A rendszer többféle követelménynek is megfelel. Alkalmas egy megadott mérési tartományon (a vágánytengelytől ±3 és a sínkoronaszinttől 7 m-en) belül a mérési sebességtől függően adott vastagságú akadályok (jelzők, oszlopok, alagutak, hídszerkezetek, peronok, perontetők, egyéb műtárgyak, növényzet stb.) bemérésére (1. táblázat).

A mérőrendszer felépítése

A mérőrendszer alapvető eleme a táv­mérő (teleméter), ennek része a forgólézer, mely az FMK–004-es mérőkocsiról (1. ábra) a vágányon tolható kézi készülékre könnyen átszerelhető.
A távmérőn kívül további lézerekkel és kamerákkal van felszerelve a mérőkocsi. Ezek a jármű alján találhatók, és az űrszelvénymérés szempontjából fontos geometriai adatokat biztosítják, amelyek a koordináta-rendszer meghatározásához kel­lenek.

A mérés elve

A rendszer a lézeres távolságmérés elve alapján működik: a forgó lézerforrás fénysugarakat bocsát ki, melyek a célobjektumokról visszaverődnek. Ezeket a távmérő érzékeli, és a visszaverődés idejéből megállapítja azok vágánytengelytől mért távolságát, továbbá a sínkoronaszinttől értelmezett magasságát. A lézer 100 Hz-es, vagyis másodpercenként 100 fordulatot tesz. A gépi mérés maximális sebessége 100 km/h. Menet közben a lézer minden szelvényben egy pontot érzékel, ezért a mérési adatok spirálszerűen keletkeznek. Az adott sebességhez tartozó távolságokat az 1. táblázat tartalmazza. Ez azt jelenti, hogy amíg a lézer egyszer körbefordul, a mérőkocsi a sebességtől függően megtesz egy bizonyos hosszúságú utat. Például 100 km/h sebesség esetén ez az úthossz 278 mm, így az ilyen vagy ennél vastagabb akadályok érzékelhetők. Az ennél keskenyebb akadályok (pl. jelzők, oszlopok) felméréséhez sebességcsökkentésre van szükség, amit a rendszer automatikusan is képes jelezni a mozdonyvezetőnek. A gyakorlatban 40-50 km/h sebességgel történik a MÁV Zrt. hálózatának a mérése.

Irodai kiértékelő program

Az űrszelvénymérési rendszerhez tarto­zik egy irodai kiértékelő szoftver, amelyen visszakereshetők fájlok, és azokat bármely, előzetesen digitalizált profil esetén ki is tudja értékelni (2. ábra).

A program megállapítja, hogy van-e a választott profilba érő akadály, és ha igen, megadja annak pontos helyét, és automatikusan kigyűjti egy akadálylistába. A program űrszelvényprofil-készlete tetszőlegesen bővíthető.

Helymeghatározás

A mérőkocsi helymeghatározása – az általános gyakorlatnak megfelelően – útadóval történik, vagyis a járműkerék átmérője és a fordulatszám ismeretében meg tudja határozni a megtett út hosszát. Az új mérőrendszerrel egy időben egy GNSS vevőberendezés telepítésére is sor került, amely lehetővé teszi a bemért akadályok GNSS koordinátákkal történő helyazonosítását is (3. ábra).

Infrastruktúra-adatok kezelése

A rendszer a diagnosztikai méréseknél alkalmazott MÁV-adatbázisrendszer ke­ze­lé­sére is képes, ezzel több mű­szaki adat­csa­torna (vasútvonalak, szel­vé­nye­zés, ál­­lo­mások, sebesség, vágányrendszer, űr­­szel­­­vény­­­pro­fi­lok, űr­szel­vény­aka­dá­lyok, ki­­térő, híd, alagút, útátjáró stb.) segítségével nyújt információt a mérési adatok kiértékeléséhez.

Kiegészítő rendszerek

Videós rendszer

Az űrszelvénybe eső objektumok azonosítása a mérőkocsi tetejére – annak mindkét végére – telepített videós rendszer felvételeinek segítségével lehetséges. A mérő­rendszer az infravörös kamerák révén éjszakai felvételek készítésére is alkalmas, így a mérés napszaktól függetlenül végezhető (4–6. ábra).

Vágánymérési rendszer

A gépi űrszelvényméréssel egy időben a vágánygeometriai mérési rendszer is rögzíti a mérési adatokat, ami lehetővé teszi a görbület (ívsugár), a nyomtávolság- és a túlemelésadatok biztosítását, ami nélkülözhetetlen az űrszelvénymérési adatok kiértékeléséhez (6. ábra).

Vasúti hidak űrszelvénymérése kézi módszerrel a jelenlegi gyakorlat szerint

A Vasúti hídszabályzat IX. fejezet 4. melléklete foglalkozik a III. fokú hídvizsgálat részletes vizsgálati szempontjaival és módszereivel. Ennek 7. pontja tartalmazza a hídon átvezetett pálya és csatlakozásainak vizsgálati szempontjait. Ebben szerepel az, hogy az alsó- és süllyesztett pályás hidaknál a legszűkebb keresztmetszetben ellenőrizni kell a szabadon tartott szelvényt, és azt egyeztetni kell a nyilvántartott szelvénnyel. Az ellenőrző mérésről dokumentációt kell készíteni.
A mérés hagyományos kézi eszközökkel: függő, mérőszalag, kézi nyomtáv­mérő, vízszintmérő stb. történik (7. ábra). A mérés során rögzítik a nyomtávolságot, a túlemelést, az oldaltávolságot és a sínkoronaszint feletti magasságot. Elvárt mérési pontosság 10 mm-en belül.

Mérési helyek

• egyenesben fekvő szerkezeteken öt helyen: a nyílás elején és végén, a kezdő- és végponti kapuzatnál, valamint a nyílás közepén a kereszttartók szelvényében
• ívben fekvő hidaknál minden egyes kereszttartó szelvényében.

Több vágány esetén mérési szelvényenként a vágánytengely-távolságot is meg kell mérni.

Alkalmazott űrszelvényprofil

Hídvizsgálatoknál az ellenőrző méréseket nem a nyíltvonali űrszelvényprofilt, hanem a hidakra és műtárgyakra vonatkozó, ún. szabadon tartandó teret kell figyelembe venni, amelyet az MSZ 8691/1-80 szabvány fogalmaz meg, mint olyan mértékadó teret, amelyet a vágányt megközelítő létesítmények tervezésénél és kivitelezésénél figyelembe kell venni (8. ábra).

Mérési adatok kiértékelése

Példaként bemutatjuk egy mérési dokumentáció részletét, amely egy kereszttartó szelvényében mért adatokat tartalmazza (9. ábra).

A hidak űrszelvénymérésének új lehetősége a gépi mérési módszer alkalmazásával

Az új lézeres űrszelvénymérési módszer bevezetése a MÁV vonalain lehetőséget teremt arra, hogy – mivel a vonali mérések tartalmazzák a hidak mérési adatait is – megfelelő kiértékeléssel az adatok felhasználhatók legyenek a hídvizsgálatok során.
Ez a módszer sok szempontból előnyös, mivel a kézi méréshez képest gyorsabb, pontosabb adatfelvételt tesz lehetővé. A kereszttartók távolságánál sűrűbb keresztmetszetben keletkeznek mérési adatok, ami a sebesség megválasztásával optimálisan beállítható (10. ábra).

Alkalmazott űrszelvényprofil

A gépi mérés során be lehet állítani azt a profilt, amelyhez képest történjen az adatok kiértékelése. A programban több profil is eltárolható. A 11. ábrán az A jelű űrszelvényhez tartozó szabadon tartandó tér adatai láthatók.

Mérési adatok kiértékelése

A mérési adatok kiértékelése során elő­állítható a híd teljes hosszán rögzített, mérési pontokat összesítő diagram. Emel­lett minden keresztmetszet esetében rendelkezésre áll egy videokép, melyen a kiértékelési szelvény és a mért lézeres pontok együtt láthatók (12. ábra).

A gépi mérési rendszer további szolgáltatásokat is biztosít, amelyek a következők:

• szomszédos vágánytengely távolságának meghatározása;
• ívpótlék meghatározása, amelyet automatikusan végez a rendszer (a vágánymérési adatokból kapjuk az ívsugár-­információt);
• akadálylista készítése;
• metszetenkénti fájlok kimentése (.jpg; .dxf; .txt);
• egyedi diagramok készítése (mértékadó keresztmetszet megkeresése);
• videofelvétel készítése.

A MÁV KFV Kft. által üzembe helyezett űrszelvénymérő és fejlett irodai kiértékelő rendszer pontosságával és gyorsaságával maximálisan megfelel korunk követelményeinek, így hasznos segítséget nyújt a vasútvonal-üzemeltetőknek. A hidakon és műtárgyakon szabadon tartandó tér pontos meghatározása a rendkívüli küldemények továbbításának tervezéséhez is megfelelő alapot biztosít.