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1、10申请公布号CN104047212A43申请公布日20140917CN104047212A21申请号201410287234922申请日20140624E01B35/12200601B61D15/0820060171申请人中南大学地址410083湖南省长沙市岳麓区麓山南路932号72发明人邱业建雷明锋彭立敏施成华74专利代理机构长沙市融智专利事务所43114代理人黄美成54发明名称一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法57摘要本发明公开了一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法，包括行走系统，用于提供测试过程搭载平台和行进动力；测量系统，用于沉降测点的定位以及角度大小的量测；采集、。
2、计算和存储系统，用于测点定位信息、角度量测信息的采样，并按设定规则进行计算处理和带格式存储。所述行走系统通过行进车轮设置于轨道之上，并沿轨道匀速行进；所述测量系统和所述采集、计算和存储系统通过数据传输电缆连接，并均设置于所述行走系统的车架平台上。该基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法操作简便、测试快速、实用性强，可广泛用于轨道工程中轨道沉降的自动连续测试。51INTCL权利要求书3页说明书11页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书11页附图2页10申请公布号CN104047212ACN104047212A1/3页21一种基于角度量测的轨道沉降自动测量。
3、装置，其特征在于，包括行走系统1，用于提供测试过程搭载平台和行进动力；测量系统2，用于沉降测点的定位以及角度大小的量测；采集、计算和存储系统3，集成有采集仪31、计算和存储单元32、角度仪21和测距编码器22，用于测点定位信息和角度量测信息的采样，并计算出每一个测点的初始高程以及高程的变化值，并将计算结果进行存储；所述行走系统1包括车架平台13、设置在车架平台上的动力装置15以及设置在车架平台底部的4个行进车轮11，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；所述测量系统2与所述采集、计算和存储系统3通过数据传输电缆33连接，并均设于所述行走系统。
4、1的车架平台13上。2根据权利要求1所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧移装置位于一个行进车轮附近，包括可调支架121和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮12的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。3根据权利要求1所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述车架平台13包括2根横轴131、2根联系纵梁132和1块方形平板133；所述横轴13。
5、1分别通过所述滚轴与所述行进车轮11连接，通过可调支架121与所述防侧移车轮组件连接；所述联系纵梁132与所述横轴131分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板133。4根据权利要求3所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述的车架平台还包括2根纵向梁14，分别固定布置在所述横轴131的两端，用于模拟两根所述横轴131范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器22和角度仪21的安装平台；所述动力装置15由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。5根据权利要求3所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述的测距编码器和角度仪均。
6、为2个。6根据权利要求1所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括用于将所述计算结果发送出去的无线通信模块以及用于记录当前位置的GPS定位装置。7根据权利要求16任一项所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；在计算和存储单元32中执行以下步骤得到每一个测点的初始高程以及高程的变化权利要求书CN104047212A2/3页3值步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值测量车从固定起始点开始，。
7、依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0、1T0、2T0、3T0、；设固定起始点高程为HA0，各测点的原始高程值为A1T0HA0LTG0T0A2T0A1T0LTG1T0A3T0A2T0LTG2T0AIT0AI1T0LTGI1T0；其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程值；测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；设固定起始点高程为HA0，各测点的本次高程值为A1T。
8、1HA0LTG0T1A2T1A1T1LTG1T1A3T1A2T1LTG2T1AIT1AI1T1LTGI1T1；其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；步骤3计算得到各测点的沉降值；A1T1A1T1A1T0A2T1A2T1A2T0A3T1A3T1A3T0AIT1AIT1AIT0AIT1是第I个测点的本次沉降值；I1，2，3，。8根据权利要求7所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，其特征在于，所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，NTC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，角度测量仪采用LE60型倾角仪；所述的L小于车架轮轴轴距；当。
9、L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在75KM/H以下。9一种基于角度量测的轨道沉降自动测量方法，其特征在于，采用权利要求16任一项所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置；测量过程为在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；权利要求书CN104047212A3/3页4包括以下步骤步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值测量车从固定起始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0。
10、、1T0、2T0、3T0、；设固定起始点高程为HA0，各测点的原始高程值为A1T0HA0LTG0T0A2T0A1T0LTG1T0A3T0A2T0LTG2T0AIT0AI1T0LTGI1T0；其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程值；测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；设固定起始点高程为HA0，各测点的本次高程值为A1T1HA0LTG0T1A2T1A1T1LTG1T1A3T1A2T1LTG2T1AIT1AI1T1LT。
11、GI1T1；其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；步骤3计算得到各测点的沉降值；A1T1A1T1A1T0A2T1A2T1A2T0A3T1A3T1A3T0AIT1AIT1AIT0AIT1是第I个测点的本次沉降值；I1，2，3，。10根据权利要求9所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量方法，其特征在于，所述的L小于车架轮轴轴距；当L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在75KM/H以下。所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，NTC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，角度测量仪采。
12、用LE60型倾角仪。权利要求书CN104047212A1/11页5一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法技术领域0001本发明涉及一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法。背景技术0002现有技术中，轨道沉降监测仍大多采用传统的水准仪、全站仪等仪器，上述方法仪器设备成熟，但劳动强度大、测试速度慢，对施工作业或线路运营干扰大，特别是在隧道等类似的封闭性地下空间内，因光照不足，测试精度难以保证。近年来，随着电子技术的迅速发展，广大科技工作者也针对上述缺陷研发了多种间接测量产品，如单点沉降计、静力水准仪等，但这些产品仍然存在较大的局限性，特别是该类产品价格昂贵、测点布置要求高、数据传输受环。
13、境干扰大、使用寿命难以保证，这使得该类产品仅仅是在某些十分复杂或重要的局部位置作为科研手段应用，难以大范围推广使用。0003轨道路基沉降监测有多种方法，根据测点布置的儿何分布不同，主要可分为单点沉降、分层沉降、横剖面沉降以及纵剖面沉降等，根据量测方法又可分为沉降板法、电磁式沉降仪、土位移计、测斜管法、静力水准法、液压沉降仪、光纤光栅传感器及卫星遥感成本高且精度有限等方法。对于现有的测点布置方式及量测方法来说，测点布置要求高、工作量大、尤其长期监测时维护工作量大，量测时数据采集受外部环境影响较大且数据采集工作量也较大。0004轨道沉降变形直接反映了结构的稳定状态以及线路正常运营的安全状况，对其开。
14、展监测，实时掌握轨道形态对于安全评估和后期维护均具有重要的现实意义，因此，有必要设计研发一种全新的轨道沉降测量设备和方法，以降低劳动强度、提高测试速度，减少对线路的干扰、提升测试精度，实现快速精确的轨道变形测量。发明内容0005本发明所要解决的技术问题是提供一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法，该基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法成本低、易于实施、测量精度高。0006发明的技术解决方案如下0007一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，包括0008行走系统1，用于提供测试过程搭载平台和行进动力；0009测量系统2，用于沉降测点的定位以及角度大小的量测；0010采集、计算和存储系统。
15、3，集成有采集仪31、计算和存储单元32、角度仪21和测距编码器22，用于测点定位信息和角度量测信息的采样，并计算出每一个测点的初始高程以及高程的变化值，并将计算结果进行存储；0011所述行走系统1包括车架平台13、设置在车架平台上的动力装置15以及设置在车架平台底部的4个行进车轮11，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴即滚珠轴承安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；0012所述测量系统2与所述采集、计算和存储系统3通过数据传输电缆33连说明书CN104047212A2/11页6接，并均设于所述行走系统1的车架平台13上。0013所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧。
16、移装置位于一个行进车轮附近，包括可调支架121又称为曲杆可调链接和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮12的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。【防侧移车轮组件包括防侧移车轮、与该插装在防侧移车轮上的轮轴和用于安装所述轮轴的轮架】0014所述车架平台13包括2根横轴131、2根联系纵梁132和1块方形平板133；0015所述横轴131分别通过所述滚轴与所述行进车轮11连接，通过可调支架121与所述防侧移车轮组件连接。
17、；【这里相当于也解释了防侧移车轮组件安装在行进车轮的附近】0016所述联系纵梁132与所述横轴131分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板133。0017所述的车架平台还包括2根纵向梁14，分别固定布置在所述横轴131的两端，用于模拟两根所述横轴131范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器22和角度仪21的安装平台；0018所述动力装置15由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。0019所述的测距编码器和角度仪均为2个。0020所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括用于将所述计算结果发送出去的无线通信模块以及用于记录当前位置的GPS定位装。
18、置。0021在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；0022在计算和存储单元32中执行以下步骤得到每一个测点的初始高程以及高程的变化值0023步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值0024测量车从固定起始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0、1T0、2T0、3T0、；0025设固定起始点高程为HA0，各测点的原始高程值为0026A1T0HA0LTG0T00027A2T0A1T0LTG1T00028A3T0A2T0LTG2T00。
19、0290030AIT0AI1T0LTGI1T00031；0032其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；0033步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程值；0034测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每说明书CN104047212A3/11页7一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；0035设固定起始点高程为HA0，各测点的本次高程值为0036A1T1HA0LTG0T10037A2T1A1T1LTG1T10038A3T1A2T1LTG2T100390040AIT1AI1T1LTGI1T10041；。
20、0042其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；0043步骤3计算得到各测点的沉降值；0044A1T1A1T1A1T00045A2T1A2T1A2T00046A3T1A3T1A3T000470048AIT1AIT1AIT000490050AIT1是第I个测点的本次沉降值；I1，2，3，。0051所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，NTC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，角度测量仪采用LE60型倾角仪；所述的L小于车架轮轴轴距；当L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在7。
21、5KM/H以下。0052一种基于角度量测的轨道沉降自动测量方法，采用前述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置；测量过程为0053在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；0054包括以下步骤0055步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值0056测量车从固定起始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0、1T0、2T0、3T0、；0057设固定起始点高程为HA0，各测点的原始高程值为0058A1T0HA0LTG0T00059A2T0A1。
22、T0LTG1T00060A3T0A2T0LTG2T000610062AIT0AI1T0LTGI1T00063；0064其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；0065步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程值；0066测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每说明书CN104047212A4/11页8一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；0067设固定起始点高程为HA0，各测点的本次高程值为0068A1T1HA0LTG0T10069A2T1A1T1LTG1T10070A3T1A2T1LTG2T100。
23、710072AIT1AI1T1LTGI1T10073；0074其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；0075步骤3计算得到各测点的沉降值；0076A1T1A1T1A1T00077A2T1A2T1A2T00078A3T1A3T1A3T000790080AIT1AIT1AIT000810082AIT1是第I个测点的本次沉降值；I1，2，3，。0083所述的L小于车架轮轴轴距；0084当L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在75KM/H以下。0085所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，N。
24、TC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，角度测量仪采用LE60型倾角仪。0086有益效果0087本发明的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置及方法，是一种全新而巧妙的方案；0088本发明巧妙的利用了现有的轨道这一前提和基础，并基于此基础创造性地提出了一种独特的方案，虽然其实现方法本身是简单的，但是效果却是极其明显的，包括成本低只需增加车架及少许测量设备和运算平台、易于实施可以实现全自动的数据采集和计算，而且计算过程简单且精度极高。0089本发明只需一个参考基点和若干个里程校核点当监测范围较长时，无需埋设其它测点，量测时将本发明中的量测装置沿被测轨道行走通过即可完成量测数据采集，沿线。
25、被测点数不限，沿线被测点间距不限当测点间距大于6米时可按L3000MM模式或按L6000MM模式进行数据采集，并在数据输出时进行筛选【如果测点间距要求15M时，可按L3000MM模式进行数据采集，数据输出时只输出A0，A5，A10，等点的值】。0090本发明能应用于轨道尤其是运营轨道如高铁、准轨、城铁、地铁等的路堤、桥梁及隧道沉降量测，亦可在建已铺轨道的路堤、桥梁及隧道沉降量测，操作方便，对线路通行影响小。最大的优点是不需破坏路堤路基埋设沉降观测点，不受气象条件的影响，量测精度高，量测数据采集快等。0091本发明中，对于两个物理量均设置了平行冗余检测装置，采用两平行装置检测说明书CN10404。
26、7212A5/11页9值的平均值作为输出结果，提高了该设备对检测结果的稳定性、可靠性和精确性。0092另外，四个防侧移车轮分别布置在所述行进车轮11附近，通过可调支架121与所述车架平台13连接，用于防止测试过程中装置沿轨道横向产生整体侧向移动而影响测试结果的准确性。0093这种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置配置有无线通信模块和GPS定位装置后，还可以将检测结果和计算结果发送给远端的服务器或手机，便于工程师及时获取各测点的具体位置和沉降信息。0094本发明设计的车架平台结构简单，工作可靠，纵向梁用于模拟两根所述横轴131范围内的坡度分布以及提供所述测量系统2中角度仪21的安装平台。0095。
27、综上所述，本发明操作简便、测试快速、实用性强，可广泛用于轨道工程中轨道沉降的自动连续测试。附图说明0096图1为本发明的结构示意图立面图；0097图2为本发明的顶部结构示意图俯视图；0098图3为图2中AA剖面示意图；0099图4为车架平台的结构示意图；0100图5为图2中的BB剖面示意图【即防侧移装置和行进车轮与轨道配合时的结构示意图】。0101图6为本发明数据传输示意图；0102图7为轨道上的测点及倾斜角的示意图。0103标号说明1、行走系统；11、行进车轮；12、防侧移车轮；121、可调支架；13、车架平台；131、横轴；132、联系纵梁；133、方形平板；14、纵向梁；15、动力装置；。
28、2、测量系统；21、角度仪；22、测距编码器；3、采集、计算和存储系统；31、采集仪；32、计算和存储单元；33、数据电缆。具体实施方式0104以下将结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明0105如图16，一种基于角度量测的轨道沉降自动测量装置，包括0106行走系统1，用于提供测试过程搭载平台和行进动力；0107测量系统2，用于沉降测点的定位以及角度大小的量测；0108采集、计算和存储系统3，集成有采集仪31、计算和存储单元32、角度仪21和测距编码器22，用于测点定位信息和角度量测信息的采样，并计算出每一个测点的初始高程以及高程的变化值，并将计算结果进行存储；0109所述行走系统1包括。
29、车架平台13、设置在车架平台上的动力装置15以及设置在车架平台底部的4个行进车轮11，4个行进车轮两两一组分别通过滚轴即滚珠轴承安装在车架平台的两侧；车架平台通过行进车轮沿预设的轨道行进；0110所述测量系统2与所述采集、计算和存储系统3通过数据传输电缆33连接，并均设于所述行走系统1的车架平台13上。说明书CN104047212A6/11页100111所述行走系统还包括4组防侧移装置；每一组防侧移装置位于一个行进车轮附近，包括可调支架121又称为曲杆可调链接和防侧移车轮组件，可调支架的一端固定在车架平台上，可调支架的另一端通过可调螺杆安装有所述的防侧移车轮组件；防侧移车轮组件中的防侧移车轮1。
30、2的轴线与车架平台所在平面垂直，轮体的外表面设有与轨道内侧凸沿适配的凹槽，行走系统在轨道上移动时，轨道内侧凸沿嵌入到该凹槽内。【防侧移车轮组件包括防侧移车轮、与该插装在防侧移车轮上的轮轴和用于安装所述轮轴的轮架】0112所述车架平台13包括2根横轴131、2根联系纵梁132和1块方形平板133；0113所述横轴131分别通过所述滚轴与所述行进车轮11连接，通过可调支架121与所述防侧移车轮组件连接；【这里相当于也解释了防侧移车轮组件安装在行进车轮的附近】0114所述联系纵梁132与所述横轴131分别在端头固定连接，形成一方形框架，用于承载所述方形平板133。0115所述的车架平台还包括2根纵向。
31、梁14，分别固定布置在所述横轴131的两端，用于模拟两根所述横轴131范围内的坡度分布以及提供所述测距编码器22和角度仪21的安装平台；0116所述动力装置15由电机、动力传输装置、蓄电池以及变速和制动装置组成，用于提供行进动力。0117所述的测距编码器和角度仪均为2个。0118所述的基于角度量测的轨道沉降自动测量装置还包括用于将所述计算结果发送出去的无线通信模块以及用于记录当前位置的GPS定位装置。0119在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；0120在计算和存储单元32中执行以下步骤得到每一个测点的初始。
32、高程以及高程的变化值0121步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值0122测量车从固定起始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0、1T0、2T0、3T0、；0123设固定起始点高程为HA0，各测点的原始高程值为0124A1T0HA0LTG0T00125A2T0A1T0LTG1T00126A3T0A2T0LTG2T001270128AIT0AI1T0LTGI1T00129；0130其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；0131步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程。
33、值；0132测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；说明书CN104047212A107/11页110133设固定起始点高程为HA0，各测点的本次高程值为0134A1T1HA0LTG0T10135A2T1A1T1LTG1T10136A3T1A2T1LTG2T101370138AIT1AI1T1LTGI1T10139；0140其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；0141步骤3计算得到各测点的沉降值；0142A1T1A1T1A1T00143A2T1A2T1A2T001。
34、44A3T1A3T1A3T001450146AIT1AIT1AIT001470148AIT1是第I个测点的本次沉降值；I1，2，3，。0149所述的动力装置中的电机采用NTC290型发动机，NTC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，角度测量仪采用LE60型倾角仪；所述的L小于车架轮轴轴距；当L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在75KM/H以下。0150测试过程中，所述行进车轮11放置于待测轨道之上，用于支撑所述车架平台并保持车架平台沿待测轨道行进。所述行进车轮11与待测轨道接触的外表面包由一层橡胶层，用于降低和缓冲测试。
35、过程中所述行进车轮11与待测轨道之间的碰撞震动。0151所述防侧移车轮12为四个，分别布置在所述行进车轮11附近，通过可调支架121与所述车架平台13固定连接，用于防止测试过程中装置沿轨道横向产生整体侧向移动而影响测试结果的准确性。0152所述角度测量仪21分别安装在所述纵向梁14上，用于检测待测轨道不同位置与水平面形成的角度大小，并按设定规则输出对应测试信号。0153所述测距编码器22安装在纵向梁14上，用于实时检测行进距离和表征测点位置，并按设定规则输出对应测试信号。0154所述采集仪31安装在所述车架平台13上，用于对所述测距编码器22和所述角度仪21的输出信号进行采样。0155所述计算。
36、和存储单元32内安装在所述车架平台13上，内含多个加法器和乘法器，用于对所述采集仪31的采样执行数值计算，并将计算结果按规则输出，进行格式存储。0156所述采集仪31的采样时间间隔满足如下条件采样间隔时间段内所述行进系统2行进的距离应小于所述纵向梁14的长度。0157测试时，所述行走系统1行进时应满足如下条件应使得所述纵向梁14上的起始端或标示为起始端与事先选定的已知高程和坐标的基准点对齐。对待测轨道不同时说明书CN104047212A118/11页12间进行连续测试，即可得到不同时刻轨道的实际状态，进一步对比，即可确定轨道的沉降情况。0158所述2个角度仪21和所述2个测距编码器22所测得的。
37、数据采用平均的方式作为输出结果，以提高测试精度。0159具体测量过程如下0160在轨道上等间距设定多个测点，分别是A0、A1、A2、A3、，分别称为固定起始点基点或高程参考点、第一点、第二点、第三点，；相邻测点的间距为L；0161所述的量测包括以下步骤0162步骤1获取各测点的角度初始值并计算各测点的原始高程值0163测量车从固定起始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，直到终点；并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度即角度初始值0T0、1T0、2T0、3T0、；0164设固定起始点为HA0，各测点的原始高程值为0165A1T0HA0LTG0T00166A2T0A1T0LTG1T00167A。
38、3T0A2T0LTG2T00168；0169其中下标T0表示初次的数据；AIT0表示第I个测点的初始位移值，I1，2，3，；0170步骤2获取各测点的本次角度并计算各测点的本次高程值；0171测量车再次从初始点开始，依次运行到第一点、第二点、第三点，并分别记录每一测点处测量车倾斜的角度0T1、1T1、2T1、3T1、；0172设固定起始点为HA0，各测点的本次高程值为0173A1T1HA0LTG0T10174A2T1A1T1LTG1T10175A3T1A2T1LTG2T101760177其中下标T1表示本次的数据；AIT1表示第I个测点的本次高程值，I1，2，3，；0178步骤3计算得到各测点。
39、的沉降值；0179A1T1A1T1A1T00180A2T1A2T1A2T00181A3T1A3T1A3T001820183AIT1是第I个测点的本次量测沉降值【又称为实际沉降值】；I1，2，3，。0184图1中的输出单元用于显示和打印相关数据。0185所述的L小于车架轮轴轴距【轴距是指前后轮轴之间的距离】。0186当L3000MM车架移动速度控制在40KM/H以下，当3000MML6000MM时车架移动速度控制在75KM/H以下。0187所述的动力装置采用NTC290型发动机，NTC290型发动机与RT11509C型变速箱传动连接，车轮位置信号由测距编码器获得也可以从RT11509C型变速箱输。
40、出的里程信号中获取，角度测量仪采用LE60型倾角仪。【即RT11509C型变速箱兼做车轮位置传感说明书CN104047212A129/11页13器】0188实施例10189在本实例中，车架采用双轴结构，轴距6000MM，轨距1435MM标准轨距，轮径840MM，配康明斯CUMMINSNTC290发动机及富勒FULLERRT11509C变速箱，行走速度50100KM/H。车轮位置通过变速箱输出的里程信号中获取，通过车轮转动的角度和周数可精确计算移动的距离L。角度测量采用陕西航天长城测控有限公司LE60高精度倾角仪。E60的测量范围15度，分辨率0001度，输出速度15次/秒。0190操作时，先设。
41、定一端为固定起始点并读出初始角度，在动力装置控制下沿轨道匀速移动车架至第一点每次车架移动距离相同且不超过车架轮轴轴距【轴距是指前后轮轴之间的距离，距离相同便于计算】并读出第一点的角度，如此类推第二点、第三点至最终点，并进行计算作为初始值；再次操作时此时，除起始点固定不动外，其余测点假设有沉降发生，仍以一端固定起始点开始并读出角度，移动车架至第一点并读出第一点的角度，如此类推第二点、第三点至最终点，并进行计算作本次量测值；前后两次的读数分别计算并对同一点数值进行比较即可计算出轨道相对下沉量。0191需要注明的是从图7来看，是假设各测点A1和A2等在X轴上的投影点没有变化，实际上，只要轨道有沉降发。
42、生，投影点的位置是有细微区别的，但是由于L远远大于沉降量，因此，这种差别太细微了，不影响测量精度，这种近似处理是工程上的基本处理手段。0192设1、L2D28405278MM；监测范围30KM，则可测点数约为5684个。0193初始值初始高程0194A1T0HA0LTG0T0HA05278TG3HA027661MM0T030195A2T0A1T0LTG1T0HA0276615278TG2998HA055303MM1T029980196A3T0A2T0LTG2T0HA0553035278TG2995HA082918MM2T0299501970198第一次高程值0199A1T1HA0LTG0T1H。
43、A05278TG2998HA027642MM0T129980200A2T1A1T1LTG1T1HA0276425278TG2998HA055284MM1T129980201A3T1A2T1LTG2T1HA0552845278TG2994HA082889MM2T1299402020203第一次量测结果沉降量，为上升，为下沉0204A1T1A1T1A1T0HA027642HA027661019MM0205A2T1A2T1A2T0HA055284HA055303019MM0206A3T1A3T1A3T0HA082889HA082918029MM02070208第二次高程值0209A1T2HA0LTG。
44、0T2HA05278TG2997HA027633MM0T22997说明书CN104047212A1310/11页140210A2T2A1T2LTG1T2HA0276335278TG2996HA055257MM1T229960211A3T2A2T2LTG2T2HA0552575278TG2993HA082853MM2T2299302120213第二次量测结果沉降量，为上升，为下沉0214A1T2A1T2A1T1HA027633HA027642009MM0215A2T2A2T2A2T1HA055257HA055284027MM0216A3T2A3T2A3T1HA082853HA082889036M。
45、M02170218设2、LD/3608408185/3606000MM；监测范围30KM，则可测点数约为5000个。0219初始值初始高程0220A1T0HA0LTG0T0HA06000TG1HA010473MM0T010221A2T0A1T0LTG1T0HA0104736000TG0998HA020925MM1T009980222A3T0A2T0LTG2T0HA0209256000TG0996HA031356MM2T0099602230224第一次高程值0225A1T1HA0LTG0T1HA06000TG0997HA010442MM0T109970226A2T1A1T1LTG1T1HA010。
46、4426000TG0996HA020873MM1T109960227A3T1A2T1LTG2T1HA0208736000TG0994HA031283MM2T1099402280229第一次量测结果沉降量，为上升，为下沉0230A1T1A1T0HA010442HA010473031MM0231A2T1A2T1A2T0HA020873HA020925052MM0232A3T1A3T1A3T0HA031283HA031356073MM02330234第二次高程值0235A1T2HA0LTG0T2HA06000TG0997HA010442MM0T209970236A2T2A1T2LTG1T2HA010。
47、4426000TG0995HA020863MM1T209950237A3T2A2T2LTG2T2HA0208636000TG0993HA031263MM2T2099302380239第二次量测结果沉降量，为上升，为下沉说明书CN104047212A1411/11页150240A1T2A1T2A1T1HA010442HA010442000MM0241A2T2A2T2A2T1HA020863HA020873010MM0242A3T2A3T2A3T1HA031273HA031283010MM02430244设AI为AI在T0TN的累计沉降总沉降，且0N，则0245AIT0，TNAIT0AIT1AIT2AITN2AITN1AITN0246设AI为AI在TITJ的累计沉降，且0IJN，则0247AITI，TJAITI1AITI2AITI3AITJ2AITJ1AITJ0248若数据采集时间间隔为N分钟，则平均每分钟的沉降速度为0249VAIAITNAITN1/N0250若数据采集时间间隔为N小时，则平均每小时的沉降速度为0251VAIAITNAITN1/N0252若数据采集时间间隔为N天，则平均每天的沉降速度为0253VAIAITNAITN1/N02540255根据上述测试计算。