Laserový měřicí systém kontroluje
efektivně, komfortně a levně
drážní infrastrukturu. Tunelový
skener se již osvědčil v každodenním
používání. Provoz vlaků
vyžaduje volnou dráhu. V trase
se mohou objevovat neočekávaně
různé předměty (rozrůstající
se stromy, ulomené větve nebo
nakloněné sloupy). Železniční
společnosti ročně vydávají vysoké
částky na odhalování takových
rušivých okolností. Pravidelně
kontrolují svoje trati, při čemž se
proměřuje tzv. průjezdný profil.
Jde o přesně definovaný standard
vymezený vnějšími rozměry železničních
vozů se stanovenými bezpečnostními
odstupy a definovaným
kolejovým ložem. Při mimořádných
transportech poskytuje
informace, zda neskladné náklady
nevybočí a nezpůsobí nesnáze.
Novinky, jako je tunelový skener
vyvinutý Fraunhoferovým institutem,
IPM proto železniční společnosti
vítají. Optický měřicí systém
pro zachycování průjezdného profilu
je od roku 2003 nasazen v singapurském
metru. U následujících
modelů vylepšili výzkumníci značně
výkon systému. Jejich devizou
je rychlejší a přesnější měření.
Dnes proměřuje většina železničních
společností své trati videokamerami.
Ty snímají trať z různých
perspektiv. Měřicí vůz při
tom jede rychlostí asi 30 km/h.
Problematické jsou tedy vysokorychlostní
trasy. Nové měření
je založeno na laserovém měření
vzdálenosti. Rotující zrcadlo
promítá laserový paprsek do
průjezdného profilu trati. Okolní
objekty paprsek odrážejí a měřicí
systém přijímá zpět odražené
světlo. Vyčnívá-li předmět do
traťového profilu, světlo uběhne
zpět kratší cestu.
Doba průběhu laserového paprsku
se mění. Z nanosekundových
zlomků se dá vypočítat vzdálenost
objektu. Ze vzdálenostních
údajů a úhlu natočení zrcadla se
dá vypočítat poloha jednotlivých
obrazových bodů. To vytvoří nejprve
dvourozměrný obraz profilu.
Jedoucí měřicí vůz pak dodá třetí
rozměr. Měří se šroubovnicově.
Menší objekty budou spolehlivě
zachyceny, bude-li hustota měřicích
bodů dostatečně vysoká.
Zvyšování měřicího výkonu je
předním cílovým úkolem. Ten byl
původně dán frekvencí 250 kHz
a nyní může, díky optimalizované
elektronické výpočetní metodě,
stoupnout až na čtyřnásobek.
Zlepšení přinesla i nová konstrukce
a skenovací zrcadlo nejnovější
verze systému může snímat až 600
profilů za sekundu a zachytit 3300
měřicích bodů na profil. Při rychlosti
45 km/h může skener měřit
jeden profil každé 2 cm. K dalšímu
zlepšení přispívá kombinace
více měřicích hlav.
Laserová metoda umožňuje
automatické kompenzování kolébavých
pohybů měřicího vozu.
Systém rozpozná svou polohu
vůči ose kolejí a sám vypočítá
referenční data. Montáž skeneru
je jednoduchá. Je umístěn vpředu
na měřicím voze.
Optický měřicí modul, elektronika
a vyhodnocovací software
jsou propojeny optickými vlákny
a kabely. Citlivé komponenty jsou
umístěny v chráněném interiéru
a pouze vlastní skener je v náročných
podmínkách mimo vůz.
Není-li potřeba, lze měřicí hlavu
sejmout nebo vybavit speciálním
ochranným přípravkem.
Další vývoj systému reaguje
na požadavky zákazníků. Týkají
se především nočního a denního
provozu nebo nasazení v normálním
transportním provozu.
Jen v Německu je třeba udržovat
35 000 km kolejových tratí a 810
tunelů s celkovou délkou 409 km.
Samotné měření ale nepostačuje.
Každá jízda s videosystémy
vytváří spoustu obrazových dat,
která musí být vyhodnocována
v únavném kancelářském procesu
zkušenými, a tedy dobře placenými
pracovníky.
Skener průjezdového profilu
vyhodnocuje naměřená data
v reálném čase a porovnává je
s požadovaným profilem. Usnadnění
práce údržby je značné. Ta
obdrží bezprostředně po měření
seznam, z něhož jsou jasně patrné
polohy a velikosti kritických
změn. Doplňkové videosnímání
podporuje obsluhu v aktuálním
posouzení situace na kolejích.
To co bylo vyvinuto pro kolejovou
dopravu, může být využito
také na silnicích. S laserovým
měřicím systémem mohou geodetové
efektivně snímat a zaznamenávat
silniční síť a stav ulic, silnic,
tratí, linek.
Také hlubinné dobývání může
tento princip využívat. 3D laserový
skener rotuje kolem vlastní
osy a rozhlíží se ve štolách na
všechny strany. Rychle a precizně
proměřuje prostor. Přesné rozměry
a značně poučné a informativní
trojrozměrná vyobrazení jsou
vynikající pracovní podklady pro
hornickou činnost. Panoramatický
laserový obraz může pomáhat
také archeologům. /an/
