，所述全站儀具體包括：設(shè)置在所述載運(yùn)車3上的水平基座21、設(shè)置在所述水平基座21上的水平轉(zhuǎn)臺(tái)22、設(shè)置在所述水平轉(zhuǎn)臺(tái)22上的伸縮臺(tái)23、設(shè)置在所述伸縮臺(tái)23上的定位器24和測(cè)量單元25，以及控制單元26。其中，所述水平基座21用于保持所述水平轉(zhuǎn)臺(tái)22的旋轉(zhuǎn)面與水平面平行，水平基座21內(nèi)具有平衡彈簧，始終保持水平基座21的頂面處于水平狀態(tài)；所述水平轉(zhuǎn)臺(tái)22用于控制所述測(cè)量單元25的測(cè)量方向；所述伸縮臺(tái)23用于鎖定所述定位器24和所述測(cè)量單元25的高度，伸縮臺(tái)23內(nèi)安裝有伸縮桿，可以保證定位器24和測(cè)量單元25的高度不變；所述定位器24用于確定所述測(cè)量單元25的所述位置坐標(biāo)，本發(fā)明的實(shí)施例中，定位器24可以為gps(全球定位系統(tǒng))單元；所述測(cè)量單元25用于測(cè)量所述特征點(diǎn)p的距離以及觀看所述特征點(diǎn)p的仰角，本發(fā)明的實(shí)施例中，測(cè)量單元25具有現(xiàn)有全站儀的所有功能。

參見圖4，不論地面是否平坦，全站儀2的測(cè)量單元25總能在恒定高度上保持水平，極大提高測(cè)量精度，而且不需要測(cè)量人員手工調(diào)整測(cè)量單元25的高度和仰角，節(jié)省了人力成本，提高了測(cè)量效率。

圖5為本發(fā)明具體實(shí)施方式提供的一種全站儀的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，利用短距離無線通信單元向處理設(shè)備傳送測(cè)量數(shù)據(jù)，可以邊測(cè)量，邊計(jì)算，提高測(cè)量效率。

該附圖所示的具體實(shí)施方式中，所述全站儀還包括短距離通信單元26。其中，短距離通信單元26與所述測(cè)量單元25連接，短距離通信單元26用于向所述處理設(shè)備1傳送所述距離和所述仰角。本發(fā)明的具體實(shí)施例中，所述短距離通信單元26為藍(lán)牙單元或者射頻(rf)通信單元等。

參見圖5，利用短距離通信單元26實(shí)時(shí)將測(cè)量單元25測(cè)量的數(shù)據(jù)傳送給處理設(shè)備1，處理設(shè)備1可以實(shí)時(shí)運(yùn)算，向測(cè)量人員顯示測(cè)量結(jié)果，可以不間斷測(cè)量，提高了測(cè)量效率。

本發(fā)明提供一種電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，在沒有軌道的情況下，計(jì)算設(shè)備向全站儀傳送測(cè)量指令，全站儀測(cè)量接觸網(wǎng)支柱特征點(diǎn)的位置信息，并將測(cè)量的位置信息回傳給計(jì)算設(shè)備，計(jì)算設(shè)備根據(jù)傳回的數(shù)據(jù)和事先輸入的線路設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果直觀地顯示在處理設(shè)備上，供設(shè)計(jì)、施工人員參考，極大地提高了測(cè)量精度及測(cè)量效率，提高了接觸網(wǎng)支柱裝配預(yù)制的合格率，確保了接觸網(wǎng)的整體施工質(zhì)量；改變了傳統(tǒng)的施工方法，能夠提前進(jìn)行施工測(cè)量，消除了軌道精調(diào)對(duì)接觸網(wǎng)支柱裝配參數(shù)測(cè)量的制約，大大提高了施工效率，降低了測(cè)量難度，降低測(cè)量人員的技術(shù)要求；載運(yùn)車運(yùn)送全站儀，可以連續(xù)實(shí)現(xiàn)多個(gè)接觸網(wǎng)支柱的測(cè)量，并且保證全站儀的測(cè)量單元在固定高度處于水平狀態(tài)，進(jìn)一步提高了測(cè)量精度及測(cè)量效率。

上述的本發(fā)明實(shí)施例可在各種硬件、軟件編碼或兩者組合中進(jìn)行實(shí)施。例如，本發(fā)明的實(shí)施例也可為在數(shù)據(jù)信號(hào)處理器(digitalsignalprocessor，dsp)中執(zhí)行上述方法的程序代碼。本發(fā)明也可涉及計(jì)算機(jī)處理器、數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器或現(xiàn)場可編程門陣列(fieldprogrammablegatearray，fpga)執(zhí)行的多種功能。可根據(jù)本發(fā)明配置上述處理器執(zhí)行特定任務(wù)，其通過執(zhí)行定義了本發(fā)明揭示的特定方法的機(jī)器可讀軟件代碼或固件代碼來完成?？蓪④浖a或固件代碼發(fā)展為不同的程序語言與不同的格式或形式。也可為不同的目標(biāo)平臺(tái)編譯軟件代碼。然而，根據(jù)本發(fā)明執(zhí)行任務(wù)的軟件代碼與其他類型配置代碼的不同代碼樣式、類型與語言不脫離本發(fā)明的精神與范圍。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員所做出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。