徕卡SiTrackOne移动轨道扫描系统在南京地铁检测中的应用

一、产品简介

徕卡SiTrack:One移动轨道扫描系统能够对既有轨道、地铁隧道及周边环境实现快速移动扫描，轨检效率超过3.6km/h。在轨道维护与整修环节能够缩短项目周期，并为竣工分析提供测绘级精度的三维点云。该系统集成了GNSS\IMU系统、激光DMI里程计、三维激光扫描仪、激光轨道断面仪等多种传感器，适用于轨道检测、线路维护、竣工分析、限界测量等多个领域。

图1徕卡SiTrack移动轨道扫描系统组成

二、应用简介

本次测量环境为南京地铁隧道，标准轨距1435mm，已通车，测量路段长约200m。 
 因隧道中无GNSS信号，所以沿途均匀布设每20米一个控制点，起点和终点各4个控制点。控制点采用系统配套的白色标靶球。 
现场照片如下：

图2 现场测量环境

三、数据采集

1)、安装设备，用时10分钟安装完毕。

图3徕卡上海技术中心刘珂现场安装轨道断面仪

2)、设备初始化自检校，用时5分钟。

3)、开始采集，用手推着SiTrack轨道扫描车前行，正常行走（3.6km/h），无需停留。在移动过程中，徕卡P40三维激光扫描仪能够连续扫描，获取360°范围内三维点云数据，系统内部的IMU惯导系统及DMI里程计则提供精确定位。在项目中，因为要提高点云密度，所以行走速度低于正常值。实际采集200米共用时约7分钟，速度约为（1.8km/h）。

图4 徕卡航测技术部张润宇操作SiTrack进行测量作业

4)、将设备推至终点，再做一次自检校，用时5分钟。

5)、结束测量任务，返回地面，用时10分钟。

6)、通常情况下，一次任务前后固定准备时间为10+5+5+10= 30分钟，而余下的时间均可以保持连续扫描不停留，扫描效率为3.6km/h，能够大大缩短扫描占轨时间。

四、数据处理

1)、原始数据转换。

2)、自动解算自检校数据，确定所有传感器相对位置关系。

3)、所有传感器数据自动融合，生成点云。

4)、在SiRailScan软件中导入点云，自动生成轨道中线、里程计算、侵界检测、竣工分析等功能。

五、成果

图5 自动提取轨道线、轨道中线，导出DWG格式

图6 侵界检测，根据侵界的尺寸大小，彩色显示

图7 隧道椭圆拟合

图8 限界分析报告

图9 任意剪裁、提取三维点云数据

六、总结

本次测试，徕卡SiTrack产品的精致做工、高性能硬件、扫描效率等方面均受到了称赞，尤其是独特的轨道断面仪，是目前同类产品所不具备的，能够为用户带来新的轨道探伤等业务机会和项目。在成果方面，徕卡SiTrack能够提供轨道中线、断面收敛、限界报告、侵界检测等多种专业轨道检测维护成果。