[发明专利]一种接触轨几何参数检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种接触轨几何参数检测系统，用以检测接触轨的导高值和拉出值，其特征在于，该系统包括：

数据测量单元：用以对接触轨的几何参数进行精确测量并校准，数据测量单元包括依次连接的数据测量模块、数据校准模块和数据显示模块，数据测量模块包括安装在轨检车车体上的三组激光测距与倾角测量仪，数据校准模块包括安装于轨检车车体的两组激光测距与倾角测量仪，数据显示模块包括安装在接触轨几何参数测量与检测轨检车车体上的第一中心处理器和工业电脑显示器，数据测量模块中的第一组激光测距与倾角测量仪安装在检测机械臂上的检测设备集成箱处，用于测量该组激光测距与倾角测量仪到接触轨的距离和角度参数，包括安装在检测设备集成箱左部的第一激光测距与倾角测量仪以及安装在检测设备集成箱右部的第二激光测距与倾角测量仪，第二组和第三组激光测距与倾角测量仪用于测量该组激光测距与倾角测量仪到轨检车车体近接触轨侧和远接触轨侧钢轨的准确距离和角度参数，分别为安装在轨检车近接触轨侧车体底部的第四激光测距与倾角测量仪和安装在远接触轨侧车体底部的第五激光测距与倾角测量仪，数据校准模块中的第一组激光测距与倾角测量仪安装在检测机械臂上的检测设备集成箱中，用于对数据测量模块中安装在检测设备集成箱中的激光测距与倾角测量仪的测量数据进行校准，第二组激光测距与倾角测量仪，用于对数据测量模块测量得到的几何参数测量数据进行校准与验证，具体包括安装在检测机械臂的近车体侧底部的第三激光测距与倾角测量仪；

图像检测单元：用以通过工业线阵相机对接触轨的状态进行图像检测和处理；

信息传输单元：用以对接触轨的几何参数测量数据和检测图像进行整合并与外部服务器通信；

控制单元：用以实现供电控制和轨检车的行驶驱动控制；

应用接触轨几何参数检测系统的检测方法，包括以下步骤：

1)将检测轨检车安装于接触轨旁的行车轨道上；

2)采用激光测距技术测得接触轨的几何参数，具体为计算接触轨的拉出值和导高值的几何参数，接触轨导高值H的计算公式为：

H＝d·sinθ+Y

其中，Y为第一激光测距和倾角测量仪距离检测设备集成箱底部的距离，即第一激光测距和倾角测量仪的实际高度，d和θ分别为第一激光测距和倾角测量仪测得的测量仪距离接触轨地面中点的实际距离和角度；

接触轨拉出值L的计算公式为：

T＝a·cosα+b·cosβ+c

ΔX＝d·cosθ

其中，T为检测轨检车所在轨道轨距，W为检测轨检车所在左钢轨的上表面距离，M为检测机械臂的长度，ΔX为第一激光测距与倾角测量仪到接触轨地面中心的横向距离，a和α为第四激光测距和倾角测量仪测得测量仪到检测轨检车所在左侧的行车轨道内壁的实际距离和角度，为第五激光测距和倾角测量仪测得测量仪到检测轨检车所在右侧的行车轨道内壁的实际距离b和角度β，c为通过安装于检测轨检车上的测量标尺通过实际测量得到的第四和第五激光测距和倾角测量仪的间距；

3)采用机器视觉技术对接触轨进行状态检测；

4)将测得的接触轨的几何参数和状态信息发送给外部服务器；

5)服务器获取接触的几何参数和接触轨的状态信息，完成接触轨几何参数的测量及检测。

2.根据权利要求1所述的一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，图像检测单元包括依次连接的图像采集模块、图像处理模块和图像检测模块，图像采集模块为安装在检测机械臂上的检测设备集成箱中的工业线阵相机，用以在检测轨检车工作过程中实现对钢轨旁的接触轨状态进行实时拍摄和采集，图像处理模块包括被集成封装在处理设备集成箱中的第二中心处理器，用以采集和处理拍摄到的接触轨图像，图像检测模块用以检测接触轨图像中的接触轨状态。

3.根据权利要求2所述的一种接触轨几何参数检测系统，其特征在于，信息传输单元包括数据采集模块和通信模块，数据采集模块分别与数据显示模块和图像检测模块通信，用以将数据测量单元与图像检测单元得到的测量和检测结果进行整合和处理，并通过通信模块发送给外部处理器，外部处理器通过通信模块进行实时监控和管理。