都市快轨交通.doc

都市快轨交通·第20卷第5期2007年10月土建技术
URBAN RAPID RA IL TRANSIT
基于激光测量的地铁限界检测系统
李儒英吴积钦曾明
(西南交通大学成都 610031)
摘要将激光测量系统(LMS)应用于地铁限界的快速检测系统中,实现对限界的一种非接触式检测,测量、采样数据速度快;将检测数据与标准数值实现
自动比较,把数据和曲线图作为检测结果,快速检测
地铁限界,用以指导竣工验收和日常运营维护。
关键词地铁限界激光测量系统接口数据传输
近年来,我国的地铁建设得到了迅猛的发展,地铁工程的竣工验收、地铁日常运行维护等环节都需要地铁限界这个重要指标。我国地铁限界检测最常用的是断面检测法。根据设备限界尺寸和不同的断面半径,制作一个可以伸缩的框架固定在平板车上,作为限界检测车,用内燃机车牵引,对全线逐段进行检测[ 1 ]。在直线段和不同半径的曲线段转换时,需要手动调整固定在平板车上的框架。如果能够实时、连续、快速地对限界状况进行检测,并将检测数据存入数据库中,就能实时掌握限界的变化,及时消除影响运输安全的隐患[ 2 ]。因此,笔者研究了一套基于激光测量系统( lasermeasurement system,LMS)的地铁限界检测设备,以完成对地铁限界的连
续、快速、准确的检测。
1 地铁限界概述
限界是指列车沿固定的轨道安全运行时所需要的空间尺寸。地铁限界是以地铁车辆的轮廓尺寸和车辆的有关技术参数,运行动力性能,结合轨道和接触网(或接触轨)的相关条件,并考虑设备和安装误差,按规定的计算方法进行设计的。地铁限界分为车辆限界、设备限界、建筑限界。收稿日期: 2007 - 06 - 12 修回日期: 2007 - 08 - 21
作者简介: 李儒英,女,硕士研究生,从事接触网理论与技术的研究,
******@s ina. c om
吴积钦,男,高级工程师,硕士生导师
车辆限界是车辆在正常状态下形成的最大动态包络线,设备限界是用以限制设备安装的控制线,建筑限界是在设备限界基础上、考虑了设备和管线安装尺寸后的最小有效断面。受电弓限界或受流器限界是车辆限界的组成部分,接触轨限界属于设备限界的辅助限界。为了确保列车在隧道中行驶时有足够的空间和行驶安全,在限界内,除了机车车辆及其有相互作用的建
筑物和设备外,其他建筑物和设备不得侵入[ 3 ]。
2 总体设计思路
根据实际情况的要求,地铁限界检测系统可以进行地铁建筑限界、设备限界的竣工验收和日常运行维护,而且应该快速准确。在检测过程中,要求完成地铁限界检测数据的采集、分析、处理、传输,并快速给出相应的检测结果。该系统采用LMS型激光测量系统,对隧道断面进行快速精确的检测。利用Borland公司开发的C + +Builder语言设计一套控制软件,对该系统
进行操作和控制,完成测量任务;将扫描结果与预先保存在数据库内的标准限界数据进行比较,如果有物体侵入限界,系统发出声音报警,同时检测的结果保存在检测结果数据库内,检测结束后可以对结果进行查询。
3 地铁检测系统的组成
3. 1 硬件部分
地铁限界检测系统的硬件组成部分如图1所示。
图1 地铁检测系统的组成框图
3. 1. 1 LMS
激光测量系统(LMS)是工业测量中一种重要的非接触性测量手段