[发明专利]非接触式的磁浮列车转向架间距检测方法

说明书

本发明提出一种非接触式的磁浮列车转向架间距检测方法，将非接触式磁浮列车转向架间距检测传感器设置在正对磁浮列车转向架间隙的悬浮轨道侧面，其中所述非接触式磁浮列车转向架间距检测传感器包括双目相机以及激光发射器，所述激光发射器能够发射十字形激光，双目相机中的左相机和右相机对称分设在激光发射器的两侧，双目相机与激光发射器在同一个安装平面，且激光发射器的激光发射方向与双目相机的两个相机的光轴平行。通过十字形激光与双目相机，完成对磁浮列车转向架间隙的测量。本发明不需要对现有的磁浮轨道进行改造即可完成对磁浮列车转向架间隙的测量。

技术领域

本发明间距检测技术领域，尤其是涉及一种非接触式的磁浮列车转向架间距检测方法。

背景技术

磁悬浮列车是一种靠磁悬浮力来推动的列车，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。转向架间隙是磁浮列车的重要参数，关系到车辆的运行安全。

由于检测空间狭小、光照复杂，因此转向架间隙的测量难度较高。现有的方法为在F型磁浮轨道上嵌入一段包含激光位移传感器的轨道，通过磁浮车辆通过该段轨道时读取激光位移传感器的数据获取磁浮车辆与轨道之间的间隙。该方法有以下几个缺点：

(1)施工量大。现有的轨道需要拆除部分钢轨并嵌入包含传感器的特殊钢轨，新铺设的轨道也需要专门铺设包含传感器的钢轨。

(2)易受损坏。传感器部分为磁浮F型钢轨的一部分，车辆运行中的临时制动可能会导致传感器部分承受车身巨大的重量，从而导致传感器损坏。

(3)维护量大。传感器部署在室外，且探测面朝上，很容易因灰尘、泥土等附着导致测试精度的下降，需定期维护。

(4)功能单一。仅能测试车辆中轨道与车辆之间的间隙，而电磁铁、垂向滑撬与轨道的间距无法测量。

发明内容

针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种非接触式的磁浮列车转向架间距检测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

本发明提出一种非接触式的磁浮列车转向架间距检测方法，包括以下步骤：

(1)将非接触式磁浮列车转向架间距检测传感器设置在正对磁浮列车转向架间隙的悬浮轨道侧面，其中所述非接触式磁浮列车转向架间距检测传感器包括双目相机以及激光发射器，所述激光发射器能够发射十字形激光，双目相机中的左相机和右相机的型号参数完全相同且对称分设在激光发射器的两侧，双目相机与激光发射器在同一个安装平面，且激光发射器的激光发射方向与双目相机的两个相机的光轴平行；

(2)利用激光发射器向待检测的磁浮列车转向架间隙发射十字形激光，通过调整非接触式的磁浮列车转向架间距检测传感器的位置使得磁浮列车转向架间隙正好切割十字形激光的两条激光线；

(3)通过双目相机检测十字形激光的激光交叉点，结合双目相机中两个相机之间的基线宽度，确定待检测的磁浮列车转向架间隙与双目相机之间的距离z；

(4)基于双目相机拍摄到的图像，检测图像中十字形激光被磁浮列车转向架间隙切割处所形成的四个激光线切割端点，分别得到十字形激光其两条激光线被割断的像素长度c和d；

(5)建立一个直角三角形，其中直角三角形的两条直角边长度分别为c和d，利用几何三角关系，得到直角三角形其第三条上的垂线长度，磁浮列车转向架间隙在图像中的的像素宽度即直角三角形其第三条上的垂线长度；

(6)根据待检测的磁浮列车转向架间隙与双目相机之间的距离z、双目相机的焦距f、相机靶面宽度sensor_w、物距平面上相机拍摄的长度范围length以及双目相机的水平分辨率resolution_x，计算图像中每个像素对应的实际长度β，磁浮列车转向架间隙在图像中的的像素宽度x与β的乘积，即为测量得到的磁浮列车转向架间隙宽度。