鐵路軌旁設施的3D掃描儀制造技術

本實用新型專利技術涉及一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺、電控箱、激光雷達掃描裝置、取景相機以及傾角傳感器，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間，結(jié)構(gòu)簡單，設計科學合理，檢測速度快，使用方便，安全可靠。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術屬于軌道檢測領域，尤其是一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀。
技術介紹
鐵路線路設備是鐵路運輸業(yè)的基礎設備，它常年裸露在大自然中，經(jīng)受著風雨凍融和列車荷載的作用，軌道幾何尺寸不斷變化，路基及道床不斷產(chǎn)生變形，鋼軌、聯(lián)結(jié)零件及軌枕不斷磨損，而使線路設備技術狀態(tài)不斷地發(fā)生變化，因此，工務部門掌握線路設備的變化規(guī)律，及時檢測線路狀態(tài)，加強線路檢測管理成為確保線路質(zhì)量、保證運輸安全的重要的基礎性工作。軌道參數(shù)檢測分為動態(tài)檢測和靜態(tài)檢測，動態(tài)檢測是在對檢測線路在機車車輛運行中的動力作用下發(fā)生的彈性形變和永久形變進行檢測，其主要檢測設備是高速軌檢車，但高速軌檢車價格昂貴，難以推廣至工務段使用；靜態(tài)檢測是用軌道檢查儀或人工方法檢測線路鐵軌的軌向、高低、軌距等幾何參數(shù)。人工檢測手段是由有經(jīng)驗的工人采用人工拉弦法進行軌向測量，使用軌道尺檢測軌向和軌距。因人工檢查存在速度慢，不可靠等諸多問題，在今年已開始研究檢測速度快、使用簡便的軌道檢測儀以代替人工檢查。
技術實現(xiàn)思路
本技術的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，該掃描儀結(jié)構(gòu)簡單，設計科學合理，檢測速度快，使用方便，安全可靠。本技術解決其技術問題是通過以下技術方案實現(xiàn)的：一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺、電控箱、激光雷達掃描裝置、取景相機以及傾角傳感器，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間。而且，所述的移動平臺包括橫梁以及橫梁兩端垂直安裝的可拆卸邊支撐，在可拆卸邊支撐外側(cè)面安裝軌道輪。而且，所述的可拆卸邊支撐側(cè)面安裝有行程編碼器。而且，所述的可拆卸邊支撐側(cè)面安裝有驅(qū)動電機。而且，所述的軌道輪為兩組，每組兩個，每個可拆卸邊支撐外側(cè)面安裝一組且對稱設置。而且，所述的電控箱內(nèi)安裝有嵌入式控制器、工控機以及電池和供電系統(tǒng)。本技術的優(yōu)點和有益效果為：本鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺、電控箱、激光雷達掃描裝置、取景相機以及傾角傳感器，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間，結(jié)構(gòu)簡單，設計科學合理，檢測速度快，使用方便，安全可靠。附圖說明圖1為本技術的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面通過具體實施例對本技術作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本技術的保護范圍。一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺10、電控箱7、激光雷達掃描裝置1、取景相機2以及傾角傳感器9，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面12，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面6上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間。移動平臺包括橫梁8以及橫梁兩端垂直安裝的可拆卸邊支撐11，在可拆卸邊支撐外側(cè)面安裝軌道輪4。可拆卸邊支撐側(cè)面安裝有行程編碼器5。可拆卸邊支撐側(cè)面安裝有驅(qū)動電機3。軌道輪為兩組，每組兩個，每個可拆卸邊支撐外側(cè)面安裝一組且對稱設置。電控箱內(nèi)安裝有嵌入式控制器、工控機以及電池和供電系統(tǒng)。本技術的取景相機覆蓋的視野中心與所述激光雷達掃描裝置的掃描線中心重合，取景相機對當前里程上方和左右兩側(cè)進行拍照，三個所述取景相機相互垂直，使得三張照片可以拼接，激光雷達掃描裝置和取景相機的空間圖像和斷面信息相互對應，行程編碼器是記錄里程的裝置，給裝置提供測量信號，嵌入式控制器是裝置對外部設備和電源系統(tǒng)的中間控制器，分擔所述工控機的傾角數(shù)據(jù)和編碼信號的處理任務，工控機是裝置的數(shù)據(jù)記錄和處理核心，傾角傳感器與橫梁橫向和縱向?qū)φ惭b，準確測量前后俯仰角度和左右傾斜角度，所述傾角傳感器是記錄裝置在軌道上運動姿態(tài)的傳感器，對后期數(shù)據(jù)的處理和空間位置的補償。本技術的行程編碼器輪子緊靠軌道輪，使行程編碼器輪子不受軌道的直接磨損，使測距結(jié)果精準。本技術具有對鐵路軌旁設施3D建模、場景環(huán)游、設備幾何數(shù)據(jù)導出等功能。讓技術人員可以在掃描現(xiàn)場后不用再去現(xiàn)場，后期利用掃描數(shù)據(jù)再現(xiàn)的場景對軌旁設施進行瀏覽以及做出相關的決策。本技術結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，系統(tǒng)的硬件平臺和軟件處理平臺均采用模塊化設計，實現(xiàn)了對跨距和鋼軌超高傾角的測量。本技術實現(xiàn)了對軌旁建筑結(jié)構(gòu)設施的幾何尺寸測量，包括支柱、吊柱、硬橫梁、隧道、聲屏障等軌旁設施。通過數(shù)據(jù)分析，獲得支柱和吊柱的斜率、側(cè)面限界、隧道斷面等信息，并給出是否有侵入建筑限界的風險判斷。本技術利用計算機視覺及圖像融合的技術手段，對鐵路軌旁設施信息進行采集和分析，縮短了工作時間，提高了工作效率。本技術現(xiàn)場掃描時傾角傳感器記錄裝置在軌道上的運動姿態(tài)，行程編碼器記錄里程，溫度計測量當時環(huán)境溫度，將三者記錄的數(shù)據(jù)傳輸?shù)角度胧娇刂破髦校度胧娇刂破魇茄b置對外部設備和電源系統(tǒng)的中間控制器，分擔工控機的傾角數(shù)據(jù)和編碼信號的處理任務，工控機是裝置的數(shù)據(jù)記錄和處理核心，取景相機對當前里程上方和左右兩側(cè)進行拍照，激光雷達掃描裝置1掃描軌旁設施在當前里程的斷面信息，將所得的空間圖像和斷面信息傳輸?shù)焦た貦C中，再經(jīng)過無線節(jié)點將數(shù)據(jù)傳輸?shù)讲僮鹘K端上。后期數(shù)據(jù)處理：操作終端與后期數(shù)據(jù)處理平臺進行數(shù)據(jù)傳輸，最后經(jīng)過數(shù)據(jù)處理平臺對數(shù)據(jù)進行分析，技術人員可以在掃描現(xiàn)場后不用再去現(xiàn)場，后期利用掃描數(shù)據(jù)再現(xiàn)的場景對鐵路軌旁設施進行瀏覽。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其特征在于：包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺、電控箱、激光雷達掃描裝置、取景相機以及傾角傳感器，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間。

【技術特征摘要】
1.一種鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其特征在于：包括移動平臺、水平轉(zhuǎn)臺、電控箱、激光雷達掃描裝置、取景相機以及傾角傳感器，移動平臺上轉(zhuǎn)動安裝一水平轉(zhuǎn)臺，該水平轉(zhuǎn)臺上安裝電控箱，該電控箱上部制有斜面，在斜面上安裝激光雷達掃描裝置，在激光雷達掃描裝置兩側(cè)的電控箱斜面上設置有一取景相機，在電控箱兩側(cè)面上對稱安裝有取景相機，傾角傳感器安裝在激光雷達掃描裝置一側(cè)的電控箱下面中間。
2.根據(jù)權利要求1所述的鐵路軌旁設施的3D掃描儀，其特征在于：所述的移動平臺包括橫梁以及橫梁兩端垂直安裝的可拆卸邊支撐，在可拆卸邊支撐外側(cè)面...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：封彥舟，
申請(專利權)人：天津木牛流馬科技發(fā)展有限公司，
類型：新型
國別省市：天津;12