一種接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動態(tài)檢測小車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及軌道交通檢測領(lǐng)域，尤其涉及一種接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動態(tài)檢測小車。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，伴隨我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，鐵路事業(yè)也獲得了空前發(fā)展。在鐵路大幅提速的背景下，交通的安全性日益受到廣泛的關(guān)注，成為鐵路運(yùn)營的重要課題。鐵路牽引供電系統(tǒng)運(yùn)行過程的安全性、設(shè)備的可靠性和故障處理的及時性是整個鐵路系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要保障。接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)向機(jī)車提供電能最直接的環(huán)節(jié)，其狀態(tài)直接影響機(jī)車受流質(zhì)量，影響機(jī)車運(yùn)行安全。
[0003]目前接觸網(wǎng)檢測方式主要為接觸網(wǎng)檢測車定期巡檢以及人工天窗點不定期檢修維護(hù)兩種。檢測設(shè)備主要由照明光源、工業(yè)相機(jī)和計算機(jī)處理設(shè)備等組成，通常安裝在機(jī)車頂部，隨列車以一定速度運(yùn)行檢測。為了適應(yīng)列車運(yùn)行速度的不斷提高，接觸網(wǎng)檢測車的檢測速度與參數(shù)正不斷的改進(jìn)和完善。這種方式是接觸網(wǎng)安全檢測的重要方式，為相關(guān)專業(yè)部門提供檢測數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場的檢修維護(hù)提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)。另外，人工檢測方式通過一些簡單的手持設(shè)備如JZ-DJJ8型激光接觸網(wǎng)檢測儀，進(jìn)行點式測量，但效率低下，數(shù)據(jù)單一，無法系統(tǒng)分析接觸網(wǎng)的安全狀況。
[0004]接觸網(wǎng)檢測車上的車載接觸網(wǎng)檢測設(shè)備對照明光源要求很高，一般采用LED定制光源或其它優(yōu)質(zhì)光源，再加上相機(jī)和工業(yè)計算機(jī)一般體積較大，價格較為昂貴，而且對電源也有特殊要求，不適宜作為人工手持檢測設(shè)備。另外，接觸網(wǎng)檢測車定期對全線路進(jìn)行巡檢，一般周期較長，另外由于車輛運(yùn)動中有六個自由度的晃動等因素，車載設(shè)備動態(tài)測量精度不高。因此，該方式不能滿足現(xiàn)場及時對接觸網(wǎng)維護(hù)的需求?，F(xiàn)行的接觸網(wǎng)綜合狀態(tài)檢測多依靠各區(qū)段人工作業(yè)，接觸網(wǎng)作業(yè)工人采用激光測距和標(biāo)尺等簡單設(shè)備在天窗時間進(jìn)行定點測量。該方式效率低，任務(wù)繁重，長期夜間天窗作業(yè)造成人員疲勞，且不能獲得連續(xù)的接觸線狀態(tài)參數(shù)，因此，很難對鐵路接觸線的趨勢變化進(jìn)行有效觀測以及及時主動維護(hù)，這種方式已不能完全滿足當(dāng)今鐵路線路頻繁使用的要求，嚴(yán)重影響到客車運(yùn)行安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動態(tài)檢測小車，運(yùn)用機(jī)器視覺原理，通過兩臺高速線陣列相機(jī)輔助以線型激光光源，使得光軸與線型激光光源共面構(gòu)成光幕，在鐵路軌道上實時拍攝接觸網(wǎng)狀態(tài)圖像，再通過圖像解析軟件對接觸網(wǎng)的幾何狀態(tài)進(jìn)行分析處理計算得到接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)，為鐵路養(yǎng)護(hù)部門提供維護(hù)依據(jù)。
[0006]本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
[0007]一種接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動態(tài)檢測小車，其特征在于:所述檢測小車包括車架，所述車架底部固定設(shè)置有車輪，所述車架上固定設(shè)置有至少一個線激光器和對稱設(shè)置在所述線激光器兩側(cè)的線陣列相機(jī)，所述線激光器的光源發(fā)射區(qū)域朝向車架上方，所述線陣列相機(jī)拍攝的有效線區(qū)域與所述線激光器的光源發(fā)射區(qū)域重合。
[0008]所述車架底部設(shè)置有頂輪，所述頂輪與所述車架之間滑動配合，所述頂輪位于所述車輪內(nèi)側(cè)，所述頂輪與一旋轉(zhuǎn)推桿相連接，所述旋轉(zhuǎn)推桿連接控制所述頂輪與所述車輪之間的距離。
[0009]所述車架的主梁設(shè)置有伸縮結(jié)構(gòu)，所述伸縮結(jié)構(gòu)控制所述車架的橫向?qū)挾?；所述車架上設(shè)置有位移傳感器，所述位移傳感器測量所述伸縮結(jié)構(gòu)的伸縮值。
[0010]所述車架上設(shè)置有傾角傳感器，所述傾角傳感器測量所述車架的傾角值。
[0011]所述車架一側(cè)設(shè)置有面陣列CCD相機(jī)和激光光源照明器，所述面陣列CCD相機(jī)拍攝的有效面區(qū)域與所述照明器的照明區(qū)域分別朝向車架上方，且兩者重合。
[0012]所述車架上設(shè)置有里程編碼器和數(shù)據(jù)處理器，所述里程編碼器控制所述線陣列相機(jī)，所述數(shù)據(jù)處理器與所述線陣列相機(jī)數(shù)據(jù)連接。
[0013]所述車架上設(shè)置激光測距儀。
[0014]所述車架上安裝有視頻監(jiān)控相機(jī)及LED照明光源。
[0015]本實用新型的優(yōu)點是:1、非接觸式檢測，不影響接觸網(wǎng)正常運(yùn)行，不受受電弓擾動影響，安全可靠；2、高頻采樣檢測，連續(xù)高精度磨耗測量，提高了現(xiàn)場工人檢測效率，同時避免檢測盲區(qū)，可以通過接觸線磨耗面的突變點找到引起斷線的局部特殊磨耗點或接觸線的扭曲變形點；3、測量精度高，利用軌距、超高修正接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測；4、海量圖像存儲和統(tǒng)計分析；5、歷史數(shù)據(jù)的比對，尋找接觸網(wǎng)幾何參數(shù)的變化規(guī)律，評價接觸網(wǎng)狀態(tài)質(zhì)量，指導(dǎo)現(xiàn)場接觸網(wǎng)養(yǎng)護(hù)維修工作；6、在檢測接觸網(wǎng)幾何參數(shù)的同時，將接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)進(jìn)行有效圖像采集；7、小車左右輪軸采用絕緣技術(shù)，不影響軌道電路正常工作；8、小車具有輕便、可拆卸、攜帶方便、操作簡單，價格低廉等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型中移動小車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的檢測原理圖；
[0018]圖3為本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0020]如圖1-3所示，圖中標(biāo)記1-12分別為:右線陣列相機(jī)1、線激光器2、左線陣列相機(jī)3、處理器4、編碼器5、車架6、傳感器7、推桿8、電源9、頂輪10、車輪11、視頻監(jiān)控相機(jī)及照明器12。
[0021]實施例:如圖1所示，本實施例中接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動態(tài)檢測小車包括車架6，車架6底部設(shè)置有車輪11，車輪11架設(shè)在鋼軌上并可沿鋼軌的鋪設(shè)方向移動，鋼軌上方為所需測量的接觸網(wǎng)。移動小車的車體上設(shè)置有右線陣列相機(jī)I和左線陣列相機(jī)3，陣列相機(jī)對稱分布在以線激光器2為對稱中心的兩邊，且兩線相機(jī)拍攝線區(qū)域與激光射出的光源發(fā)射區(qū)域重合。此時線激光器2的光束發(fā)射面朝向所需測量的接觸網(wǎng)，兩線陣相機(jī)的照射面也對準(zhǔn)接觸網(wǎng)。
[0022]移動小車車架6的左車輪處的里程編碼器5根據(jù)車輪10的行駛距離輸出脈沖信號，為接觸網(wǎng)檢測提供里程信息和采集接觸網(wǎng)圖像的右線陣列相機(jī)I和左線陣列相機(jī)3觸發(fā)信號。車架6上的傳感器7為接觸線檢測提供補(bǔ)償數(shù)據(jù)。鋰電池9固定于車架6的右端，分別為線陣相機(jī)和線激光器2提供電源。處理器4與線陣相機(jī)相連，用于接收線陣相機(jī)拍攝的接觸網(wǎng)的圖像數(shù)據(jù)。處理器4的托架還可作為車架6的推行把手。為保證車架6的行駛穩(wěn)定，即車輪10始終在鋼軌上，在車輪10的內(nèi)側(cè)設(shè)置有頂輪10，頂輪10通過旋轉(zhuǎn)推桿8連接控制；在使用時，通過旋轉(zhuǎn)推桿8調(diào)整頂輪10與車輪11之間的間距，使頂輪10的表面始終與鋼軌內(nèi)側(cè)表面相結(jié)合，從而保持車輪10和鋼軌始終接觸，確保車體行駛穩(wěn)定。在車架6的設(shè)置有面陣列CCD相機(jī)及照明器12，面陣列CCD相機(jī)的拍攝面范圍與照明器的照明范圍重合，使得面陣列CCD相機(jī)在照明器的照明下持續(xù)拍攝