激光跟蹤儀在火車軌道檢測中的應用

一、背景

火車作為中國境內的一種交通運輸形式，是國家的重要基礎設施和大眾化的交通工具，在中國綜合交通運輸體系中處于骨干地位。隨著技術發展，我國火車的運行速度也不斷提升，對軌道的穩定運行提出了新要求，鋼軌的平順性和穩定性，會直接影響列車的運行安全。

二、測量需求

在列車高速運行中，車輪與鋼軌間會產生不斷變化的復雜載荷，鋼軌上細微的凸起都會給車輪和鋼軌造成巨大的沖擊，因此定期對軌道的幾何形位進行檢查，可以更好的了解軌道狀態，及時調整軌道狀態，能有效的保障列車運行安全。軌道的幾何形位是指軌道的幾何形狀、相對位置和基本尺寸。軌道的幾何形位的基本要素中包含：軌距、水平、高低和軌向等。

三、解決方案

客戶需要測量軌道檢測小車在左右兩股軌道上的行駛軌跡，且需要保證檢測的數據連貫和完整，此次被檢測軌道長度約為800米，數據拼接處誤差要求小于0.3mm。本案例中使用到了GTS3800型號激光跟蹤儀、便攜式碳纖維三腳架、1.5英寸高精度反射靶標和便攜式移動電源。

GTS系列激光跟蹤儀是中圖儀器自主研發、生產制造，專為大尺寸幾何測量打造的光學測量儀器。GTS3800型號激光跟蹤儀最大支持80米測量半徑，同時具有15um+6um/m的高測量精度和1000點每秒的采樣效率，可以實現對軌道檢測小車在軌道上的行駛數據進行連續的采集。

測量過程如下：

1.準備工作：將激光跟蹤儀架設在軌道上，連接上便攜式移動電源，等待儀器預熱完成；

2.調整跟蹤儀水平，然后啟用重力對齊，并建立軌道坐標系；

3.將反射靶標固定在軌道檢測小車上，推動檢測小車，使用連續距離模式測量軌道小車行駛軌跡；

4.布置并測量轉站定位點，然后將跟蹤儀移動到下一個站位進行測量；

5.經過多次的轉站測量，全程800米的軌跡測量完成后。將測量數據導入到軌道幾何分析工具中分析數據，完成軌道幾何形位的測量。

四、總結

激光跟蹤儀作為一種先進的測量工具，在火車軌道測量中的應用具有重要意義。其高精度、高效率、實時監測等優勢，能夠顯著提高軌道測量的質量和效率，確保火車的安全運行。隨著科技的不斷進步和應用的不斷推廣，激光跟蹤儀將在火車軌道測量領域發揮越來越重要的作用，為軌道交通的安全和發展提供堅實的技術支持。