城市轨道交通接触轨检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种城市轨道交通接触轨检测系统及其检测方法，属于城市轨道交通接触轨检测领域，包括主机系统，以及分别通过千兆以太网与主机系统相连的接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统，该系统能更准确的进行接触轨的几何参数动态检测，除了接触轨中心到轨道中心的水平距离和接触轨受流面到走行轨轨顶平面的垂直距离之外，还包括断口处接近角和离去角的检测，为维护和及时准确的排除故障提供可靠的数据依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及城市轨道交通接触轨检测领域，特别是涉及地铁轨道交通接触轨检测领域。
技术介绍
在生产力的巨大推动下，越来越多的人群涌入城市，使得城市的规模不断扩大，造成城市人口密度急剧增加、交通严重堵塞等问题。传统的公交车、出租车等运营方式已经解决不了城市交通问题。地铁凭借其运营量大、准时性好、快速安全、交通效率高等优点，成为解决城市交通问题的最佳选择；此外，地铁在土地资源的利用率、能源消耗、环境保护和城市历史文化遗迹的保护等方面体现出的巨大优势，备受政府的青睐。在交通运输中，准时性和高效性是人们选择交通工具的一个指标，而交通工具的 可靠性和安全性也越来越受到社会的关注，地铁运营具有准时、高效、安全可靠的特点。地铁有两种方式为牵引机车提供牵引动力，一种是通过接触网的形式为机车供电，在机车车顶有受电弓，车顶上空架有接触网，通过受电弓和接触网接触受流，获取电能；另外一种是接触轨(也称第三轨)供电，在列车的两条走行轨之外，铺一条带电的接触轨，电动列车的集电装置和接触轨接触并在接触轨上滑行，把电力传到机车上。接触轨的受流方式有三种，美国地铁采用集电装置下压的方式，集电靴和接触轨的接触通过弹簧的作用力进行调节，这种方式受流平稳；第二种方式是侧接触式，接触轨轨头端面朝走行轨，集电靴从接触轨侧面受流；第三种方式就是下接触式受流，接触轨轨头朝下，通过绝缘肩架、橡胶垫、扣板收紧螺栓、支架结构安装在底座上，集电靴和接触轨下侧接触受流，为机车供电。接触轨的电压大多采用直流600V或者直流750V，有的地铁采用了直流1500V。相对于接触网来说，接触轨具有成本低、工程量小、对周围环境影响小的特点；同时，接触轨还具有较强的抗自然灾害能力、耐腐蚀和较低的检修维护成本等特点，这些优点使接触轨的应用前景十分光明，但接触轨故障可能影响地铁的稳定性和安全性，维修需要耗费巨大的成本等问题，这就要求研发出一套高精度的的检测系统，可以实时准确的提供接触轨参数，为接触轨的检修提供真实的数据参考，保证集电靴与接触轨受流稳定可靠，避免接触轨故障的发生。目前，接触轨的几何参数的动态检测研究还是一片空白。接触轨中心到轨道中心的水平距离和接触轨受流面到走行轨轨顶平面的垂直距离是衡量集电靴与接触轨受流稳定与否的重要指标。而在接触轨的实际应用中，接触轨断口处的离去角和接近角的正常与否，也能反应出电动列车在断口处受流是否平稳。所以，接触轨的几何参数动态检测，除了接触轨中心到轨道中心的水平距离和接触轨受流面到走行轨轨顶平面的垂直距离之外，还包括断口处接近角和离去角的检测。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，该系统能更准确的进行接触轨的几何参数动态检测，除了接触轨中心到轨道中心的水平距离和接触轨受流面到走行轨轨顶平面的垂直距离之外，还包括断口处接近角和离去角的检测，为维护和及时准确的排除故障提供可靠的数据依据。本专利技术采用的技术方案如下城市轨道交通接触轨检测系统，包括主机系统，其特征在于 还包括分别通过以太网与主机系统相连的接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统； 所接触轨图像采集系统包括至少2组面阵相机； 所述主机系统包括计算机和打印机； 所述车体偏移补偿系统包括至少2组面阵相机。作为优选，所述每组面阵相机包括I个面阵相机和I个激光光源。 作为优选，所述面阵相机为高速面阵CCD相机。作为优选，所述接触轨图像采集系统包括2组面阵相机。作为优选，所述车体偏移补偿系统包括2组面阵相机。城市轨道交通接触轨检测系统的检测方法，其特征在于 具体检测方法为 步骤一、主机系统进行初始化设置； 步骤二、主机系统进行数据处理选择工作模式； 步骤三、如果步骤二中数据处理选择的工作模式为实时检测，则主机系统接收并处理接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统的检测数据； 步骤四、主机系统综合处理后的接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统的检测数据进行对齐计算得出动态检测数据。作为优选，其中所述步骤一中包括设定检测线路、检测线路方向、开始区段等。作为优选，其中所述步骤二中包括对系统工作方式的选择，包括数据回放、实时检测和数据仿真三个工作模式的选择(1)如果选择的是数据回放，则提取存储在系统硬盘中的历史数据；(2)如果选择实时检测，则主机系统提醒配置定位信息，继续上述步骤三；(3)如果选择数据仿真，则模拟接触轨的检测。作为优选，其中所述步骤三的方法步骤包括 步骤一，主机系统从以太网获取接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统的图像数据信息； 步骤二，主机系统依次采用均值滤波、中值滤波和高斯滤波对图像进行预处理； 步骤三，主机系统依次采用线性灰度变换和非线性灰度变换对图像进行增强处理； 步骤四，主机系统对处理后的图像进行特征提取，提取特征点。作为优选，其中所述步骤三的方法步骤还包括 主机系统接收并处理定位系统的数据得出公里标数据。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是 1、与人工手持接触轨测量尺相比，效率高，可以短时间内完成整个线路的接触轨检测，人工测量得到的数据连续性差，数据分析困难； 2、该接触轨检测系统可以在测量中根据需要存储不同路段的接触轨信息，达到数据块信息独立化的目的；3、能动态、连续的测量接触轨几何参数，为接触轨供电状态分析提供了大量的线性数据依据； 4、采用非接触式的测量方法，可以客观的得到测量数据的同时，避免和接触轨的直接接触，安全性有很大提高； 5、检测数据存储于硬盘上，便于后期数据回放与分析处理及打印报表等，得到多种数据报表和曲线，与人工测量相比，解决了大量纸质文件查找的繁琐； 6、该系统具有自检测、自校验功能。附图说明图I为本专利技术的结构原理框图。图2为本专利技术其中一具体实施例的接触轨测量局部放大图。其中，各个标号的含 义为 ①1# :右侧走行轨图像采集相机； ②2# :左侧走行轨图像采集相机； ③0# :左侧接触轨图像采集相机； ④3# :右侧接触轨图像采集相机； ⑤C :左右走行轨轨顶中心之间的距离； ⑥Iitl 2#传感器与左侧走行轨的水平距离； ⑦Hltl : 2#传感器与左侧走行轨轨内侧的距离； ⑧Ltl 0#相机与左侧接触轨的水平距离； ⑨Ptl 2#传感器与0#相机的水平距离； ⑩1 :0#相机中心与左侧接触轨轨底平面的垂直距离；h10#相机中心与左侧走形轨轨顶平面的垂直距离。具体实施例方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本说明书中公开的所有特征，除了互相排除的特征以外，均可以以任何方式组合。本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或者具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。如图I所示，城市轨道交通接触轨检测系统，包括主机系统及分别通过以太网与主机系统相连的接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统。其中，所接触轨图像采集系统包括至少2组面阵相机；所述主机系统包括计算机和打印机；所述车体偏移补偿系统包括至少2组面阵相本文档来自技高网...

【技术保护点】
城市轨道交通接触轨检测系统，包括主机系统，其特征在于：还包括分别通过以太网与主机系统相连的接触轨图像采集系统、车体偏移补偿系统和定位系统；所接触轨图像采集系统包括至少2组面阵相机；所述主机系统包括计算机和打印机；所述车体偏移补偿系统包括至少2组面阵相机。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：于龙，杜奎生，占栋，郑锐，杜超，唐磊，金友涛，高伟杰，周刊，
申请(专利权)人：成都唐源电气有限责任公司，
类型：发明
国别省市：