一种接触网智能化检测仪及其测量方法技术

本发明专利技术公开了一种接触网智能化检测仪及其测量方法，其检测仪包括主体框架、轨道行走装置、检测装置、图像获取装置、数据处理及传输装置，主体框架侧壁处设置有针对轨道的轨距测量装置，主体框架中设置有自动化的动态测量装置和静态测量装置，动态测量装置为设置在主体框架中的二维扫描雷达，静态测量装置为设置在主体框架中的相机、激光测距器、电机。其测量方法，包括动态测量方法和静态测量方法，分别得到接触线的拉出值和导高值。本发明专利技术可实现接触网几何参数连续测量和静态定点精确、自动测量，数据和图片实时采集、传输、地图系统实时显示测量仪所在位置和测量里程，便于实时调度，提高接触网的运维效率。提高接触网的运维效率。提高接触网的运维效率。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网智能化检测仪及其测量方法


[0001]本专利技术属于轨道列车接触网检测
，具体涉及一种接触网智能化检测仪及其测量方法。

技术介绍

[0002]接触网几何参数检测对列车是否安全行驶与高速运行至关重要，但目前铁路相关部门基本采用静态激光检测的方法。静态激光检测主要进行单点测量，需要弯腰且手动对准接触线进行测量，工作量大，强度高，效率低。而采用摄像机检测或激光雷达的动态检测装置，其测量时存在精度偏差或重复检测等问题，现场使用效果不佳。综上所述，亟需一种能够实现静态与动态测量的准确且高效的接触网检测装置，且接触网检测装置便于操作者使用，以降低工作量提高工作效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决现有技术存在的问题而提出，其目的是提供一种接触网智能化的动态与静态兼顾的全自动化检测仪。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种接触网智能化检测仪，包括行驶的主体框架，所述主体框架两侧设置有轨道T型轮，所述主体框架侧壁处设置有针对轨道的轨距测量装置，所述主体框架中设置有用于动态测量的动态测量装置和用于静态测量的静态测量装置，所述动态测量装置为设置在主体框架中的二维扫描雷达，所述静态测量装置为设置在主体框架中的相机、激光测距器、电机。
[0005]更进一步的，所述主体框架外壁处设置有扩展转接板，所述扩展转接板上设置有进行图像采集的接触网悬挂图像采集器。
[0006]更进一步的，所述主体框架包括机体横梁方管、机体外壳，所述机体横梁方管一侧设置有单边轮固定板，所述单边轮固定板上设置有沿轨道滚动的单侧轮，所述机体横梁方管另一侧直接设置有单侧轮。
[0007]更进一步的，所述机体横梁方管中设置有里程编码器，所述里程编码器与单侧轮的转轴同轴相联，从而进行里程测量。
[0008]更进一步的，所述机体横梁方管侧壁处还设置有能够折叠收起打开的T型推杆，所述T型推杆上设置有推把把手。
[0009]更进一步的，所述机体横梁方管侧壁中形成沿轨道宽度方向的导向槽，所述导向槽中设置有沿其滑动的阻尼螺栓，所述阻尼螺栓与推把连接件相连，从而带动推把连接件能够横向滑动，所述推把连接件上设置有T型推杆。
[0010]更进一步的，所述轨距测量装置包括与机体横梁方管相连的轨距外壳，所述轨距外壳中形成两个横向的安装槽，所述安装槽中分别设置有轨距传感器和空气弹簧，所述轨距传感器、空气弹簧的一端与轨距圆轴相连，所述轨距圆轴下端设置有轨道接触轮，所述轨道接触轮与轨道内壁相接触。
[0011]更进一步的，所述相机、激光测距器设置在滑动块上，所述滑动块与蜗轮蜗杆传动件的输出端相固定，所述主体框架上设置有对轮蜗杆传动件进行驱动的电机。电机驱动相机和激光测距器转动，相机拍摄接触线图片，激光测距器输出测距数据。对相机拍摄的接触线图片通过直线检测的方法识别出直线，并对激光测距器输出的测距数据进行对比，根据工作接触线的几何参数范围，找出需要测量的工作接触线，实现接触网参数的静态自动测量。
[0012]一种接触网智能化检测仪的测量方法，所述测量方法为动态测量方法，包括以下步骤：
[0013]首先，计算接触线的坐标水平量和竖直量
[0014]激光雷达在θ角测到的接触线距离为R
θ
，则其相对雷达的坐标水平量为R
θ
cos(θ),竖直量为R
θ
sin(θ)；
[0015]然后，得到接触线的坐标位置
[0016]以轨道中心为坐标原点，得到雷达坐标为(X
R
,Y
R
,Z
R
),则接触线的坐标为(
‑
X
R
‑
R
θ
cos(θ)，Y
R
，Z
R
+R
θ
sin(θ))；
[0017]再后，对接触线的坐标进行修正
[0018]修正过程具体如下：
[0019]雷达安装时，小车轮平面形成XZ方向夹角α时，平面形成YZ方向夹角β，绕Z方旋转γ角度，角度以逆时针为正，顺时针方向为负，则接触线坐标修正为(
‑
X
R
‑
R
θ
cos(θ+α)cos(γ)，Y
R
，Z
R
+R
θ
sin(θ+α)cos(β))；
[0020]再后，计算得到雷达的坐标值
[0021]轨道宽度为W，标定宽度为L，轨距测量装置的测量值分别为L
L
、L
R
，则
[0022]X
R
＝(L
L
+L
R
+L)/2
‑
LD
‑
L
R
；
[0023]最后，得到接触线的拉出值和导高值
[0024]接触线的拉出值为：
[0025]‑
(L
L
+L
R
+L)/2+LD+L
R
‑
R
θ
cos(θ+α)cos(γ)＝拉出值；
[0026]接触线的导高值为：
[0027]Z
R
+R
θ
sin(θ+α)cos(β)＝导高值。
[0028]更进一步的，所述测量方法为静态测量方法时，所述激光测距器与轨距测量装置之间的水平量为Sx，其与轨道平面的竖直距离量为Sy，其长度为SL，
[0029]则静态下的接触线的拉出值为：
[0030](L
L
+L
R
+L)/2
‑
Sx
‑
L
L
‑
(SL+R
θ
)cos(θ)＝拉出值
[0031]则静态下的接触线的导高值为：
[0032]Sy+(SL+R
θ
)sin(θ)＝导高值。
[0033]本专利技术采用新型结构设计合理，通过简单折叠的动作，可将检测车快速收起、克服了现有专利中多个部分的拆卸、组装，操作繁琐且容易丢失部件的问题。
[0034]本专利技术可以实现接触网几何参数动态连续测量和静态定点精确双重功自动化测量功能，同时，其整体重量较轻可由一人轻松折叠、携带。
[0035]本专利技术可实现数据、图像的实时采集、传输、地理信息及里程可实时在地图系统上呈现，便于铁路的电务、工务等部门进行实时调度，本专利技术具有可单人携带操作，提高接触
网运维工作效率。
附图说明
[0036]图1是本专利技术的仰视立体图；
[0037]图2是本专利技术的主视立体图；
[0038]图3是本专利技术的内部结构立体图；
[0039]图4是本专利技术中轨距测量装置的结构示意图；
[0040]图5是本专利技术的折叠示意图；
[0041]图6是本专利技术中动态测量方法的示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触网智能化检测仪，包括可在轨道上行驶的主体框架，其特征在于：所述主体框架两侧设置有T型轨道轮，所述主体框架侧壁处设置有针对轨道的轨距测量装置(3)，所述主体框架中设置有用于动态测量的动态测量装置和用于静态测量的静态测量装置，所述动态测量装置为设置在主体框架中的二维扫描雷达(23)，所述静态测量装置为设置在主体框架中的相机(27)、激光测距器(28)、电机(30)。2.根据权利要求1所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述主体框架外壁处设置有扩展转接板(13)，所述扩展转接板(13)上设置有进行图像采集的接触网悬挂图像采集器(12)。3.根据权利要求2所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述主体框架包括机体横梁方管(15)、机体外壳(4)，所述滚动单元包括机体横梁方管(15)一侧设置的单边轮固定板(2)，所述单边轮固定板(2)上设置有沿轨道滚动的单侧轮(1)，所述机体横梁方管(15)另一侧直接设置有单侧轮(1)。4.根据权利要求3所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述机体横梁方管(15)中设置有里程编码器(19)，所述里程编码器(19)与单侧轮(1)的转轴同轴相联，从而进行里程测量。5.根据权利要求4所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述机体横梁方管(15)侧壁处还设置有能够折叠收起打开的T型推杆(11)，所述T型推杆(11)上设置有推把把手(9)。6.根据权利要求5所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述机体横梁方管(15)侧壁中形成沿轨道宽度方向的导向槽，所述导向槽中设置有沿其滑动的阻尼螺栓，所述阻尼螺栓与推把连接件(17)相连，从而带动推把连接件(17)能够横向滑动，所述推把连接件(17)上设置有T型推杆(11)。7.根据权利要求6所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述轨距测量装置(3)包括与机体横梁方管(15)相连的轨距外壳(102)，所述轨距外壳(102)中形成两个横向的安装槽，所述安装槽中分别设置有轨距传感器(101)和空气弹簧(105)，所述轨距传感器(101)、空气弹簧(105)的一端与轨距圆轴(103)相连，所述轨距圆轴(103)下端设置有轨道接触轮(107)，所述轨道接触轮(107)与轨道内壁相接触。8.根据权利要求1所述的一种接触网智能化检测仪，其特征在于：所述相机(27)、激光测距器(28)设置在滑动块上，所述滑动块与蜗轮蜗杆传动件(29)的输出端相固定，所述主体框架上设置有对轮蜗杆传动件(29)进行驱动的电机(30)。所述电机(30)驱动传动件(29)带动相机(27)和激光测距器(28)转动。所述相机(27)拍摄接触线图片，所述激光测距器(28)输出测距数据。对接触线图片通过直线检测的方法识别出直线，并对测距数据进行对比，根据工作接触线的几何参数范围，找出需要测量的工作接触线，实现定点接触线几何参数自动测量。9.一种接触网智能化检测仪的测量方法，其特征在于：所述测量方法为动态测量方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋学谦，王东琳，刘新龙，王守岭，冯东阁，刘优萍，
申请(专利权)人：北京天格高通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：