[发明专利]基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测方法及监测系统

权利要求书

1.基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统的监测方法，其特征在于，包括步骤：

控制激光发射器进行从水平方向向垂直向下方向的旋转，使得所述激光发射器所发射的激光光束扫描覆盖感光标签，其中，所述感光标签贴附于钢轨，所述激光发射器所在位置高于所述钢轨，所述感光标签上设有多个中心位置已知的光敏元件，所述感光标签上设有所述光敏元件所构成的光敏元件点阵和数据存储处理装置，所述光敏元件点阵由k行相同的光敏元件行构成，所述光敏元件行由所述光敏元件沿所述钢轨的排列方向呈直线排列而成，k为整数且k≥2，所述光敏元件行中包括的所述光敏元件不少于2个；

采用所述数据存储处理装置实时存储各所述光敏元件行所收集到的感光亮度数据，并对每行所述光敏元件行所收集的感光亮度数据进行对比，判断每行所述光敏元件行中各有几个所述光敏元件被所述激光光束覆盖并得到最终测量数据；

处理感测到所述激光光束的各所述光敏元件的位置，得到各所述光敏元件的位置的平均位置作为最终测量数据；

所述数据存储处理装置对每行所述光敏元件行依次进行如下数据处理：若当前光敏元件行仅有唯一光敏元件被所述激光光束覆盖，则记录所述唯一光敏元件的沿所述钢轨的排列方向的位置值后对下一行所述光敏元件行进行数据处理，若当前光敏元件行中有两个光敏元件被所述激光光束覆盖则不记录位置而对下一行所述光敏元件行进行数据处理，直至所有所述光敏元件行均处理完毕；

然后，所述数据存储处理装置将经过所述数据处理记录所得的所有所述位置值取平均值，并将所述平均值作为最终测量数据进行最终输出。

2.根据权利要求1所述的基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统的监测方法，其特征在于，

所述光敏元件点阵中，

每相邻两行的所述光敏元件行均交错排列；

每相邻两行的所述光敏元件行的错位间隔的距离LG满足L/3LGL，L为所述光敏元件的器件宽度。

3.根据权利要求2所述的基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统的监测方法，其特征在于，

同一所述光敏元件行中，相邻的所述光敏元件之间的间隔H，即相邻的所述光敏元件的中心点间的间隔在所述光敏元件不重叠的基础上，满足LH2L且满足HL+LL，LL为所述激光发射器所发射激光光束宽度。

4.根据权利要求3所述的基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统的监测方法，其特征在于，

所述光敏元件点阵在所述钢轨的排列方向上的长度大于进行所需位移检测的距离范围。

5.根据权利要求4或3所述的基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统的监测方法，其特征在于，

所述激光发射器所发射激光光束宽度LL满足LLL。

6.基于激光探测的非接触多轨爬行位移监测系统，其特征在于，包括：角度扫描激光发射探头和感光标签，

其中，

所述角度扫描激光发射探头设于钢轨旁，所述角度扫描激光发射探头上设有激光发射器，所述激光发射器所在位置高于所述钢轨；

所述感光标签贴附于所述钢轨；

所述感光标签上设有光敏元件所构成的光敏元件点阵和数据存储处理装置，所述光敏元件点阵由k行相同的光敏元件行构成，所述光敏元件行由所述光敏元件沿所述钢轨的排列方向呈直线排列而成，k为整数且k≥2，所述光敏元件行中包括的所述光敏元件不少于2个；

所述数据存储处理装置用于在进行非接触多轨爬行位移监测时存储各所述光敏元件行所收集到的感光亮度数据，并对每行所述光敏元件行所收集的感光亮度数据进行对比，判断每行所述光敏元件行中各有几个所述光敏元件被所述激光光束覆盖并得到最终测量数据；

所述数据存储处理装置用于对每行所述光敏元件行依次进行如下数据处理：

若当前光敏元件行仅有唯一光敏元件被激光光束覆盖，则记录所述唯一光敏元件的沿所述钢轨的排列方向的位置值后对下一行所述光敏元件行进行数据处理，若当前光敏元件行中有两个光敏元件被所述激光光束覆盖则不记录位置而对下一行所述光敏元件行进行数据处理，直至所有所述光敏元件行均处理完毕，然后，所述数据存储处理装置将经过所述数据处理记录所得的所有所述位置值取平均值，并将所述平均值作为最终测量数据进行最终输出。