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車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:8526508閱讀:388來源:國知局
車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及高速鐵路檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電氣化鐵路是以電能作為牽引力的一種現(xiàn)代化交通運輸工具,專門給電力機車供 給電能的裝置叫牽引供電系統(tǒng),牽引供電系統(tǒng)本身并不產(chǎn)生電能,而是將電力系統(tǒng)的電能 傳給電力機車。牽引供電系統(tǒng)主要包括牽引變電所和接觸網(wǎng)。
[0003] 接觸網(wǎng)是一種特殊的供電設(shè)備,其不僅要保障質(zhì)量良好地向電力機車提供電流, 而且還要保證接觸懸掛能牢固地處在規(guī)定的空間幾何位置上,保證受電弓能質(zhì)量良好地、 平滑地從接觸線上取流。而一旦接觸網(wǎng)發(fā)生故障如用于固定接觸線的定位裝置的線夾脫落 或支撐接觸線的定位裝置的定位器發(fā)生問題,都會使接觸線的位置發(fā)生變化,又由于電力 機車的受電弓寬度有限,一旦接觸線位置發(fā)生變化,受電弓就不能向其取流。當(dāng)電力機車高 速運行時出現(xiàn)該種故障就要報警,嚴重時需要電力機車降弓(使受電弓下降),電力機車靠 自身儲備電池供電運行,因此要保證電力機車在鐵路上的正常運行,需要對接觸網(wǎng)實時檢 測,而導(dǎo)高(即定位點處接觸線距軌面的垂直高度)和拉出值(即定位點處接觸線至受電 弓中心軌跡的水平距離)是檢測接觸網(wǎng)狀態(tài)的重要指標(biāo)。
[0004] 如圖1所示接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括支柱1'、支持裝置2'、定位裝置3'及 接觸懸掛4',支柱1'設(shè)置于軌道5'外側(cè)的地面,支柱1'用于承受接觸網(wǎng)的全部重量, 并將接觸線固定在規(guī)定的位置和高度。一般要求支柱1'靠近軌道5'的一側(cè)至線路中心 線(即兩根軌道的中心線)的距離不得小于2440毫米,支持裝置2'包括腕臂6'、拉桿 7'(或壓管)和絕緣子8',支持裝置2'安裝于支柱1'上部且靠近軌道5'的一側(cè),該 支持裝置2'用于懸吊和支持接觸懸掛4'的全部設(shè)備并將負荷傳給支柱1'。定位裝置 3'包括定位器9'和定位管10',接觸懸掛4'包括接觸線11'、吊弦12'、承力索13' 以及連接零件,定位裝置3'的功用是將接觸線11'固定在距線路中心的規(guī)定位置上,使 接觸線11'不超過受電弓14'允許的工作范圍,受電弓14'上的滑板15'長度一般為1.2 米,接觸線11'要保證在滑板15'上,其接觸點必須在滑板15'的長度范圍內(nèi),且保證滑 板15'的磨耗均勻。
[0005] 但是現(xiàn)有接觸網(wǎng)測量多是在靜態(tài)條件下測得,即使用三維測距儀器對線路上的接 觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值進行測量,這種方法只能靜態(tài)的測量接觸網(wǎng)的導(dǎo)高及拉出值,對列車運 行狀態(tài)下接觸網(wǎng)的實際導(dǎo)高及拉出值無法測量,且此種方法測量速度慢,測量取樣點少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng),其可以在列車運行時檢 測出接觸網(wǎng)的實時工作狀態(tài),反映列車運行的實際情況,從而保證列車的正常運行。
[0007]為了達到上述目的,本發(fā)明提供一種車載接觸網(wǎng)測量方法,其包括以下步驟:
[0008] 在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖 像數(shù)據(jù);
[0009] 從所述圖像數(shù)據(jù)中獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù);及,
[0010] 利用獲取的所述接觸點數(shù)據(jù)計算所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值。
[0011] 進一步地,在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點 部位的圖像數(shù)據(jù)的步驟包括:
[0012] 根據(jù)列車的運行速度及預(yù)設(shè)采集距離啟動圖像采集裝置的觸發(fā)信號,觸發(fā)所述圖 像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù)。
[0013] 進一步地,在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點 部位的圖像數(shù)據(jù)的步驟與從所述圖像數(shù)據(jù)中獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù)的步驟之間 還包括:
[0014] 從所述圖像數(shù)據(jù)中截取出列車每行進設(shè)定距離時刻的圖像數(shù)據(jù)。
[0015] 進一步地,計算所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值包括如下過程:
[0016] 標(biāo)定確定圖像坐標(biāo)系及空間點所在的世界坐標(biāo)系,獲取圖像采集裝置矩陣M;
[0017] 將圖像采集裝置矩陣M值和從各圖像數(shù)據(jù)中提取的所述接觸點數(shù)據(jù)代入圖像坐 標(biāo)系與世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式:
【主權(quán)項】
1. 一種車載接觸網(wǎng)測量方法,其特征在于,包括w下步驟: 在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù) 據(jù); 從所述圖像數(shù)據(jù)中獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù);及, 利用獲取的所述接觸點數(shù)據(jù)計算所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值。
2. 如權(quán)利要求1所述的車載接觸網(wǎng)測量方法,其特征在于,在列車運行過程中啟動圖 像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù)的步驟包括: 根據(jù)列車的運行速度及預(yù)設(shè)采集距離啟動圖像采集裝置的觸發(fā)信號,觸發(fā)所述圖像采 集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù)。
3. 如權(quán)利要求1所述的車載接觸網(wǎng)測量方法,其特征在于,在列車運行過程中啟動圖 像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù)的步驟與從所述圖像數(shù)據(jù)中 獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù)的步驟之間還包括: 從所述圖像數(shù)據(jù)中截取出列車每行進設(shè)定距離時刻的圖像數(shù)據(jù)。
4. 如權(quán)利要求1-3之一所述的車載接觸網(wǎng)測量方法,其特征在于,計算所述圖像數(shù)據(jù) 對應(yīng)的接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值包括如下過程: 標(biāo)定確定圖像坐標(biāo)系及空間點所在的世界坐標(biāo)系,獲取圖像采集裝置矩陣M; 將圖像采集裝置矩陣M值和從各圖像數(shù)據(jù)中提取的所述接觸點數(shù)據(jù)代入圖像坐標(biāo)系 與世界坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換公式:
,得到接觸點的世界坐標(biāo),根據(jù)世界坐標(biāo)值求出 接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值。
5. 如權(quán)利要求4所述的車載接觸網(wǎng)測量方法,其特征在于,采集到所述圖像數(shù)據(jù)后啟 動圖像預(yù)處理過程,所述圖像預(yù)處理過程包括對采集的圖像數(shù)據(jù)進行灰度化、二值化及去 噪處理的步驟。
6. -種車載接觸網(wǎng)測量系統(tǒng),其特征在于,包括: 圖像數(shù)據(jù)采集模塊;包括圖像采集裝置,用于在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采 集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù); 接觸點數(shù)據(jù)獲取模塊:用于從所述圖像數(shù)據(jù)中獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù); 導(dǎo)高和拉出值獲取模塊;利用獲取的所述接觸點數(shù)據(jù)計算所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的接觸網(wǎng) 導(dǎo)高和拉出值。
7. 如權(quán)利要求6所述的車載接觸網(wǎng)測量系統(tǒng),其特征在于,所述圖像采集裝置設(shè)置于 列車車頂上,所述圖像采集裝置位于受電弓的一側(cè)且其鏡頭朝向接觸網(wǎng)與受電弓接觸點的 部位。
8. 如權(quán)利要求7所述的車載接觸網(wǎng)測量系統(tǒng),其特征在于,所述圖像數(shù)據(jù)采集模塊還 包括觸發(fā)所述圖像采集裝置采集圖像數(shù)據(jù)的觸發(fā)控制器及控制觸發(fā)控制器工作的控制設(shè) 備,所述觸發(fā)控制器與控制設(shè)備連接。
9. 如權(quán)利要求7所述的車載接觸網(wǎng)測量系統(tǒng),其特征在于,所述圖像采集裝置與受電 弓的滑板在列車車頂影射的圖像之間的距離為1-3米。
10.如權(quán)利要求6-9之一所述的車載接觸網(wǎng)測量系統(tǒng),其特征在于,所述圖像數(shù)據(jù)采集 模塊與接觸點數(shù)據(jù)獲取模塊之間還包括: 圖像數(shù)據(jù)截取模塊;用于從所述圖像數(shù)據(jù)中截取出列車每行進設(shè)定距離時刻的圖像數(shù) 據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng),其通過圖像數(shù)據(jù)采集模塊在列車運行過程中啟動圖像采集裝置采集包含接觸網(wǎng)與受電弓接觸點部位的圖像數(shù)據(jù);通過接觸點數(shù)據(jù)獲取模塊從所述圖像數(shù)據(jù)中獲取接觸網(wǎng)與受電弓接觸點數(shù)據(jù);及通過導(dǎo)高和拉出值獲取模塊利用獲取的所述接觸點數(shù)據(jù)計算所述圖像數(shù)據(jù)對應(yīng)的接觸網(wǎng)導(dǎo)高和拉出值。本發(fā)明車載接觸網(wǎng)測量方法及系統(tǒng)可以在列車運行時檢測出接觸網(wǎng)的實時工作狀態(tài),反映列車運行的實際情況,從而保證列車的正常運行。
【IPC分類】G01B11-02
【公開號】CN104848792
【申請?zhí)枴緾N201510202788
【發(fā)明人】李駿, 袁寧, 鄭煜, 宋野
【申請人】蘇州華興致遠電子科技有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月24日
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