[发明专利]一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法及系统，属于测量技术领域，使用测量装置对所述定位点和跨中测量点进行扫描，断面扫描装置对定位点和跨中测量点前后一定范围内的断面进行多次断面扫描获得对应多个三维空间轮廓数据；将同一定位点和跨中测量点附近的三维空间轮廓数据压缩拟合成二维数据，得到定位点和跨中测量点的二维断面图数据；将二维断面图数据和标准限界数据进行对比，得出超限的数据。本发明对定位点和跨中测量点进行扫描，能够实现快速对电气化铁路接触网及其相关设备的限界测量，不会出现漏检的情况；将三维空间轮廓数据压缩拟合成二维数据，即得到电气化铁路接触网的二维断面图数据，能够提高检测数据的准确度。

技术领域

本发明涉及测量技术领域，尤其涉及一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法及系统。

背景技术

电气化铁路限界检测对接触网安全运行十分重要，经过长时间的检测运营，现有的限界检测手段还存在一些不足。

限界检测技术之一：将CCD相机安装在轨道车上，当轨道车行驶通过隧道时，CCD相机拍照获取数据，通过数据后处理得到成果。这种技术需要安装多台CCD相机，采集数据时易受外界光照影响，控制关系及数据处理复杂，也不能建立隧道三维模型。

限界检测技术之二：采用地面三维激光扫描仪获取铁路的扫描点云数据，作业时首先建立测量控制网，并在控制点上设置扫描专用靶标，然后将三维激光扫描仪架设在三脚架上进行本站的扫描作业，一站扫描测量完成后搬站进行下一站的扫描作业。站与站之间至少有4个靶标被重叠扫描，便于两站之间的点云数据配准。该方法能够建立统一坐标系下的隧道三维点云模型，但完全靠人工进行搬站架站，作业效率低，且需要建立控制网来进行点云配准，整体流程较为复杂，一般用于城市轨道交通建设期盾构隧道的检测作业。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中限界检测技术存在的问题，提供了一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法及系统。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种基于激光扫描的电气化铁路限界检测方法，用于对电气化铁路接触网的限界进行检测，将检测装置搭建在检测平台上，所述检测平台可在铁轨上自由移动，所述铁路周围设置若干定位点，并在相邻两定位点之间每隔一定距离设置一个跨中测量点；所述检测装置包括测量装置、断面扫描装置和数据处理装置，所述方法包括以下步骤：

测量装置对所述定位点和跨中测量点进行扫描，当扫描到所述定位点时，断面扫描装置对定位点前后一定范围内的断面进行多次断面扫描获得对应多个三维空间轮廓数据；

当扫描到所述跨中测量点时，使用断面扫描装置对跨中测量点前后一定范围内的断面进行多次断面扫描获得对应多个三维空间轮廓数据；

数据处理装置用于将同一定位点和跨中测量点附近的三维空间轮廓数据分别压缩拟合成二维数据，得到定位点和跨中测量点的二维断面图数据；

将定位点和跨中测量点的二维断面图数据与标准限界数据进行对比，得出超限的数据。

优选地，所述检测装置还包括拍照装置，所述拍照装置拍摄当前扫描断面的全景图像，所述断面扫描装置为激光相位扫描雷达；所述断面扫描装置对定位点前后一定范围内的断面进行多次断面扫描获得对应多个三维空间轮廓数据，包括：

所述激光相位扫描雷达对所述定位点前0.8m、后1.2m范围内的截面进行扫描测量，进行扫描测量的步进单位为20mm；

所述使用断面扫描装置对跨中测量点前后一定范围内的断面进行多次断面扫描获得对应多个三维空间轮廓数据，包括：

每隔5m设置一个跨中测量点，所述激光相位扫描雷达对所述跨中测量点前0.8m、后1.2m范围内的截面进行扫描测量，进行扫描测量的步进单位为20mm。