[发明专利]一种基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统与方法

说明书

本发明涉及一种基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统和，包括机车系统单元和电源单元，还包括触发单元、线阵相机拍摄单元、激光测量单元、接触网信息合成单元、数据处理单元、图像存储单元、无线通讯单元和信息显示单元；其测量方法包括如下步骤：触发单元发送指令；线阵相机拍摄单元拍摄接触网图像；数据处理单处理图像数据；接触网信息合成单元合成数据；图像存储单元存储数据；信息显示单元显示接触网图像。本发明测量接触网几何参数时不仅省时省力，检测效率高，提高测量的安全性，而且测量的精度更高、测量误差更小。

技术领域

本发明涉及轨道列车技术领域，尤其涉及一种基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统与方法。

背景技术

接触网是电气化铁路系统的重要架空设备，是整个牵引供电系统最为关键的部件。接触网的几何参数直接影响电气化列车的运行效果，在安全提速和高速运行方面起着至关重要的作用。

目前国内外对接触网几何参数测量的方法主要有：基于测量器具的直接测量法、基于角位移传感器的检测法、基于电子接近器的检测法、激光扫描法、采用CCD(或CMOS)摄像机的图像检测法、超声波测距法等，这些方法都取得了一些效果，但同时存在着诸多不足：如利用人工进行接触式检测，可以达到一定的测量精度，但是测量过程繁琐，费时费力，检测效率很低；测量工具需要很高的绝缘性，安全性能低；对检测人员的技术素质要求比较高，应用的局限性很大。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统与方法，该基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统与方法测量接触网几何参数时不仅省时省力，检测效率高，提高测量的安全性，而且测量的精度更高、测量误差更小。

本发明的一种基于激光测距的接触网几何参数动态测量系统，包括机车系统单元和电源单元，其特点在于：还包括触发单元、线阵相机拍摄单元、激光测量单元、接触网信息合成单元、数据处理单元、图像存储单元、无线通讯单元和信息显示单元，其中所述的触发单元的信号输入端与机车系统单元连接，所述的触发单元的信号输出端与所述的线阵相机拍摄单元的信号输入端以及所述的激光测量单元的信号输入端连接，所述的线阵相机拍摄单元的信号输出端与所述的接触网信息合成单元的信号输入端连接，所述的激光测量单元的信号输出端与所述的数据处理单元的信号输入端连接，所述的数据处理单元的信号输出端与所述的接触网信息合成单元的信号输入端连接，所述的接触网信息合成单元的信号输入端还与所述的机车系统单元的信号输出端连接，所述的接触网信息合成单元的信号输出端与所述的图像存储单元的信号输入端连接，所述的图像存储单元的信号端经所述的无线通讯单元与所述的信息显示单元的信号端连接，其中

所述的触发单元用于接收所述的机车系统单元的触发信号，并向所述的线阵相机拍摄单元和激光测量单元发送工作命令；

所述的线阵相机拍摄单元，用于拍摄接触网图像，并将拍摄的接触网图像发送给所述的接触网信息合成单元；

所述的激光测量单元，当接收到触发单元发送的工作指令后，激光测量单元中车顶激光测距模块和车底补偿测距模块同时开始工作，分别得到激光发射点到接触线和激光发射点到铁轨的测量数据对(水平距离和垂直距离)；

所述的接触网信息合成单元，用于接收数据处理单元发送的接触网拉出值、导高值和磨耗值以及机车系统单元发送的机车运行位置、速度信息，并将接触网的拉出值、导高值和磨耗值以及机车运行位置、速度信息然后叠加到接触网图像上，并发送给所述的图像存储单元；

所述的数据处理单元，用于接收到激光测量单元发送的测量数据，并根据接触网拉出导高算法和接触网磨耗算法对测量数据进行处理；

所述的图像存储单元，用于接收接触网信息合成单元发送的接触网图像以及信息显示单元发送的查看命令，并通过无线通讯单元将接触网图像发送给信息显示单元；