[發(fā)明專(zhuān)利]適用于高速動(dòng)車(chē)的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)測(cè)量與標(biāo)定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510024769.1
• 申請(qǐng)日: 2015-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104501724B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范國(guó)海;陳玉浩;石永祿;高偉;薛虎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都國(guó)鐵電氣設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B11/00
• 分類(lèi)號(hào): G01B11/00;G01B11/03
• 代理公司: 成都行之專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙)51220
• 代理人: 謝敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控領(lǐng)域，具體地，涉及適用于高速動(dòng)車(chē)的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)測(cè)量與標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

鐵路接觸網(wǎng)供電線的導(dǎo)高值和拉出值是接觸網(wǎng)運(yùn)行監(jiān)控的重要參數(shù)，利用車(chē)載設(shè)備進(jìn)行接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)幾何參數(shù)測(cè)量的主要方法是接觸式測(cè)量，即在受電弓上安裝傳感器，有壓力傳感器、光電傳感器、微波傳感器等，通過(guò)傳感器的各項(xiàng)參數(shù)來(lái)檢測(cè)接觸線的導(dǎo)高值和拉出值。

動(dòng)車(chē)運(yùn)行速度快，安全性要求較高，目前不允許在受電弓上安裝額外的傳感器，所以目前常用的在受電弓上安裝傳感器的方法不適用于動(dòng)車(chē)機(jī)載設(shè)備，同時(shí)因安裝場(chǎng)地是動(dòng)車(chē)車(chē)頂，安裝位置和安裝空間受限，無(wú)法安裝激光測(cè)距儀等測(cè)量設(shè)備，現(xiàn)有的基于單目相機(jī)的測(cè)量主法存在測(cè)量精度低(誤差在10mm左右)，車(chē)頂標(biāo)定不方便等問(wèn)題。此外，原有測(cè)量方法未對(duì)高速相機(jī)、工業(yè)鏡頭產(chǎn)生畸變進(jìn)行矯正；也未對(duì)相機(jī)靶面與弓升降平面不平行事實(shí)進(jìn)行糾正，導(dǎo)致最終的測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供適用于高速動(dòng)車(chē)的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)測(cè)量與標(biāo)定方法，無(wú)需安裝傳感器，且能夠?qū)Ω咚傧鄼C(jī)、工業(yè)鏡頭產(chǎn)生畸變進(jìn)行矯正，對(duì)相機(jī)靶面與弓升降平面不平行事實(shí)進(jìn)行糾正，導(dǎo)高值和拉出值的測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確。

本發(fā)明解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：適用于高速動(dòng)車(chē)的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)測(cè)量與標(biāo)定方法，包括如下步驟：

a1準(zhǔn)備9點(diǎn)標(biāo)定板：利用鋁合金型材定制標(biāo)定板，在標(biāo)定板的表面上等間距均勻設(shè)置九個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)，每個(gè)水泥電阻底部與標(biāo)定板之間均設(shè)置尼龍卡子，同時(shí)設(shè)定九個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)的現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)(u,v,w)；

a2安裝9點(diǎn)標(biāo)定板：使9點(diǎn)標(biāo)定板與被測(cè)受電弓臺(tái)升平面重合，并用全站儀對(duì)9點(diǎn)標(biāo)定板的九個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)進(jìn)行校正；

a3對(duì)安裝好的9點(diǎn)標(biāo)定板成像：在高速動(dòng)車(chē)靜止?fàn)顟B(tài)下，對(duì)安裝好的9點(diǎn)標(biāo)定板通電一分鐘，水泥電阻發(fā)熱均勻后，利用安裝在高速動(dòng)車(chē)頂部的紅外相機(jī)采集此時(shí)的9點(diǎn)標(biāo)定板視頻，并選取視頻中清晰的圖像作為像素坐標(biāo)圖像，并通過(guò)圖像處理中角點(diǎn)檢測(cè)方法找出九個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)在圖像中對(duì)應(yīng)的位置，得出九個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)的像素坐標(biāo)(x',y',w')；

a4對(duì)紅外相機(jī)成像的像素坐標(biāo)(x',y',w')進(jìn)行矯正，根據(jù)矯正后的像素坐標(biāo)x，y精確算出導(dǎo)高值和拉出值。

進(jìn)一步的，步驟a2中校正要求為標(biāo)定板上最上一行三個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)的高度在軌道平面6300±1mm處，中間一行三個(gè)水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)在5800±1mm，最下一排水泥電阻高溫?zé)狳c(diǎn)在5300±1mm位置。

進(jìn)一步的，步驟a4中紅外相機(jī)成像的像素坐標(biāo)(x',y',w')進(jìn)行矯正的具體方法如下：

a41計(jì)算映射系數(shù)：根據(jù)受電弓升降的平面與相機(jī)靶面平面相對(duì)固定，故紅外相機(jī)成像的像素坐標(biāo)(x',y',w')與受電弓升降平面的現(xiàn)實(shí)坐標(biāo)(u,v,w)存在映射關(guān)系滿足如下公式：