Комплекс аппаратно-программный Сканпуть, 49350-12

Назначение

Комплекс аппаратно - программный «Сканпуть» (Комплекс) предназначен для измерений геометрических параметров рельсовой колеи (координат, относительных высот, расстояний, шаблона, рихтовки, уровня и просадки), лазерного сканирования ЖД объектов, фото-и видео-отчета объектов съемки, получении поперечного профиля ЖД полотна и габаритов приближения.

Описание

Принцип работы Комплекса основан на лазерном сканировании и координатном способе привязки всей получаемой информации при его движении: массив лазерных отражений от поверхностей объектов съемки (облако точек); координат; относительных высот; расстояний; измерения ширины колеи (шаблона); текущего курсового угла (рихтовки); поперечного и продольного уклонов (уровня и просадки) по которым вычисляются геометрические параметры пути.

Комплекс представляет собой ходовую тележку, состоящую из разборной алюминиевой рамы прямоугольного сечения, на колесах из инструментальной стали. Колеса крепятся к вилкам, закреплённым на штанге рамы. Колесные базы вилок не одинаковы. Их длина составляет 240 и 1000 мм (измерительная база). На раме установлены съемные платформы для крепления блока пространственной ориентации, коммутации и аккумуляторов. Предусмотрены крепления для установки вехи с антенной спутниковой геодезической аппаратуры в центральной части рамы, и вехи с креплением платформы под ноутбук. При помощи ребер жесткости круглого сечения над БПО расположены две наклонные платформы для установки лазерных сканеров. Для перемещения тележки служит съемная ручка, устанавливаемая в специальный разъем на раме.

Внутри рамы расположен датчик измерений шаблона, представляющий собой потенциометр с редуктором преобразования линейного перемещения во вращательное движение, механически связанный с подвижной подпружиненной штангой. Выходным сигналом датчика является напряжение, амплитуда которого пропорциональна относительному линейному смещению мерных колес.

На вилке установлен одометр (датчик пути), состоящий из мерного колеса и лимба с двумя оптронными парами - счётчика оборотов. При вращении колеса импульсы передаются в контроллер для определения пройденного пути через известный размер диаметра мерного колеса. Пройденное расстояние, определяемое датчиком, отображается на специальном экране, расположенном в верхней части Комплекса.

На платформе ходовой тележки закреплен, краскопульт, аккумулятор, блок коммутации и блок пространственной ориентации (БПО), включающий в себя:

-    два волоконных датчика вращения, ось чувствительности одного из которых расположена в азимутальной плоскости, а второго - совпадает с продольной осью Комплекса;

-    акселерометр, ось чувствительности которого расположена под углом 90° к вектору движения (обеспечивает определение угла наклона поперечной оси БПО к горизонту);

-    интерфейс.

БПО измеряет приращение угловой ориентации относительно исходного положения.

Блок коммутации служит для приема и исполнения команд от мобильного персонального компьютера (ноутбука), считывания информации с датчиков, лазерных сканеров, спутниковой геодезической аппаратуры и передачи получаемой информации обратно в ноутбук.

Краскопульт предназначен для маркировки краской на железной дороге пикетных меток.

Два двухмерных лазерных сканера установленных в верхней части ходовой тележки предназначены для получения избыточной пространственной информации ж\д полотна и полосы отвода. Принцип работы двухмерного сканера заключается в отклонении сканирующего лазерного луча в горизонтальной плоскости на заданный угол. Сканирование объектов выполняется только при движении тележки в прямом направлении. Данные, получаемые лазерными сканерами, записываются в текстовом формате в ноутбук. Дальнейшее построение и синхронизация полученных данных выполняется программно, при камеральной обработке.

Между сканерами, в центральной части Комплекса закреплена видеокамера.

Ноутбук, устанавливаемый на специальную подставку, закрепленную на вехе, управляет работой Комплекса, накоплением и отображением измеряемых параметров, проведением регламентных работ (установка начальных данных, калибровка, настройка).

Два спутниковых приемника геодезического класса устанавливаются: один - на ходовой тележке Комплекса, другой - на базовой станции (пункте государственной геодезической сети).

Окончательные результаты измерений получают после совместной обработки данных, полученных с ноутбука и со спутниковых приемников.

Программное обеспечение

Уровень защиты программного обеспечения по МИ 3286 - С. Идентификационные данные программного обеспечения

Технические характеристики

Верхний предел измерений координат, км    30

Пределы допускаемой погрешности измерений координат на 1 км, мм    ± 10

Верхний предел измерений относительных высот, км    9,999

Пределы допускаемой погрешности измерений высоты на 1 км, мм    ± 25

Верхний предел измерений расстояний, км    100

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений расстояний, %    ± 0,01

Диапазон измерений шаблона, мм    1505^1560

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений шаблона, мм    ± 1 Диапазон измерений уровня, ..± 30

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений уровня, .°    ± 0,019

Диапазон измерений рихтовки, .°    0 ^ 360

Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений рихтовки, .°    ±0,2

Диапазон сканирования, м    80 Шаг сканирования, ...° (0,25; 0,5; 1)

Предел допускаемого среднего квадратического отклонения    ±30 определений координат при сканировании, мм

Длина волны лазера сканера, нм    905

Класс лазера по ГОСТ 12.1.040-83 (Выходное излучение не представляет    1 опасности для глаз и кожи)

Мощность лазера сканера, Вт    20

Класс защиты лазерного излучения сканера    IP 65

Диапазон измерений просадки, .° (%о)    ± 15 (±268)

Пределы допускаемой относительной погрешности измерений просадки, %    ± 0,5

Предел допускаемого среднего квадратического отклонения измерений рас-    25 стояний при определения положений пикетов, мм

Габаритные размеры, мм, не более    1560x1000x2000

Масса, кг, не более    55 Комплекс эксплуатируется на открытом воздухе в климатических условиях по гр. Д3 ГОСТ Р 52931-2008 со следующим уточнением:

- температура окружающего воздуха, оС    (20-25);

- верхнее значение относительной влажности при плюс 25 °С и более низких

температурах, без конденсации влаги, %    95

- атмосферное давление, кПа    (100 +15)

Средний срок службы, лет, не менее,    6

Средняя наработка на отказ, ч, не менее    3000

Перемещение тележки вдоль железнодорожной колеи    ручное

Скорость перемещения тележки, км/ч    0,5^5

Время непрерывной работы без зарядки аккумуляторной батареи, ч, не менее    8

Время установления рабочего режима, мин    8

Знак утверждения типа

нанесен на специальную табличку на боковой панели ходовой тележки Комплекса методом лазерной гравировки и на титульные листы эксплуатационных документов - типографским способом.

Комплектность

Поверка

осуществляется по документу ВМНИ.318692.003МП “Комплекс аппаратно - программный «Сканпуть». Методика поверки”, утвержденным ФГУП «СНИИМ» в апреле 2011 г.

Эталоны: Стенд - имитатор рельсовой колеи «СИРК» (ГОСРЕЕСТР СИ № 29465-05), Тахеометр Trimble TS515 (ГОСРЕЕСТР СИ № 34771-07).

Сведения о методах измерений

ВМНИ.318692.003РЭ “Комплекс аппаратно - программный «Сканпуть». Руководство по эксплуатации”, раздел 4.

Нормативные и технические документы, устанавливающие требования к комплексу аппаратно - программному «Сканпуть»

1    Р 32-110-98 Руководство по установлению номенклатуры контролируемых параметров и средств измерений на железнодорожном транспорте, подлежащих государственному метрологическому контролю и надзору

2    ГОСТ 8.016-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений плоского угла

3    МИ 2060-90 ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений длины в диапазоне 1х10- ^50 м

Рекомендации к применению

при осуществлении производственного контроля за соблюдением установленных законодательством Российской Федерации требований промышленной безопасности к эксплуатации опасного производственного объекта