一种接触轨几何参数检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种接触轨几何参数检测系统及检测方法，该系统包括：数据测量单元：用以对接触轨的几何参数进行精确测量并校准；图像检测单元：用以通过工业线阵相机对接触轨的状态进行图像检测和处理；信息传输单元：用以对接触轨的几何参数测量数据和检测图像进行整合并与外部服务器通信；控制单元：用以实现供电控制和轨检车的行驶驱动控制。与现有技术相比，本发明专利技术具有测量准确、集成度高、使用方便等优点。

A detection system and method for geometric parameters of contact rail

The invention relates to a contact rail geometric parameter detection system and detection method, the system includes: data measurement unit: used to accurately measure and calibrate the geometric parameters of the contact rail; image detection unit: used to detect and process the image of the contact rail state through the industrial linear array camera; information transmission unit: used to measure and check the geometric parameters of the contact rail The measurement image is integrated and communicated with external server; control unit: used to realize power supply control and driving control of rail inspection vehicle. Compared with the prior art, the invention has the advantages of accurate measurement, high integration degree, convenient use, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种接触轨几何参数检测系统及检测方法
本专利技术涉及轨道检测
，尤其是涉及一种接触轨几何参数检测系统及检测方法。
技术介绍
在国内外现有的城市轨道系统中，主要采取两种主要的供电系统：接触网供电系统和接触轨供电系统。与接触网供电相比，接触轨供电方式具有结构简单、安装简便、架设成本低、抗自然灾害能力强、稳定性好、不影响城市美观等特点。城市轨道系统中的供电接触轨又称接触轨，是指安装在城市轨道(地铁、轻轨等)线路旁边的，单独的用来供电的一条轨道。检测列车运行区间内的接触轨几何参数状态对地铁运营安全、施工质量检查具有十分重要的意义。接触轨几何状态参数直接影响到机车正常运行，其拉出值有偏差会对集电靴与接触轨造成机械伤害，导高值有偏差会导致接触轨与集电靴发生离线，严重时会使集电靴与接触轨相撞，造成安全事故。所以，有必要对接触轨的几何参数拉出值和导高值进行检测研究。在现有
中，多采用人工手动检测的方式对接触轨的导高值和拉出值进行检测。然而在现有的技术范畴内，利用传统的人工手动检测方式对接触轨的几何参数进行测量检测的过程中，由于相邻车站之间的距离普遍较长，手动检测工器具性能落后，导致作业效率较低，同时存在测量精度不高、人为误差大、效率低等缺点，不能准确测量轨道线路接触轨的几何参数数据，现有的检测技术手段的测量精度不满足高质量的工程要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种接触轨几何参数检测系统及检测方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：一、测量准确：本专利技术改进并优化了现有的接触轨几何参数测量方法，提出一种新的接触轨几何参数测量检测方法，利用机器视觉和激光测距相结合的方式对接触轨的导高值和拉出值的几何参数进行准确的测量，从而实现准确的接触轨几何参数的非接触检测，同时还可以进一步对接触轨的状态情况进行检测。二、集成度高：本专利技术提出一种接触轨几何参数测量检测系统，通过将机器视觉传感器、激光测距传感器、倾角传感器和工业控制计算机等设备搭建检测系统，通过一种便携式接触轨几何参数检测车配合现代检测设备及技术进行同步动态、静态检测，具有很高的集成程度。三、使用方便：本专利技术通过设计一种新的便携式接触轨几何参数测量检测装置可以应对各种复杂的工程应用需求；当测量检测装置处于非工作状态时，旋转臂可以和主梁旋转到同一个方向，实现检测装置自由的伸缩和折叠，体积小，方便工作人员运输、携带与使用。附图说明图1为实施例中接触轨几何参数检测系统结构示意图。图2为实施例中接触轨几何参数检测方法流程图。图3为实施例中基于激光测距的接触轨几何参数测量方法流程图。图4为实施例中基于机器视觉的接触轨检测方法流程图。图5为实施例中接触轨几何参数测量工作原理图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。图1示出了根据本专利技术实施例的接触轨几何参数检测系统的结构示意图，如图1所示，本实施例中的接触轨几何参数测量及检测系统200包括：数据测量单元201、图像检测单元205、信息传输单元211、控制单元212和外部服务器216。数据测量单元201包括：数据测量模块202、数据校准模块203和数据显示模块204；图像检测单元205包括：图像采集模块206、图像处理模块207和图像检测模块208；信息传输单元211包括：数据采集模块209和通信模块210；控制单元212包括：行车驱动模块213、电源模块214和装置调节模块215。数据测量单元201包括：数据测量模块202、数据校准模块203和数据显示模块203；数据测量单元201通过激光测距仪和倾角测量仪对接触轨的几何参数进行精确测量并进行校准，对接触轨的导高值和拉出值的参数进行准确的测量。数据测量模块202包括安装于接触轨几何参数测量与检测轨检车车体的三组激光测距与倾角测量仪，通过安装于轨检车车体的不同位置和功能的激光测距与倾角测量仪对接触轨的相关几何参数数据进行测量，从而得到接触轨的导高值和拉出值数据进行标准测量。安装于接触轨几何参数测量与检测轨检车车体的三组激光测距与倾角测量仪具体为：将一组激光测距与倾角测量仪安装于检测机械臂上的检测设备集成箱中，用于测量该组激光测距与倾角测量仪到接触轨的准确距离和角度参数；第二组和第三组激光测距与倾角测量仪分别安装于轨检车车体的近接触轨侧和远接触轨侧的车体底部，用于测量该组激光测距与倾角测量仪到轨检车车体所行驶的近接触轨侧和远接触轨侧钢轨的准确距离和角度参数。数据校准模块203包括安装于接触轨几何参数测量与检测轨检车车体的两组激光测距与倾角测量仪，通过安装于轨检车车体的不同位置和功能的激光测距与倾角测量仪对接触轨的相关几何参数数据进行校准，最终得到接触轨的导高值和拉出值数据进行校准。安装于接触轨几何参数测量与检测轨检车车体的两组激光测距与倾角测量仪具体为：将一组激光测距与倾角测量仪安装于检测机械臂上的检测设备集成箱中，用于对数据测量模块202中安装于检测设备集成箱的激光测距与倾角测量仪的测量数据进行校准；第二组激光测距与倾角测量仪安装于检测机械臂的近车体侧底部，用于对数据测量模块202测量得到的几何参数值进行进一步校准与验证。数据显示模块204具体为通过安装于轨检车车体上的中心处理器和工业电脑显示器对数据测本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触轨几何参数检测系统，用以检测接触轨的导高值和拉出值，其特征在于，该系统包括：数据测量单元：用以对接触轨的几何参数进行精确测量并校准；图像检测单元：用以通过工业线阵相机对接触轨的状态进行图像检测和处理；信息传输单元：用以对接触轨的几何参数测量数据和检测图像进行整合并与外部服务器通信；控制单元：用以实现供电控制和轨检车的行驶驱动控制。

【技术特征摘要】
1.一种接触轨几何参数检测系统，用以检测接触轨的导高值和拉出值，其特征在于，该系统包括：数据测量单元：用以对接触轨的几何参数进行精确测量并校准；图像检测单元：用以通过工业线阵相机对接触轨的状态进行图像检测和处理；信息传输单元：用以对接触轨的几何参数测量数据和检测图像进行整合并与外部服务器通信；控制单元：用以实现供电控制和轨检车的行驶驱动控制。2.根据权利要求1一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，数据测量单元包括依次连接的数据测量模块、数据校准模块和数据显示模块，数据测量模块包括安装在轨检车车体上的三组激光测距与倾角测量仪，数据校准模块包括安装于轨检车车体的两组激光测距与倾角测量仪，数据显示模块包括安装在接触轨几何参数测量与检测轨检车车体上的第一中心处理器和工业电脑显示器。3.根据权利要求2一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，数据测量模块中的第一组激光测距与倾角测量仪安装在检测机械臂上的检测设备集成箱处，用于测量该组激光测距与倾角测量仪到接触轨的距离和角度参数，包括安装在检测设备集成箱左部的第一激光测距与倾角测量仪以及安装在检测设备集成箱右部的第二激光测距与倾角测量仪，第二组和第三组激光测距与倾角测量仪用于测量该组激光测距与倾角测量仪到轨检车车体近接触轨侧和远接触轨侧钢轨的准确距离和角度参数，分别为安装在轨检车近接触轨侧车体底部的第四激光测距与倾角测量仪和安装在远接触轨侧车体底部的第五激光测距与倾角测量仪。4.根据权利要求3一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，数据校准模块中的第一组激光测距与倾角测量仪安装在检测机械臂上的检测设备集成箱中，用于对数据测量模块中安装在检测设备集成箱中的激光测距与倾角测量仪的测量数据进行校准，第二组激光测距与倾角测量仪，用于对数据测量模块测量得到的几何参数测量数据进行校准与验证，具体包括安装在检测机械臂的近车体侧底部的第三激光测距与倾角测量仪。5.根据权利要求2一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，图像检测单元包括依次连接的图像采集模块、图像处理模块和图像检测模块，图像采集模块为安装在检测机械臂上的检测设备集成箱中的工业线阵相机，用以在检测轨检车工作过程中实现对钢轨旁的接触轨状态进行实时拍摄和采集，图像处理模块包括被集成封装在处理设备集成箱中的第二中心处理器，用以采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李立明，柴晓冬，郑树彬，陈兴杰，张国富，封硕，孙睿，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31