一种车载小型化接触网几何参数测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种车载小型化接触网几何参数测量装置，测量装置包括检测模块、补偿模块和工控机单元，所述检测模块、补偿模块和工控机单元电讯连接，所述检测模块安装在车顶，所述补偿模块安装在车底，所述工控机单元安装在车厢控制室内。基于单个相机的铁路弓网系统实时检测，是一种非接触式的方法，不会对列车的正常运行造成不良影响，且成本低于其他方法。同时，也考虑到列车振动带来的误差，进一步提升了检测的准确度。且该装置现场安装方便，便于整体拆装维护。

【技术实现步骤摘要】
一种车载小型化接触网几何参数测量装置
本技术属于列车触网检测
，尤其涉及一种车载小型化接触网几何参数测量装置。
技术介绍
在电气化轨道中，沿着钢轨上空架设的输电线路称之为接触网，它的作用是把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用。电力机车通过安装在车顶的受电弓和接触网导线直接接触取流，为了保证机车能够获得持续、稳定的电流受电弓和接触线必须可靠接触。因此接触网的质量以及几何参数将直接影响着电气化铁道的运输能力，随着列车速度的提高，对于接触悬挂的要求也越来越高，所以对于接触网几何参数的测量装置要求也越来越精确。近年来，城市轨道交通快速发展，地铁轻轨已普及为人们日常外出的交通工具。地铁牵引供电系统设备的可靠性、运行过程中的安全性是整个地铁系列安全运行的重要保障，为了保障运营车辆的安全运行，对高速运行状态下的接触网进行磨耗检测，采用更智能、快速、可靠的高端检测技术来提升城市轨道交通运营的安全性显得尤为重要。因此，亟需一种测量装置，该检测结构能够做到不影响受电弓原有的结构，能真实的准确的反应列车运行中接触网几何参数变化。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种车载小型化接触网几何参数测量装置，其能解决上述问题。本技术的目的采用以下技术方案实现：一种车载小型化接触网几何参数测量装置，测量装置包括检测模块、补偿模块和工控机单元，所述检测模块、补偿模块和工控机单元电讯连接，所述检测模块安装在车顶，所述补偿模块安装在车底，所述工控机单元安装在车厢控制室内。其中，所述检测模块包括单目相机和红外激光器，所述单目相机和红外激光器均与工控机单元电讯连接。所述单目相机和红外激光器均对准接触网设置，所述红外激光器常开的照射接触网，单目相机在工控机单元的控制下对接触网进行拍照和录像。其中，所述补偿模块包括两个补偿相机和两个补偿激光器，两个补偿激光器同激光平面的设置在车底上，两个补偿相机摄取两侧轨固定点，通过相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算出两个固定点坐标，实时获得运行振动状态的固定点坐标，并通过计算获得车体倾角、中心的偏移和沉降来进行补偿。其中，所述工控机单元包括嵌入式工控机和无线通信模块，嵌入式工控机用于对数据的储存以及对接触网几何参数的实时计算，并计算由补偿模块采集的图片，最后结合两个计算结果得出更准确的接触网几何参数。无线通信模块将工控机数据上传云端，云端服务器用于对硬点检测数据进行备份存储和查询。优选的，所述单目相机拍摄接触网获取带有光斑的接触网图片传输给工控机单元，工控机单元通过图像算法处理方法获取接触线的拉出导高值过滤干扰点，从而找到正确的接触线光点。相比现有技术，本技术的有益效果在于：基于单个相机的铁路弓网系统实时检测，是一种非接触式的方法，不会对列车的正常运行造成不良影响，且成本低于其他方法。同时，也考虑到列车振动带来的误差，进一步提升了检测的准确度。且该装置为一体式加工安装，现场安装方便，便于整体拆装维护。附图说明图1为本技术测量装置示意图。图中：1、接触网；2、单目相机；3、红外激光器；4、工控机单元；5、补偿模块。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。参见图1，一种车载小型化接触网几何参数测量装置，包括检测模块、补偿模块5和工控机单元4。连接关系：检测模块、补偿模块5和工控机单元4电讯连接，所述检测模块安装在车顶，所述补偿模块5安装在车底，所述工控机单元4安装在车厢控制室内；检测模块通过RS485总线连接到工控机单元4。其中，所述检测模块包括单目相机2和红外激光器3，所述单目相机2和红外激光器3均与工控机单元4电讯连接；所述单目相机2和红外激光器3均对准接触网1设置，所述红外激光器3常开的照射接触网1，单目相机2在工控机单元4的控制下对接触网1进行拍照和录像。其中，所述补偿模块5包括两个补偿相机和两个补偿激光器，两个补偿激光器同激光平面的设置在车底上，两个补偿相机摄取两侧轨固定点，通过相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算出两个固定点坐标，实时获得运行振动状态的固定点坐标，并通过计算获得车体倾角、中心的偏移和沉降来进行补偿。其中，所述工控机单元4包括嵌入式工控机和无线通信模块，嵌入式工控机用于对数据的储存以及对接触网几何参数的实时计算，并计算由补偿模块采集的图片，最后结合两个计算结果得出更准确的接触网几何参数；无线通信模块将工控机数据上传云端，云端服务器用于对硬点检测数据进行备份存储和查询。进一步的，所述单目相机2和补偿相机均采用高清面阵相机，补偿激光器采用红外线激光器。进一步的，所述单目相机2拍摄接触网1获取带有光斑的接触网图片传输给工控机单元4，工控机单元4通过图像算法处理方法获取接触线的拉出导高值过滤干扰点，从而找到正确的接触线光点。补偿原理：首先，测量模块通过红外激光器3照射接触网1形成光斑，单目相机2拍摄图片获取带有光斑的接触网传输给工控机单元4，工控机单元4通过图像算法处理方法获取接触线的拉出导高值；我们首先利用面阵相机采集图像，接着对图像进行模板匹配。同时，补偿模块5针对车体振动带来的误差，将车体振动分解为同一平面内的旋转分量和平移分量分别进行实时补偿。两个激光平面共面，车辆静止时，在两侧导轨各取一固定点，通过补偿相机的相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算出两个固定点坐标，同理可以获得振动状态的固定点坐标，通过相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算拉出和导高值，根据实际工况过滤干扰点，找到正确的接触线光点，从而计算获得车体倾角、中心的偏移和沉降来达到补偿的效果。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载小型化接触网几何参数测量装置，其特征在于：测量装置包括检测模块、补偿模块(5)和工控机单元(4)，所述检测模块、补偿模块(5)和工控机单元(4)电讯连接，所述检测模块安装在车顶，所述补偿模块(5)安装在车底，所述工控机单元(4)安装在车厢控制室内；/n其中，所述检测模块包括单目相机(2)和红外激光器(3)，所述单目相机(2)和红外激光器(3)均与工控机单元(4)电讯连接；所述单目相机(2)和红外激光器(3)均对准接触网(1)设置，所述红外激光器(3)常开的照射接触网(1)，单目相机(2)在工控机单元(4)的控制下对接触网(1)进行拍照和录像；/n其中，所述补偿模块(5)包括两个补偿相机和两个补偿激光器，两个补偿激光器同激光平面的设置在车底上，两个补偿相机摄取两侧轨固定点，通过相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算出两个固定点坐标，实时获得运行振动状态的固定点坐标，并通过计算获得车体倾角、中心的偏移和沉降来进行补偿；/n其中，所述工控机单元(4)包括嵌入式工控机和无线通信模块，嵌入式工控机用于对数据的储存以及对接触网几何参数的实时计算，并计算由补偿模块采集的图片，最后结合两个计算结果得出更准确的接触网几何参数；无线通信模块将工控机数据上传云端，云端服务器用于对硬点检测数据进行备份存储和查询。/n...

【技术特征摘要】
1.一种车载小型化接触网几何参数测量装置，其特征在于：测量装置包括检测模块、补偿模块(5)和工控机单元(4)，所述检测模块、补偿模块(5)和工控机单元(4)电讯连接，所述检测模块安装在车顶，所述补偿模块(5)安装在车底，所述工控机单元(4)安装在车厢控制室内；
其中，所述检测模块包括单目相机(2)和红外激光器(3)，所述单目相机(2)和红外激光器(3)均与工控机单元(4)电讯连接；所述单目相机(2)和红外激光器(3)均对准接触网(1)设置，所述红外激光器(3)常开的照射接触网(1)，单目相机(2)在工控机单元(4)的控制下对接触网(1)进行拍照和录像；
其中，所述补偿模块(5)包括两个补偿相机和两个补偿激光器，两个补偿激光器同激光平面的设置在车底上，两个补偿相机摄取两侧轨固定点，通过相机坐标系与世界坐标系的转换算法计算出两个固定点坐标，实时获得运行振动状态的固定点坐标，并通过计算获得车体倾角、中心的偏...

【专利技术属性】
技术研发人员：王奎，刘呈则，
申请(专利权)人：上海天链轨道交通检测技术有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31