[发明专利]一种架空“П”型刚性悬挂的接触线磨耗连续测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气测量技术领域，尤其涉及一种架空“П”型刚性悬挂的接触线磨耗连续测量装置。

背景技术

1983年，在法国巴黎RATPA线采用了作为架空刚性悬挂主要型式之一的“Π”型架空刚性悬挂系统。“Π”型刚性悬挂接触网系统以其结构简单、安装维护方便、安全可靠、国产化率高的特点，在我国城轨行业内取得了普遍好评。自1997年至2000年4月间，由中铁电气化局集团有限公司上海地铁工程公司总承，在广州地铁一号线坑口站——花地湾站进行了约135米的“Π”型铝合金汇流排刚性悬挂接触网试验段后，这种安装形式被正式引入我国，并在广州地铁二号线隧道段全面采用。目前，国内现有及在建的城市轨道交通线路中，采用“Π”型汇流排刚性接触网系统的已经占到相当比例，如广州地铁地二号线、三号线、十一号线，南京地铁南北线、上海轨道交通九号线、杭州地铁、北京地铁6号线和14号线等都采用了这种接触网系统。

刚性悬挂由于不具备柔性悬挂一样的弹性，弓网接触力波动更加剧烈，弓网关系更加恶化，加上地铁牵引电流大、区间运行方式固定，在区间特定局部区段燃弧严重，最终导致全线接触线磨损极不均匀，区间特定区段接触线磨损明显高于其他区段。为保证刚性接触网健康运行，运行单位将定期对全线接触线磨损情况进行测量统计，以及时发现磨损严重区段活特定点，并提前制定维修计划。

传统的接触线磨耗检测设备主要分为两类：车载检测装置和手持式检测装置。车载检测装置的典型技术方案有以德国DB公司为代表的“多目线阵相机+三角检测原理”的方案，如图1所示。该方案受制于线阵相机的分辨率和图像识别算法，并且动态载体同样对接触线磨耗的测量增加了更高的难度。

图2是意大利MERMEC简单测量原理图，激光束以与接触线底部45°夹角打在接触线上，于是能够形成一个关于接触线底面曲线，CCD相机能够捕获这个曲线并进行坐标变换，从而能够对接触线磨耗进行较为准确的测量，当然也能同时测量其它接触网几何参数。

手持式接触线磨耗检测装置相比车载检测装置则更为简单，目前主要集中为两类：游标卡尺和残高磨耗测量仪。相对而言，游标卡尺较为原始，只是将量具应用于磨耗测量，但柔性接触网刚性汇流排接触线的上半部分已经嵌入至汇流排中，因此使用游标卡尺无法测量接触线剩余残高，只能测量接触线摩擦底面宽度，操作误差较大，无法保证测量精度。残高磨耗测量仪使用接触式测量方式，首先利用汇流排下表面的三角斜边外形实现装置与汇流排及接触线的定位，之后利用装置中心触点与接触导线挤压，当磨耗较大时触点缩回行程较小，磨耗较小时出现缩回行程较大，因此根据触点行程变化算出接触线剩余高度，结构简单。该测量方式存在较多不确定性因素：首先，与汇流排的定位贴合仅靠人力，稳定性差；其次，贴合面容易聚集导电膏、灰尘脏污以及烧蚀麻点，影响测量精度；最后，定位方式无锁死机构，容易出现偏斜测量，影响测量精度。除以上不足外，现有手持式摩奥测量装置更大的缺点在于，测量仅能实现单点测量，无法实现连续测量，维护人员无法从直观掌握接触线磨损状况。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种架空“П”型刚性悬挂的接触线磨耗连续测量装置，所述测量装置包括：一上位机及安装在“П”型刚性悬挂汇流排上的下位机；

所述下位机包括：检测车体及安装在检测车体上的走行机构、2D激光磨耗测量装置、磨损形貌图像采集装置、等距同步触发装置及数据处理单元；

所述走行机构以“П”型刚性悬挂汇流排的沟槽作为连续移动轨道，用于在所述上位机的控制下前进、倒退或停止；所述2D激光磨耗测量装置用于测量接触线的二维空间轮廓数据；所述磨损形貌图像采集装置用于采集接触线的图像信息；所述数据处理单元用于根据所述接触线二维空间轮廓数据计算磨耗，并将所述磨耗及所述接触线图像信息同步融合后发送给上位机；所述等距同步触发装置用于为所述数据处理单元、2D激光磨耗测量装置及磨损形貌图像采集装置提供脉冲，以实现数据的等距触发采集与存储；

所述上位机包括远程操控单元及显示器，所述远程操控单元用于向所述下位机发走行控制命令，所述显示器用于呈现所述下位机发来的磨耗及图像信息。

在一实施例中，所述走行机构包括：至少两个走行轮对及电动装置；

每个走行轮对包括一上轮和一下轮，所述下轮设置在“П”型刚性悬挂汇流排两侧沟槽的下凹部分或沟槽边缘凸起部分，以使所述检测车体利用该沟槽进行限位；所述上轮与所述下轮成对配置，设置在“П”型刚性悬挂汇流排两侧沟槽背面的平台上；