一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及轨道接触网检测设备技术领域，公开了一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。通过本发明专利技术创造，可在不停止数据采集车的情况下，一方面根据接触网支柱杆识别结果和实时车程，自动确定最接近的接触网支柱杆的杆号数据，另一方还可以结合激光扫描仪、轨距传感器和倾角传感器，计算获取包含接触网导线拉出值和导线高度等的接触网参数，并可以自动进行数据存储、数据显示和通过数据超限检测来发现故障位置，进一步提高检测效率，并节省时间和降低人力成本。此外，通过内置测量数据回放软件系统，还可以实现对测量数据进行数据回放、数据分析和数据修正等应用目的，确保后期数据分析的自动化。

A non-contact catenary parameter acquisition device, measurement system and measurement method based on digital laser technology

The invention relates to the technical field of rail catenary detection equipment, and discloses a non-contact catenary parameter acquisition device, measurement system and measurement method using digital laser technology. The invention can automatically determine the pole number data of the nearest contact pole according to the recognition result of the catenary pole and the real-time driving distance without stopping the data acquisition vehicle. On the other hand, it can calculate and acquire the contact network including the laser scanner, the gauge sensor and the inclination sensor by combining the laser scanner, the rail gauge sensor and the inclination sensor. The parameters of catenary, such as wire pull-out value and wire height, can automatically store data, display data and detect fault location through data over-limit detection, which further improves detection efficiency, saves time and reduces labor costs. In addition, through the built-in measurement data playback software system, it can also achieve the application purposes of data playback, data analysis and data correction, and ensure the automation of later data analysis.

【技术实现步骤摘要】
一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法
本专利技术属于轨道接触网检测设备
，具体涉及一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。
技术介绍
近年来，我国铁路发展迅猛，安全是我国铁路运输生产过程之中一个衡量综合运营质量的最为重要指标，传统的数据检测设备难以适应高铁、普铁以及地铁等的安全发展需求，其中，对于接触网(其是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱杆与固定基础几部分组成，其中，接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车)的多参数检测，例如对于接触网的导线拉出值(包括非支)、导线高度、承力索(距轨面距离)、锚段关节处、吊弦、跨距、轨距、外轨超高、侧面限界、导线坡度(定位与定位之间的高度差)、高差(定位与吊弦、吊弦与吊弦之间的导线高度差)、线岔(距线岔两端水平距离在500mm和800mm处两导线的高度差)、吊弦长度和杆号等参数的检测，这一问题尤为明显。当前国内普遍采用基于点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：包括数据采集车、第一激光距离传感器、第一微分电路单元、第一单片机处理电路单元、脉冲编码器、时钟脉冲发生电路单元、运动方向判别电路单元、可逆计数电路单元、第二单片机处理电路单元和输出接口电路单元，其中，所述第一激光距离传感器的数目为两个且分别安装在所述数据采集车的行走方向两侧，并使它们的激光收发方向分别垂直朝上，所述脉冲编码器安装在所述数据采集车的行走轮转轴上；所述第一激光距离传感器的开关量输出端电连接所述第一微分电路单元的输入端，所述第一微分电路单元的输出端电连接所述第一单片机处理电路单元的输入端，构成接触网支柱杆识别结果数据采...

【技术特征摘要】
1.一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：包括数据采集车、第一激光距离传感器、第一微分电路单元、第一单片机处理电路单元、脉冲编码器、时钟脉冲发生电路单元、运动方向判别电路单元、可逆计数电路单元、第二单片机处理电路单元和输出接口电路单元，其中，所述第一激光距离传感器的数目为两个且分别安装在所述数据采集车的行走方向两侧，并使它们的激光收发方向分别垂直朝上，所述脉冲编码器安装在所述数据采集车的行走轮转轴上；所述第一激光距离传感器的开关量输出端电连接所述第一微分电路单元的输入端，所述第一微分电路单元的输出端电连接所述第一单片机处理电路单元的输入端，构成接触网支柱杆识别结果数据采集支路；所述脉冲编码器的A相信号输出端、所述脉冲编码器的B相信号输出端和所述时钟脉冲发生电路单元的输出端分别电连接所述运动方向判别电路单元的三个输入端，所述运动方向判别电路单元的输出端电连接所述可逆计数电路单元的输入端，所述可逆计数电路单元的输出端电连接所述第二单片机处理电路单元的输入端，构成车程数据采集支路；所述第一单片机处理电路单元的输出端和所述第二单片机处理电路单元的输出端分别电连接所述输出接口电路单元。2.如权利要求1所述的一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：还包括第二激光距离传感器、A/D采样电路单元、数字滤波电路单元和或门电路单元，其中，所述第二激光距离传感器的数目为两个且也分别安装在所述数据采集车的行走方向两侧，并使它们的激光收发方向分别垂直朝上；所述第二激光距离传感器的模拟量输出端电连接所述A/D采样电路单元的输入端，所述A/D采样电路单元的输出端电连接所述数字滤波电路单元的输入端，所述数字滤波电路单元的输出端和所述第一微分电路单元的输出端分别电连接所述或门电路单元的两个输入端，所述或门电路单元的输出端电连接所述第一单片机处理电路单元的输入端。3.如权利要求2所述的一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：还包括手动按键和第二微分电路单元，其中，所述手动按键安装在所述数据采集车上；所述手动按键的输出端电连接所述第二微分电路单元的输入端，所述第二微分电路单元的输出端电连接所述或门电路单元的第三个输入端。4.如权利要求1所述的一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：还包括速度计数电路单元和第三单片机处理电路单元，其中，所述第三单片机处理电路单元的输出端电连接所述输出接口电路单元；所述运动方向判别电路单元的输出端还电连接所述速度计数电路单元的输入端，所述速度计数电路单元的输出端电连接所述第三单片机处理电路单元的输入端，构成车速数据采集支路。5.如权利要求1所述的一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：所述运动方向判别电路单元包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一二极管(D1)、第二二极管(D2)、第三二极管(D3)、第四二极管(D4)、第一与非门(U1)、第二与非门(U2)、第三与非门(U3)、用于电连接所述A相信号输出端的A相输入端(Pin_A)、用于电连接所述B相信号输出端的B相输入端(Pin_B)和用于电连接所述时钟脉冲发生电路单元输出端的时钟脉冲输入端(Time)；所述A相输入端(Pin_A)电连接所述第一电阻(R1)的第一端，所述第一电阻(R1)的第二端电连接所述第一与非门(U1)的第一输入端，所述第一与非门(U1)的第二输入端电连接所述时钟脉冲输入端(Time)；所述B相输入端(Pin_B)电连接所述第二电阻(R2)的第一端，所述第二电阻(R2)的第二端电连接所述第二与非门(U2)的第一输入端，所述第二与非门(U2)的第二输出端电连接第三电阻(R3)的第一端，所述第三电阻(R3)的第二端电连接直流电压；所述第一与非门(U1)的输出端和所述第二与非门(U2)的输出端分别电连接所述第三与非门(U3)的两个输入端，所述第三与非门(U3)的输出端作为所述运动方向判别电路单元的输出端(Pout)；所述第二与非门(U2)的第一输入端还分别电连接第一二极管(D1)的阴极和所述第二二极管(D2)的阳极，所述第三与非门(U3)的输出端还分别电连接所述第三二极管(D3)的阴极和所述第四二极管(D4)的阳极，所述第一二极管(D1)的阳极和所述第三二极管(D3)的阳极分别接地，所述第二二极管(D2)的阴极和所述第四二极管(D4)的阴极分别电连接所述直流电压。6.如权利要求5所述的一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，其特征在于：在所述第一电阻(R1)的第二端与所述第一与非门(U1)的第一输入端之间还串联有方向判别启动支路，其中，所述方向判别启动支路包括第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第五二极管(D5)、第六二极管(D6)、电容(C1)、三极管(Q1)、第四与非门(U4)和启动控制输入端(Pin_SY)；所述第一电阻(R1)的第二端电连接所述第四与非门(U4)的第一输入端，所述启动控制输入端(Pin_SY)分别电连接所述三电阻(R3)的第一端、所述第五二极管(D5)的阴极和所述第四与非门(U4)的第二输入端；所述第四与非门(U4)的输出端电连接所述第五二极管(D5)的阳极、所述第四电阻(R4)的第一端和所述三极管(Q1)的基极，所述三极管(Q1)的发射极电连接所述第六二极管(D6)的阳极，所述三极管(Q1)的集电极分别电连接所述第五电阻(R5)的第一端和所述第一与非门(U1)的第一输入端；所述第四电阻(R4)的第二端、所述五电阻(R5)的第二端和所述电容(C1)的第一端分别电连接所述直流电压，所述电容(C1)的第二端和所述第六二极管(D6)的阴极分别接地。7.一种采用数字激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：严上均，肖国祥，黄伟，李然，赵强，徐平，
申请(专利权)人：成都磁海电气工程有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51