專利名稱：電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置。
背景技術(shù)：
電氣化鐵道接觸線的空間位置參數(shù)包括接觸線拉出值、接觸線高度、接觸線高度變化率、雙支接觸線的高度差、雙支接觸線的水平距離、線岔處始觸點位置。這些參數(shù)的測量和調(diào)整，是保證電氣化鐵道機車高速安全運行的必要措施。
現(xiàn)有的接觸線空間位置參數(shù)檢測裝置主要有以下幾種，它們均有其不足之處。
一、在與接觸線滑動接觸的受電弓上安裝傳感器的接觸式測量裝置在受電弓滑板上安裝接近傳感器，測量接觸線拉出值、雙接觸線水平距離，受電弓主軸上安裝角位移傳感器測量受電主軸轉(zhuǎn)角。根據(jù)主軸轉(zhuǎn)角與受電弓滑板高度的對應(yīng)關(guān)系確定接觸線高度，并利用接觸線高度間接計算出接觸線高度變化率。其不足之處在于需要安裝在有受電弓的專用車輛上，且受電弓上安裝的設(shè)備(如各種傳感器)會影響受電弓的動態(tài)性能，從而影響測量精度，同時，這種裝置不能測量雙支接觸線不等高時的高度差，即測量參數(shù)不完備。
二、采用攝像機成像技術(shù)的非接觸式測量裝置用攝像機對接觸線攝像，然后計算出各種參數(shù)。不足之處在于安裝在專用車輛上使用，需專用的照明設(shè)備，受外界氣象條件的影響(如逆光)大，導(dǎo)致測量結(jié)果可能達(dá)不到要求的精度。
三、采用測桿、線墜的便攜式接觸測量裝置包括測桿、線墜接觸式測量裝置等，是人工控制的機械式操作。在測試過程中，需將測桿懸掛在接觸線上，當(dāng)測桿絕緣強度下降時，接觸線的高電壓對測量人員容易帶來意外傷害；且線墜容易受到風(fēng)的影響，風(fēng)力較大時，線墜不能保持在鉛垂?fàn)顟B(tài)，影響測量精度。
四、采用激光測距技術(shù)的便攜式非接觸測量裝置用激光測距儀發(fā)出一束激光，人工瞄準(zhǔn)被測接觸線的下表面，測得接觸線在空間的位置參數(shù)。其不足之處在于一維測距，人工描準(zhǔn)操作，操作復(fù)雜，測試精度低。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，其測試參數(shù)完備；測量過程不需要人工干預(yù)，完全由計算機自動控制；操作安全，不受環(huán)境影響，測試結(jié)果準(zhǔn)確、可靠。
本實用新型解決其技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，其結(jié)構(gòu)特點是由二維激光掃描儀通過數(shù)據(jù)總線與計算機系統(tǒng)相連組成。
工作時，二維激光掃描儀發(fā)出垂直于電氣化鐵路接觸線斷面的激光束，從一側(cè)到另一側(cè)對包括接觸線在內(nèi)的所有物體進(jìn)行二維掃描，二維激光掃描儀測量的最小測量分度可由計算機系統(tǒng)程序控制。二維激光掃描儀自動對所掃描物體的距離和角度進(jìn)行測量，并通過其內(nèi)部附加的微型計算機自動計算距離，最后將每一分度測量的物體距離、角度等空間位置參數(shù)，按照一定的輸出數(shù)據(jù)格式通過數(shù)據(jù)總線傳輸至計算機系統(tǒng)。由于接觸線與其上方物體相比距離二維激光掃描儀最近，并且計算機系統(tǒng)可預(yù)存接觸線的識別信息，所以計算機系統(tǒng)能很容易地從眾多測量數(shù)據(jù)中篩選出接觸線的空間位置參數(shù)。計算機系統(tǒng)接收到這些距離和角度的數(shù)據(jù)后，結(jié)合二維激光掃描儀的位置，通過一定的算法分析、計算，得出接觸線在空間的絕對位置數(shù)據(jù)，并根據(jù)接觸線在空間的絕對位置數(shù)據(jù)計算出接觸線拉出值、接觸線距軌道平面的高度、接觸線高度變化率、雙支接觸線水平距離、雙支接觸線高度差等參數(shù)。
本實用新型的有益效果是采用二維激光掃描儀進(jìn)行二維掃描，并由計算機系統(tǒng)控制和計算輸出測試結(jié)果，其測試參數(shù)完備，能測量出所有的空間位置參數(shù)；測量過程及結(jié)果計算不需要人工干預(yù)，受周圍環(huán)境、氣候的影響?。粶y試結(jié)果準(zhǔn)確，記錄方便；測試過程中所有設(shè)備均不需要與接觸線直接接觸，操作安全。
上述的二維激光掃描儀安裝在一金屬箱體內(nèi)；箱體上蓋為高平整度的玻璃；箱體的一側(cè)開有出風(fēng)口，相對的另一側(cè)安裝有風(fēng)扇；箱體內(nèi)還有加熱器。
使用時，高平整度玻璃能保證箱體內(nèi)部的儀器不受外界氣候的影響，同時它對二維激光掃描儀發(fā)出的激光束幾乎無衰減，也不影響被測物體反射回的激光束穿過。箱體內(nèi)部的風(fēng)扇和加熱器用于調(diào)節(jié)金屬箱體內(nèi)的工作溫度和濕度，避免高熱或低溫結(jié)冰天氣影響激光掃描儀工作。這樣本實用新型能在惡劣的外界氣候環(huán)境下工作。
上述的箱體內(nèi)的加熱器與濕度調(diào)節(jié)器及溫度調(diào)節(jié)器相連；風(fēng)扇也與溫度調(diào)節(jié)器相連。
當(dāng)箱體內(nèi)的濕度超過一定值時，濕度調(diào)節(jié)器自動啟動加熱器加熱除濕，避免二維激光掃描儀及高平整度玻璃內(nèi)表面結(jié)露。溫度調(diào)節(jié)器在達(dá)到設(shè)定的低溫值可自動啟動加熱器工作，使箱內(nèi)的溫度保持適宜的范圍內(nèi)。當(dāng)然，在箱體內(nèi)溫度較高時，溫度調(diào)節(jié)器啟動風(fēng)扇通風(fēng)即可降溫。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
實施例圖1、2示出，本實用新型的一種具體實施方式
為一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，由二維激光掃描儀1通過數(shù)據(jù)總線2與計算機系統(tǒng)3相連組成。二維激光掃描儀1安裝在一金屬箱體9內(nèi)；箱體9上蓋為高平整度的玻璃；箱體的一側(cè)開有出風(fēng)口5，相對的另一側(cè)安裝有風(fēng)扇4；箱體內(nèi)還有加熱器8。箱體9內(nèi)的加熱器8與濕度調(diào)節(jié)器7及溫度調(diào)節(jié)器6相連；風(fēng)扇4也與溫度調(diào)節(jié)器6相連。圖1中的10為需掃描檢測的接觸線。
本實用新型既可安裝在鐵路專用維護車輛上使用，也可人工攜帶使用。
二維激光掃描儀1與計算機系統(tǒng)3之間的數(shù)據(jù)總線2可以采用RS-485、RS-232、Ethernet、CAN中的一種。
權(quán)利要求1.一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，其特征在于由二維激光掃描儀(1)通過數(shù)據(jù)總線(2)與計算機系統(tǒng)(3)相連組成。
2.如權(quán)利要求1所述的電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，其特征在于所述的二維激光掃描儀(1)安裝在一金屬箱體(9)內(nèi)；箱體(9)上蓋為高平整度的玻璃；箱體的一側(cè)開有出風(fēng)口(5)，相對的另一側(cè)安裝有風(fēng)扇(4)；箱體內(nèi)還有加熱器(8)。
3.如權(quán)利要求2所述的電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，其特征在于所述的箱體(9)內(nèi)的加熱器(8)與濕度調(diào)節(jié)器(7)及溫度調(diào)節(jié)器(6)相連；風(fēng)扇(4)也與溫度調(diào)節(jié)器(6)相連。
專利摘要本實用新型公開了一種電氣化鐵道接觸線空間位置參數(shù)測量裝置，由二維激光掃描儀通過數(shù)據(jù)總線與計算機系統(tǒng)相連組成。其測試參數(shù)完備，能測量出所有的空間位置參數(shù)；測量過程及結(jié)果計算不需要人工干預(yù)，完全計算機自動控制；受周圍環(huán)境、氣候的影響??；測試結(jié)果準(zhǔn)確，記錄方便；測試過程中所有設(shè)備均不需要與接觸線直接接觸，操作安全。
文檔編號G01R1/30GK2852092SQ20052003546
公開日2006年12月27日 申請日期2005年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月15日
發(fā)明者吳積欽 申請人:西南交通大學(xué)