[发明专利]一种用于接触网检测的车体振动位移补偿装置及方法

说明书

一种用于接触网检测的车体振动位移补偿装置及方法，所述装置以检测车为搭载平台，具体包含：激光测量单元安装于检测车的车底，用于获取检测车左右钢轨的二维位移数据；位置确定模块、补偿参数确定模块、几何参数确定模块分别安装于检测车内部，位置确定模块用于根据二维位移数据计算获得左右钢轨相对激光测量单元的垂向位移和横向位移；补偿参数确定模块用于根据垂向位移和横向位移计算获得检测车相对于左右钢轨的车体振动位移补偿参数；几何参数确定模块用于获取的接触网几何参数测量值，并根据接触网几何参数测量值与车体振动位移补偿参数测量值，计算获得检测车相对于轨平面的接触网几何参数测量值。

技术领域

本发明涉及车辆检测领域，尤指一种用于接触网检测的车体振动位移补偿装置及方法。

背景技术

随着铁路交通运输网络和城市轨道交通网络规模的不断扩大和日趋完善，铁路和城市轨道交通的相关运营维护部门的接触网检修任务也日益繁重。为有效提升铁路运输能力和运输效率，铁路运营维护部门必须在控制检修时间的同时有效提高检修作业的质量和效率，这就要求铁路运营维护部门采用更先进的检测技术和更科学的分析方法，从检测技术、检测精度等方面提高日常检修的效率，满足既有线路日常维护保养工作和新建线路的施工验收接管工作的需要。

接触网是电气化铁路和轨道交通的牵引供电系统的重要设备。电力机车通过受电弓与接触线滑动接触并获得电能。要保证电气化铁路和轨道交通的安全运营、保证弓网的良好接触和可靠取流，除了在接触网设计、施工和运营方面达到一定的规范要求外，还必须定期对接触网进行检测，以便及时发现并消除隐患。拉出值、导高等接触网几何参数是接触网检测的重要项目，需要定期进行检测以确认接触网技术状态。

采用装备了接触网几何参数检测系统的专用车辆进行自动检测的方式具有测量精度和效率高、安全性好、不占用维修天窗、可等速测量以检测列车真实运行状态下的接触网技术状态等无可比拟的优势，代表着接触网检测技术的发展方向。接触网几何参数检测系统测量接触线的拉出值、导高和双支接触线相互位置等几何参数，既可运用于新建接触网工程联调联试，也可运用运营接触网设施周期性动态检测，是接触网检测系统的重要组成部分。由于拉出值和导高等几何参数以轨道顶平面作为测量基准，车载检测系统需进行车辆振动位移补偿测量，即测量车辆在动态运行过程中相对于轨道顶平面的空间姿态，实现将车辆坐标系下的几何参数测量结果还原至轨道坐标系下的测量结果。

国内外相关科研机构和公司开展了车辆振动位移补偿技术的研究，发展了拉弦位移传感器、激光测距传感器等车体振动位移测量技术，并且建立了相应的车辆振动位移补偿数学模型。然而，从实际应用情况看，现有的车辆振动位移测量技术仍存在车载检测设备测量结果与现场测量结果存在一定偏差、拉弦位移传感器机械可靠性不高、安装于轴箱的机械装置存在一定安全隐患等不足。

发明内容

本发明目的在于提供一种能够在动态运行环境下实时准确测量车辆相对于轨平面的空间姿态，实现将车辆坐标系下的几何参数测量结果还原至轨道坐标系下的测量结果，提高接触网几何参数的测量精度，满足接触网施工质量检验和接触网运营状态技术诊断的需要的用于接触网检测的车体振动位移补偿装置。

为达上述目的，本发明所提供的用于接触网检测的车体振动位移补偿装置，以检测车为搭载平台，具体包含：激光测量单元、位置确定模块、补偿参数确定模块、几何参数确定模块；所述激光测量单元安装于检测车的车底，用于获取检测车左右钢轨的二维位移数据；所述位置确定模块、所述补偿参数确定模块、所述几何参数确定模块安装于检测车内部，其中，所述位置确定模块用于根据所述二维位移数据计算获得所述左右钢轨相对所述激光测量单元的垂向位移和横向位移；所述补偿参数确定模块用于根据所述垂向位移和横向位移计算获得检测车相对于所述左右钢轨的车体振动位移补偿参数；所述几何参数确定模块用于获取的接触网几何参数测量值，并根据所述接触网几何参数测量值与车体振动位移补偿参数测量值，计算获得检测车相对于轨平面的接触网几何参数测量值。