本发明专利技术提出了一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法和装置，属于电气化轨道交通领域，获取高速摄像模组采集的接触网的图像，并根据接触网的图像分析得到目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移；进而得到接触网目标整体吊弦的载荷，即目标整体吊弦的压缩幅值与拉伸力时程数据，实现了铁路整体吊弦的载荷非接触测量，进而为对整体吊弦服役使用寿命的准确预估提供了基础，从而避免了不必要的浪费与经济负担，并且保障了铁路运营安全。并且保障了铁路运营安全。并且保障了铁路运营安全。
【技术实现步骤摘要】
一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法和装置
[0001]本专利技术涉及电气化轨道交通
，特别是涉及一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法和装置。
技术介绍
[0002]整体吊弦是高速铁路接触网接触悬挂的重要组成部分，整体吊弦一端连接承力索，另一端连接接触线，承担着将接触线重力传递至承力索，调节改善接触网弛度与弹性不均匀度，并在列车运行通过时将接触线振动传递给承力索的作用。
[0003]当列车高速运行通过时，列车顶部安装的受电弓滑板通过与接触悬挂接触线的直接接触实现电能的传输，滑板与接触线的耦合振动会使得接触悬挂系统产生振动，接触悬挂的振动使得整体吊弦产生压缩与拉伸的交变载荷。
[0004]而对整体吊弦载荷的准确测量关系到整体吊弦服役使用寿命的准确预估，过早更换整体吊弦将产生不必要的浪费与经济负担，不及时更换整体吊弦将使得整体吊弦在服役状态下发生断裂则可能引发弓网故障，威胁高速铁路的安全运营。
[0005]因此，提供一种能够对铁路接触网整体吊弦的载荷进行测量的方法和装置，以便于对整体吊弦在服役状态下的使用寿命进行预估，对本领域来说是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是提供一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法和装置，解决现有技术无法对铁路接触网整体吊弦的载荷进行测量的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，包括以下步骤：
[0009]获取目标图像；所述目标图像为高速摄像模组采集的接触网的图像，所述目标图像中包含：目标整体吊弦及关于其对称的两侧整体吊弦各自在承力索和接触线上线夹的安装位置；
[0010]根据所述目标图像得到目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移，以及目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移；
[0011]根据目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移计算目标整体吊弦的压缩幅值；
[0012]根据所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移计算出目标整体吊弦的拉伸力时程数据。
[0013]可选的，所述根据所述目标图像得到目标整体吊弦及所述两侧的整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦及所述两侧的整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移具体包括：
[0014]通过边缘识别的方法获取目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索和接触线上的线夹边界处的像素点；
[0015]根据所述线夹边界处的像素点在图像坐标系中的位置变化以及图像坐标系中像素点大小与实际距离的对应关系，识别出目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移和目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移。
[0016]可选的，所述根据目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移计算目标整体吊弦的压缩幅值具体包括：
[0017]将所述目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移减去所述目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移，获取目标整体吊弦的压缩幅值。
[0018]可选的，所述根据所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移计算出目标整体吊弦的拉伸力时程数据具体包括：
[0019]根据时序图像组中所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移，通过两端位移激励下的振动微分方程求解目标整体吊弦在承力索上的振动位移；所述时序图像组包括时间上连续的多个目标图像；
[0020]根据所述目标整体吊弦在承力索上的振动位移得到目标整体吊弦在承力索上的振动加速度；
[0021]根据所述目标整体吊弦在承力索上的振动加速度得到目标整体吊弦的拉伸力时程数据。
[0022]对应于前述的铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，本专利技术还提供了一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量装置，包括：
[0023]高速摄像模组，用于采集接触网的图像；
[0024]PLC控制单元，与所述高速摄像模组连接，用于控制所述高速摄像模组采集接触网的图像；
[0025]计算机，与所述PLC控制单元连接，用于获取目标图像并执行如前所述的铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，所述目标图像为所述高速摄像模组采集的接触网的图像；所述接触网的图像中包含：目标整体吊弦及关于其对称的两侧整体吊弦各自在承力索和接触线上线夹的安装位置。
[0026]可选的，所述测量装置还包括防护罩；
[0027]所述高速摄像模组位于所述防护罩内部。
[0028]可选的，所述高速摄像模组包括若干台高速摄像机以及对应的若干台高阻尼三脚架。
[0029]可选的，所述计算机包括存储单元、图像处理单元与振动分析单元；
[0030]所述存储单元用于存储所述高速摄像模组拍摄的接触网的图像；
[0031]所述图像处理单元用于根据所述目标图像得到所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移以及所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移，并计算得到目标整体吊弦的压缩幅值；
[0032]所述振动分析单元用于根据所述目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移计算得到目标整体吊弦的拉伸力时程数据。
[0033]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0034]本专利技术提供的一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法和装置，属于电气化轨道交通领域，获取高速摄像模组采集的接触网的图像，并根据接触网的图像分析得到目
标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移；进而得到接触网目标整体吊弦的载荷，即目标整体吊弦的压缩幅值与拉伸力时程数据。本专利技术通过非接触的方式，采集接触网的图像，并利用计算机对接触网的图像进行分析，实现了铁路整体吊弦载荷的非接触测量，进而为对整体吊弦服役使用寿命的准确预估提供了基础，从而避免了不必要的浪费与经济负担，并且保障了铁路运营安全。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术实施例1提供的一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量装置的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例2提供的一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法的流程图；
[0038]图3为本专利技术实施例2提供的方法中步骤S2的流程图；
[0039]图4为本专利技术实施例2提供的方法中步骤S4的结构图；
[0040]图5为本专利技术实施例2提供的方法中建立的图像坐标本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取目标图像；所述目标图像为高速摄像模组采集的接触网的图像，所述目标图像中包含：目标整体吊弦及关于其对称的两侧整体吊弦各自在承力索和接触线上线夹的安装位置；根据所述目标图像得到目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移，以及目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移；根据目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移计算目标整体吊弦的压缩幅值；根据所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移计算出目标整体吊弦的拉伸力时程数据。2.根据权利要求1所述的铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，其特征在于，所述根据所述目标图像得到目标整体吊弦及所述两侧的整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦及所述两侧的整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移具体包括：通过边缘识别的方法获取目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索和接触线上的线夹边界处的像素点；根据所述线夹边界处的像素点在图像坐标系中的位置变化以及在图像坐标系中像素点大小与实际距离的对应关系，识别出目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在接触线上线夹的绝对位移和目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移。3.根据权利要求1所述的铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，其特征在于，所述根据目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移以及目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移计算目标整体吊弦的压缩幅值具体包括：将所述目标整体吊弦在接触线上线夹的绝对位移减去所述目标整体吊弦在承力索上线夹的绝对位移，获取目标整体吊弦的压缩幅值。4.根据权利要求1所述的铁路接触网整体吊弦载荷非接触测量方法，其特征在于，所述根据所述目标整体吊弦及所述两侧整体吊弦各自在承力索上线夹的绝对位移和所述承力索的波动传播速度计算出目标整...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘继冬，梁茹楠，程军营，陈交，吴积钦，陈维荣，韩峰，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：
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