一种接触网的自动检测系统技术方案

本发明专利技术属于接触网检测技术领域，具体涉及一种接触网的自动检测系统，针对现有技术存在的问题提出便携式移动检测设备的一种接触网自动检测系统，解决传统人工激光测量效率低的问题，有效推动接触网检测自动化，提高检测装备智能化水平；本发明专利技术自动检测系统构建了一个对接触网的综合测量系统，包括接触网的接触线、承力索、定位点、吊弦、锚段关节、线岔等高点、500/800高差、侧面界限进行测量，安全建筑限界、动态包括线、本线/临线吊柱的自动测量，接触网任意位置的激光单点测量，以及一杆一档监控照片管理，在提高设备自动化检测同时，也极大提高设备使用效率。极大提高设备使用效率。极大提高设备使用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种接触网的自动检测系统


[0001]本专利技术属于接触网检测
，具体涉及一种接触网的自动检测系统。

技术介绍

[0002]近年来，我国的高铁、地铁等轨道交通取得了快速发展，接触网对列车能否安全行驶非常重要，是列车安全安全运行的重要保障。目前铁路相关部门对接触网线路的安全界限、定位点、吊弦、线岔等高点等的检测大多采用激光测量的方式完成，测量效率非常低下。随着铁路运营线路越来越长，以及列车提速对安全运维的要求提高，急需一种自动化的检测技术和系统来提升检测接触网效率。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是：旨在提供一种接触网的自动检测系统，能够在完全无需人工干预、手动测量情况下，对接触网的接触线、承力索、定位点、吊弦、锚段关节、线岔等高点、500/800高差、安全建筑限界、包络线、侧面界限、本线/临线吊柱进行自动化识别和测量，并对接触网采用自动摄像技术，实现对接触网的自动检测和建立一杆一档图像管理。
[0004]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种接触网的自动检测系统，包括便携式移动检测设备，所述便携式移动检测设备包括测量单元、自动拍照模块、算法和控制中心、人机实时交互模块、激光测量模块和数据分析系统。其中测量单元通过RJ45网口和RS232接口与算法和控制中心进行通信和数据交互，激光测量模块通过RS232接口连接到算法和控制中心，自动拍照模块通过RJ45网口将图片传送到算法和控制中心，人机实时交互模块通过HDMI和USB接口显示测量数据、配置测量参数，数据分析系统对检测数据进行离线导入、分析、趋势判断和报表统计；
[0006]所述测量单元包括扫描测量接触网的激光雷达、测量轨距的的直线位移传感器、测量两轨超高和检测设备姿态监控的多轴倾角传感器、测量里程和位置定位的编码器，以及接收传感器数据的采集板，激光雷达不间断的扫描接触网，返回接触网几何参数值，结合直线位移传感器测出的轨距，计算出接触网并和编码器的里程数据共同组成接触网的三维点云数据；编码器用来计算里程，准确定位到接触网测量数据对应的公里标位置，测量单元有自动校准功能，在过支柱时校准一次，消除里程累积误差；多轴倾角传感器测量两轨超高，以及监控检测设备姿态，对设备在动态测量过程中出现震动和倾斜等异常姿态进行处理，对测量数据进行修正补偿。
[0007]所述自动拍照模块对接触网进行拍照，由算法和控制中心给出接触网摄接触网部件里程位置，包括定位器、支柱、吊弦、吊柱、分段绝缘器，并触发拍照模块自动对焦拍照，照片根据杆号进行管理和检索。
[0008]所述算法和控制中心是接触网自动检测系统的核心部分，测量模块输入扫描测量到的原始三维点云数据，算法和控制中心进行去除噪点、过滤、建模与模型匹配、迭代计算和学习改进，实时自动的判断出接触网的接触线、承力索、定位点、吊弦、锚段关节、线岔等
高点、500/800高差、安全建筑限界、包络线、侧面界限、本线/临线吊柱，迭代计算出最优解，将接触网的测量结果实时输出到人机实时交互模块。算法和控制中心同时也协调控制激光测量模块和自动拍照模块完成接触网特殊目标的测量和一杆一档拍照管理。
[0009]所述人机实时交互模块和算法和控制中心实时交互，对测量数据以波形图实时显示、实时故障和超限语音告警，切换隧道、站台、桥梁测量模式对各种场景进行测量。
[0010]所述激光测量模块包括高速电机、激光测距仪、高精度单圈编码器，对任意接触网测量目标，通过人机交互模块输入测量坐标，算法和控制中心控制电机旋转带动激光测距仪到指定角度进行测量，结合单圈编码器返回的角度值，计算出测量目标的导高和拉出。
[0011]所述数据分析系统对离线导出的数据进行智能分析，结合设计数据、历史测量数据进行数据对比分析、趋势判断和预警，快速生成各种分类报表和作业建议方案。并根据实时测量的接触网数据，真实还原接触网线路的三维特征，能从不同视角对接触网的数据与特征进行全方位的数据检索。
[0012]1.采用本专利技术自动检测系统，可以解决传统人工激光测量效率低的问题，有效推动接触网检测自动化，提高检测装备智能化水平；
[0013]2.本专利技术自动检测系统构建了一个对接触网的综合测量系统，包括接触网的接触线、承力索、定位点、吊弦、锚段关节、线岔等高点、500/800高差、侧面界限进行测量，安全建筑限界、动态包括线、本线/临线吊柱的自动测量，接触网任意位置的激光单点测量，以及一杆一档监控照片管理，在提高设备自动化检测同时，也极大提高设备使用效率。
附图说明
[0014]本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
[0015]图1为本专利技术一种接触网的自动检测系统系统组成图；
[0016]图2为本专利技术一种接触网的自动检测系统的系统处理流程图。
具体实施方式
[0017]为了使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术，下面结合附图和实施例对本专利技术技术方案进一步说明。
[0018]如图1
‑
2所示，本专利技术的一种接触网的自动检测系统，包括便携式移动检测设备，所述便携式移动检测设备包括测量单元、自动拍照模块、算法和控制中心、人机实时交互模块、激光测量模块和数据分析系统。其中测量单元通过RJ45网口和RS232和算法和控制中心进行通信和数据交互，激光测量模块通过RS232连接到算法和控制中心，自动拍照模块通过RJ45网口将图片传送到算法和控制中心，人机实时交互模块通过HDMI和USB接口显示测量数据、配置测量参数，数据分析系统对检测数据进行离线导入、分析、趋势判断和报表统计。
[0019]测量单元包括扫描测量接触网的激光雷达、测量轨距的的直线位移传感器、测量两轨超高和检测设备姿态监控的多轴倾角传感器、测量里程和位置定位的编码器，以及接收传感器数据的采集板，激光雷达不间断的扫描接触网，返回接触网几何参数值，结合直线位移传感器测出的轨距，计算出接触网并和编码器的里程数据共同组成接触网的三维点云数据；编码器用来计算里程，准确定位到接触网测量数据对应的公里标位置，测量单元有自动校准功能，在过支柱时校准一次里程，消除里程累积误差；多轴倾角传感器测量两轨超
高，以及监控检测设备姿态，对设备在动态测量过程中出现震动和倾斜等异常姿态进行处理，对测量数据进行修正补偿。
[0020]即激光雷达不间断的沿着铁轨扫描接触网，形成XY坐标系下的截面数据，同时编码器返回里程数据作为Z轴，共同组成接触网的XYZ三维点云数据；
[0021]激光雷达测出的接触网任一点，它的导高(y
i
)和拉出值(x
i
)如下：
[0022][0023]y
i
＝y0+d
i
×
sinθ
i
[0024]trackwidth为直线位移传感器测出的轨距，d
i
为雷达测试到吊弦点处接触线点的距离，θ
i
为雷达测试角度，x
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触网的自动检测系统，包括便携式移动检测设备，其特征在于：所述便携式移动检测设备包括测量单元、自动拍照模块、算法和控制中心、人机实时交互模块、激光测量模块和数据分析系统，所述测量单元通过RJ45网口和RS232接口与所述算法和控制中心进行通信和数据交互，所述激光测量模块通过RS232接口与所述算法和控制中心连接，所述自动拍照模块通过RJ45网口将图片传送到所述算法和控制中心，所述人机实时交互模块通过HDMI和USB接口显示测量数据、配置测量参数，所述数据分析系统对检测数据进行离线导入、分析、趋势判断和报表统计；所述测量单元包括扫描测量接触网的激光雷达、测量轨距的直线位移传感器、测量两轨超高和检测设备姿态监控的多轴倾角传感器、测量里程和位置定位的编码器以及接收传感器数据的采集板，所述激光雷达扫描接触网，返回接触网几何参数值，结合所述直线位移传感器测出的轨距，计算出接触网并和所述编码器的里程数据工程组成的三维点云数据，所述编码器用来计算里程，准确定位到接触网测量数据对应的公里标位置。2.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统，其特征在于：所述测量单元有自动校准功能，所述多轴倾角传感器测量两轨超高以及监控检测设备姿态。3.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫正洋，何泽民，廖雅珺，
申请(专利权)人：广东中科如铁技术有限公司，
类型：发明
国别省市：