[发明专利]一种检测接触网硬点的标定系统及方法

说明书

本发明公开了一种接触网硬点检测的标定系统，包括：成像设备、标定设备和与所述成像设备连接的处理设备；所述标定设备位于所述成像设备的视角范围内，所述标定设备包括设置于受电弓上的整体标定杆，所述整体标定杆包括塔尺和设于所述塔尺上的反光贴。根据本发明标定方案可以计算运行中的受电弓在竖直方向上的位移变化误差小，精度高。

技术领域

本发明属于铁路接触网检测领域，具体涉及一种接触网硬点检测的标定系统及方法。

背景技术

接触网硬点是在接触线接头、区分绝缘器、定位装置以及中心锚结处，接触线柔性变差或形成集中质量的现象。接触网中硬点的产生会缩短受电弓的使用寿命，同时导致电力机车因不能稳定取流而影响其安全运行。在接触网的硬点处，由于接触线不平直，受电弓在经过时，会在竖直方向上产生很大的振动，并且时间极短。此时受电弓在竖直方向上的加速度会很大。

目前对于接触网硬点的检测主要分为接触式检测和非接触式检测。对于非接触式硬点的检测主要是通过图像处理的方式进行。对于受电弓真实位移的计算，需要进行标定，将世界坐标系与图像坐标系关联起来。当前的接触网硬点检测标定存在对光照强度要求高、对标定设备要求高，若要达到较高精度，标定设备的成本较高，一般较难获取，对于易得到的标定设备，标定数据的误差较大和精确度较差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种检测接触网硬点的标定系统及方法。本发明弥补了线阵相机对光照强度要求高、可视化和精确度较差等缺陷，通过线阵相机、激光器、塔尺以及反光贴等协同进行受电弓高度的标定，得出最优的标定方案，即误差小，精度高。根据标定方案可以精确计算运行中的受电弓在竖直方向上的位移变化。

为此，本发明一方面提供一种接触网硬点检测的标定系统，包括：成像设备、标定设备和与所述成像设备连接的处理设备；所述标定设备位于所述成像设备的视角范围内，所述标定设备包括设置于受电弓上的整体标定杆，所述整体标定杆包括塔尺和设于所述塔尺上的反光贴。

根据本发明的一些优选实施例，所述反光贴等间距设置于所述塔尺上，优选的，所述反光贴的边缘与所述塔尺上的刻度平齐。

根据本发明的一些优选实施例，所述成像设备包括设置于轨道车辆顶部的线扫描一体成像仪。

根据本发明的一些优选实施例，所述线扫描一体成像仪包括线阵相机和与所述线阵相机光轴同线设置的光源发射器。

根据本发明的一些优选实施例，所述光源发射器为近红外激光器或LED光源，优选为近红外激光器。

根据本发明的一些优选实施例，所述线扫描一体成像仪与所述塔尺的距离为3000-10000mm，优选4000-7000mm；和/或所述线扫描一体成像仪的仰角为19-22度，优选20-21度；和/或由反光贴构成的反光区域的长度为900-2500mm，优选1100-2350mm；和/或每4-8条优选5条反光贴为一组，同组每条反光贴之间间隔为10-60mm，优选50mm，每组反光贴之间间隔为80-150mm，优选100mm。

本发明另一方面提供一种接触网硬点检测的方法，包括，通过激光与车载线阵相机进行标定图像的采集，通过包括图像处理的方式得到受电弓的位移情况。

根据本发明的一些优选实施例，所述图像的处理包括输入图像、阈值分割处理、二值化处理、边缘轮廓提取、获取右边缘坐标、坐标滤波处理、数据模型拟合和输出真实高度值。

根据本发明的一些优选实施例，所述数据模型拟合采用三次数据拟合。

本发明再一方面提供一种所述的装置或所述的方法在铁路接触网硬点检测标定中的应用。