[发明专利]一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法

说明书

本发明涉及轨道接触网检测设备技术领域，公开了一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。通过本发明创造，可在不停止数据采集车的情况下，一方面根据接触网支柱杆识别结果和实时车程，自动确定最接近的接触网支柱杆的杆号数据，另一方还可以结合激光扫描仪、轨距传感器和倾角传感器，计算获取包含接触网导线拉出值和导线高度等的接触网参数，并可以自动进行数据存储、数据显示和通过数据超限检测来发现故障位置，进一步提高检测效率，并节省时间和降低人力成本。此外，通过内置测量数据回放软件系统，还可以实现对测量数据进行数据回放、数据分析和数据修正等应用目的，确保后期数据分析的自动化。

技术领域

本发明属于轨道接触网检测设备技术领域，具体涉及一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。

背景技术

近年来，我国铁路发展迅猛，安全是我国铁路运输生产过程之中一个衡量综合运营质量的最为重要指标，传统的数据检测设备难以适应高铁、普铁以及地铁等的安全发展需求，其中，对于接触网(其是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，主要由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱杆与固定基础几部分组成，其中，接触悬挂包括接触线、吊弦、承力索以及连接零件和绝缘子，接触悬挂通过支持装置架设在支柱上，其功用是将从牵引变电所获得的电能输送给电力机车)的多参数检测，例如对于接触网的导线拉出值(包括非支)、导线高度、承力索(距轨面距离)、锚段关节处、吊弦、跨距、轨距、外轨超高、侧面限界、导线坡度(定位与定位之间的高度差)、高差(定位与吊弦、吊弦与吊弦之间的导线高度差)、线岔(距线岔两端水平距离在500mm和800mm处两导线的高度差)、吊弦长度和杆号等参数的检测，这一问题尤为明显。

当前国内普遍采用基于点激光、红外线技术的便携式接触网检测设备(例如便携式轨距尺等接触网测量仪)来对接触网多参数进行人工测量，即在将便携式接触网检测设备搬移至接触网支柱杆位置时，按照如下步骤进行接触网多参数测量：(1)先确定支柱杆的杆号；(2)再蹲下放置接触网测量仪，根据定位器的位置调整测量仪的位置；(3)放置好测量仪之后，再需调整测量镜头，使检测光斑打到接触线上；(4)在测量仪上点击确认，读出数据。由此将会浪费很多时间，对工程进度影响大，耽误工期。同时由于铁路检修都是在天窗点，天窗点时间短暂，靠传统的检测手段，会进一步导致测量接触网参数耗时长，效率低和难以适应社会发展需求，尤其是随着我国铁路事业飞速发展，里程数不断增加，铁路建设的新线验收和日常检修工作量急剧增加。

发明内容

为了解决现有技术中所存在的数据检测自动化程度差、效率低和浪费时间的问题，本发明目的在于提供一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置、测量系统及其测量方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种采用数字激光技术的非接触式接触网参数采集装置，包括数据采集车、第一激光距离传感器、第一微分电路单元、第一单片机处理电路单元、脉冲编码器、时钟脉冲发生电路单元、运动方向判别电路单元、可逆计数电路单元、第二单片机处理电路单元和输出接口电路单元，其中，所述第一激光距离传感器的数目为两个且分别安装在所述数据采集车的行走方向两侧，并使它们的激光收发方向分别垂直朝上，所述脉冲编码器安装在所述数据采集车的行走轮转轴上；

所述第一激光距离传感器的开关量输出端电连接所述第一微分电路单元的输入端，所述第一微分电路单元的输出端电连接所述第一单片机处理电路单元的输入端，构成接触网支柱杆识别结果数据采集支路；

所述脉冲编码器的A相信号输出端、所述脉冲编码器的B相信号输出端和所述时钟脉冲发生电路单元的输出端分别电连接所述运动方向判别电路单元的三个输入端，所述运动方向判别电路单元的输出端电连接所述可逆计数电路单元的输入端，所述可逆计数电路单元的输出端电连接所述第二单片机处理电路单元的输入端，构成车程数据采集支路；

所述第一单片机处理电路单元的输出端和所述第二单片机处理电路单元的输出端分别电连接所述输出接口电路单元。