专利名称：智能型轨道检测分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种轨道检测分析仪，具体地说，涉及一种用于铁路轨道静态参数的检测及分析，为铁路工务及相关部门提供检测的真实数据，提供维修依据，指导修理作业的智能型轨道检测分析仪。
背景技术：
目前铁路工务段对于所辖区段铁路轨道线路的检查主要有人工弦线法进行矢距检测、用轨道尺进行超高和轨距检测，巡道工进行道钉及其他的情况检查，这些方法一次性测量轨道参数少、测量不连续、测量间距不等，因而效率低，误差大，且测量结果与人的素质及责任心有关；现有的轨道检查车用于检测轨道距、轨高低、轨向、水平、扭曲等几何参数和车体、轴箱振动加速度等轮轨相互作用参数，其检测的稳定性、可靠性、精度等各方面都较高，但检测成本很高，设备投资太大。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种检测成本低、检测效率和精度高，结构较简单、设备投资少的铁路轨道检测设备。
本实用新型包括检测装置和以单片机为核心的数据采集处理装置两部分，检测装置采用可拆式横梁和纵梁(其它形状亦可，如折叠式)构成机架主体，在横梁和纵梁的下部安装行走轮，行走轮的一侧安装有定位机构，以保证与钢轨轨面及轨侧的紧密贴合；定位机构旁还宜安装刹车装置，用于过岔道时右侧定位机构的制动，可采用摩擦制动方式，横梁腹腔中置有轨距、超高和矢距传感器，也可采用其他制动方式。纵梁腹腔中置有纵平和里程传感器；传感器是保证测量精度的核心部件。在设计的可选方案中可采用光栅位移传感器、激光位移传感器、直流位移传感器、电涡流位移传感器、倾角传感器和旋转编码器。比较各种测量方法优缺点及各参数的精度要求，采用旋转编码器测量里程，通过直流位移传感器配合精密滑轨测量轨距，用倾角传感器测量超高，用电涡流传感器测量纵平和矢距为优选方案。
横梁腹腔中还宜安装供仪器工作用的电源(例如蓄电池)。
横梁装置当推动轨道检测分析仪沿轨道前进时，通过矢距传感器测出矢距，结合轨距传感器计算出轨距的精确值，超高传感器推算出超高值，各部件协调动作，共同完成轨道各参数的自动检测。
纵梁装置的技术要求是当推动轨检小车沿轨道前进时，通过旋转编码器(亦可用其它里程测量方式)测出里程，纵平传感器测量并推算纵平。
手推架与主体机架固联，推动仪器行走的手柄，最好设计成高低可调、方便拆装的形式，推动手柄上最好还带一刹车柄，以提供刹车动力。推杆主要用于推动轨道检测分析仪，宜左右各设一个把手，在一侧装有刹车柄。
为了保证测量精度，定位板必须与钢轨侧面紧密贴合，并有一定的预压力，其中矢距测量预压力以不小于30N为宜，轨距测量预压力以不小于90N为宜，压紧力提供可采用弹簧或其它机构实现。
数据采集处理系统是以单片机为核心的自动信号采集及处理装置，各传感器经滤波器、放大器与单片机相连。单片机宜选用51系列及以上系列。各个传感器的信号经滤波电路、放大电路再经A/D转换，变为数字量，由单片机推算各参数的值，将结果存储并送入液晶显示屏显示，并可同时写入IC卡中；数据采集由里程传感器的输出信号触发，以保证采样间隔的精度；该系统还具有传感器标定、参数设置、数据查询等辅助功能；系统配IC卡接口，以方便数据存储及与计算机连接；该装置还具有IC卡数据查询、格式化及测试功能。
数据采集程序应用C语言或汇编语言编写，包括如下几大功能模块。
A自动运行输入起始里程及线路方向，进入自动运行状态，此时自动进行里程、轨距、超高、1米弦矢距和纵平等参数的测量、计算、显示和存储，此外可按键记录线路标记，且记录会根据里程变化而向前或向后滚动。
B查询数据可查询IC卡中所记录的数据。
C状态检测可检测智能型轨道检测分析仪各传感器及电源的状态。
D系统设置具有传感器校正、设置系统时间和日期、采样间隔设置、格式化IC卡。
E退出系统即关机状态。
本实用新型可自动记录检测数据，并能实时显示所测参数，如里程、轨距、超高、1米弦矢距和纵平等，并可人机对话，用于记录诸如线路百米标记(A)、桥梁(B)、隧道(C)、转线轨(D)、道口(E)、站台(F)、枕木固定螺栓脱落(G)、断轨(H)、需更换轨枕(I)、烧化(J)、夹杆脱落(K)、轨道磨平(L)、毛边(M)、轨歪(N)、边磨(O)、联结件断(P)等的标记。现场测验的数据都存储在IC卡内，在交班时可将所有测得的数据经过读写卡录入计算机中做进一步数据分析处理，精确推算10米或20米弦长的矢距和纵平，结合其它已测数据判断是否有三角坑，对检测数据进行统计、分析，并以图表方式显示、打印和存储，为线路的维护提供依据。
本实用新型对轨道参数一次检测到位，检测效率高；精度高产品体积小，重量轻，操作轻便，易学好用，可大大减轻检测操作劳动强度。
图1为本实用新型的横梁结构及手推架结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为本实用新型纵梁结构示意图；图4是图3的B-B剖视图；图5是图1的a部分局部放大图；图6是图1的b部分局部放大图；图7是本实用新型数据采集系统的框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的一个实施例加以说明。
参照附图，图1是本实用新型一实施例的横梁结构及手推架结构示意图。横梁的外壳1腹腔中安装有矢距传感器3，超高传感器6，轨距传感器7；矢距传感器3通过测量定位板12的相对位移来推算矢距，为保证定位精度，定位板12用弹簧2压紧钢轨侧面；超高传感器6、轨距传感器7，与横梁保持一致，通过倾角推算超高的大小，通过测量定位板10推算轨距，定位板10采用压紧弹簧11保证与钢轨侧面的贴合；横梁外壳1下部装有行走轮9及刹车装置8。手推架5与横梁外壳1固定联接，其上设有固放数据采集处理装置的托板4。
纵梁外壳14靠近两端的位置安装有两个行走轮13和17，两轮的中间位置固定纵平传感器15，行走轮17同轴安装有编码器16，用于测量走行距离，行走轮两边都安装有定位板18，用于贴合钢轨的侧面。
横梁腹腔中还安装有提供仪器工作所需电源的蓄电池(图中未作标记)。
图7是数据采集系统的框图。各传感器通过信号调理电路(包括放大电路、滤波电路)与单片机相连。当轨道检测分析仪在轨道上被推进时，轨距、超高、矢距、纵平传感器和旋转编码器的信号经滤波、放大等调理电路后进入单片机处理，可从键盘中输入各种轨道缺陷及标记，经单片机处理后的结果可显示在液晶屏上，并存入FLASH存储卡中以供后续数据处理使用。
权利要求1.一种轨道检测分析仪，包括检测装置和数据采集处理装置，其特征在于检测装置采用横梁和纵梁构成机架主体，在横梁和纵梁的下部安装行走轮，行走轮的一侧安装有定位机构，定位机构旁装有提供压紧力的弹簧；横梁腹腔中置有轨距、超高和矢距传感器；纵梁腹腔中置有纵平和里程传感器；手推架与机架主体固联；手推架上设有固放数据采集处理装置的托板；数据采集处理装置以单片机为核心，各传感器经滤波器、放大器与单片机相连。
2.根据权利要求1所述的轨道检测分析仪，其特征在于，所述横梁或者纵梁为可拆式。
3.根据权利要求1所述的轨道检测分析仪，其特征在于，所述横梁或者纵梁为折叠式。
4.根据权利要求1或者2或者3所述的轨道检测分析仪，其特征在于，所述手推架上装有手柄，该手柄上还带有刹车柄，推杆左右各有一个把手，在一侧固有一刹车柄，横梁靠近定位机构处安装有刹车装置。
5.根据权利要求1或者2或者3所述的轨道检测分析仪，其特征在于，横梁腹腔中安装有供仪器工作用的电源。
6.根据权利要求4所述的轨道检测分析仪，其特征在于，横梁腹腔中安装有供仪器工作用的电源。
专利摘要本实用新型公开了一种智能型铁路轨道检测分析仪，它由检测装置和以单片机为核心的数据采集装置组成。检测装置采用横梁和纵梁构成机架主体；在横梁和纵梁的下部安装行走轮，行走轮的一侧安装有定位机构；横梁腹腔中安装有矢距传感器、超高传感器、轨距传感器，横梁上还固定有手推架，用于推动仪器行走。数据采集处理装置以单片机为核心，各传感器经滤波器、放大器与单片机相连，各传感器的信号经A/D转换变为数字量，由单片机推算出各参数的值，供显示存储者之用；系统具有传感器标定、参数设置、数据查询等功能；配有IC卡接口，方便数据存储与计算机连接。本实用新型检测效率高，精度高，功能全，成本低，并可大大减轻检测操作劳动强度。
文档编号B61K9/00GK2604360SQ0322714
公开日2004年2月25日 申请日期2003年3月17日 优先权日2003年3月17日
发明者傅勤毅, 应立军, 彭彪, 吴湘华, 亓琳 申请人:长沙悦诚机电科技有限公司