激光跟踪仪在火车轨道检测中的应用

一、背景

火车作为中国境内的一种交通运输形式，是国家的重要基础设施和大众化的交通工具，在中国综合交通运输体系中处于骨干地位。随着技术发展，我国火车的运行速度也不断提升，对轨道的稳定运行提出了新要求，钢轨的平顺性和稳定性，会直接影响列车的运行安全。

二、测量需求

在列车高速运行中，车轮与钢轨间会产生不断变化的复杂载荷，钢轨上细微的凸起都会给车轮和钢轨造成巨大的冲击，因此定期对轨道的几何形位进行检查，可以更好的了解轨道状态，及时调整轨道状态，能有效的保障列车运行安全。轨道的几何形位是指轨道的几何形状、相对位置和基本尺寸。轨道的几何形位的基本要素中包含：轨距、水平、高低和轨向等。

三、解决方案

客户需要测量轨道检测小车在左右两股轨道上的行驶轨迹，且需要保证检测的数据连贯和完整，此次被检测轨道长度约为800米，数据拼接处误差要求小于0.3mm。本案例中使用到了GTS3800型号激光跟踪仪、便携式碳纤维三脚架、1.5英寸高精度反射靶标和便携式移动电源。

GTS系列激光跟踪仪是中图仪器自主研发、生产制造，专为大尺寸几何测量打造的光学测量仪器。GTS3800型号激光跟踪仪最大支持80米测量半径，同时具有15um+6um/m的高测量精度和1000点每秒的采样效率，可以实现对轨道检测小车在轨道上的行驶数据进行连续的采集。

测量过程如下：

1.准备工作：将激光跟踪仪架设在轨道上，连接上便携式移动电源，等待仪器预热完成；

2.调整跟踪仪水平，然后启用重力对齐，并建立轨道坐标系；

3.将反射靶标固定在轨道检测小车上，推动检测小车，使用连续距离模式测量轨道小车行驶轨迹；

4.布置并测量转站定位点，然后将跟踪仪移动到下一个站位进行测量；

5.经过多次的转站测量，全程800米的轨迹测量完成后。将测量数据导入到轨道几何分析工具中分析数据，完成轨道几何形位的测量。

四、总结

激光跟踪仪作为一种先进的测量工具，在火车轨道测量中的应用具有重要意义。其高精度、高效率、实时监测等优势，能够显著提高轨道测量的质量和效率，确保火车的安全运行。随着科技的不断进步和应用的不断推广，激光跟踪仪将在火车轨道测量领域发挥越来越重要的作用，为轨道交通的安全和发展提供坚实的技术支持。