[發明專利]一種用于接觸網檢測的車體振動位移補償裝置及方法

有效

• 申請號: 201710645089.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN107401979B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 周威;汪海瑛;張文軒;薛憲堂;張翼
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊

一種用于接觸網檢測的車體振動位移補償裝置及方法，所述裝置以檢測車為搭載平臺，具體包含：激光測量單元安裝于檢測車的車底，用于獲取檢測車左右鋼軌的二維位移數據；位置確定模塊、補償參數確定模塊、幾何參數確定模塊分別安裝于檢測車內部，位置確定模塊用于根據二維位移數據計算獲得左右鋼軌相對激光測量單元的垂向位移和橫向位移；補償參數確定模塊用于根據垂向位移和橫向位移計算獲得檢測車相對于左右鋼軌的車體振動位移補償參數；幾何參數確定模塊用于獲取的接觸網幾何參數測量值，并根據接觸網幾何參數測量值與車體振動位移補償參數測量值，計算獲得檢測車相對于軌平面的接觸網幾何參數測量值。

技術領域

本發明涉及車輛檢測領域，尤指一種用于接觸網檢測的車體振動位移補償裝置及方法。

背景技術

隨著鐵路交通運輸網絡和城市軌道交通網絡規模的不斷擴大和日趨完善，鐵路和城市軌道交通的相關運營維護部門的接觸網檢修任務也日益繁重。為有效提升鐵路運輸能力和運輸效率，鐵路運營維護部門必須在控制檢修時間的同時有效提高檢修作業的質量和效率，這就要求鐵路運營維護部門采用更先進的檢測技術和更科學的分析方法，從檢測技術、檢測精度等方面提高日常檢修的效率，滿足既有線路日常維護保養工作和新建線路的施工驗收接管工作的需要。

接觸網是電氣化鐵路和軌道交通的牽引供電系統的重要設備。電力機車通過受電弓與接觸線滑動接觸并獲得電能。要保證電氣化鐵路和軌道交通的安全運營、保證弓網的良好接觸和可靠取流，除了在接觸網設計、施工和運營方面達到一定的規范要求外，還必須定期對接觸網進行檢測，以便及時發現并消除隱患。拉出值、導高等接觸網幾何參數是接觸網檢測的重要項目，需要定期進行檢測以確認接觸網技術狀態。

采用裝備了接觸網幾何參數檢測系統的專用車輛進行自動檢測的方式具有測量精度和效率高、安全性好、不占用維修天窗、可等速測量以檢測列車真實運行狀態下的接觸網技術狀態等無可比擬的優勢，代表著接觸網檢測技術的發展方向。接觸網幾何參數檢測系統測量接觸線的拉出值、導高和雙支接觸線相互位置等幾何參數，既可運用于新建接觸網工程聯調聯試，也可運用運營接觸網設施周期性動態檢測，是接觸網檢測系統的重要組成部分。由于拉出值和導高等幾何參數以軌道頂平面作為測量基準，車載檢測系統需進行車輛振動位移補償測量，即測量車輛在動態運行過程中相對于軌道頂平面的空間姿態，實現將車輛坐標系下的幾何參數測量結果還原至軌道坐標系下的測量結果。

國內外相關科研機構和公司開展了車輛振動位移補償技術的研究，發展了拉弦位移傳感器、激光測距傳感器等車體振動位移測量技術，并且建立了相應的車輛振動位移補償數學模型。然而，從實際應用情況看，現有的車輛振動位移測量技術仍存在車載檢測設備測量結果與現場測量結果存在一定偏差、拉弦位移傳感器機械可靠性不高、安裝于軸箱的機械裝置存在一定安全隱患等不足。

發明內容

本發明目的在于提供一種能夠在動態運行環境下實時準確測量車輛相對于軌平面的空間姿態，實現將車輛坐標系下的幾何參數測量結果還原至軌道坐標系下的測量結果，提高接觸網幾何參數的測量精度，滿足接觸網施工質量檢驗和接觸網運營狀態技術診斷的需要的用于接觸網檢測的車體振動位移補償裝置。

為達上述目的，本發明所提供的用于接觸網檢測的車體振動位移補償裝置，以檢測車為搭載平臺，具體包含：激光測量單元、位置確定模塊、補償參數確定模塊、幾何參數確定模塊；所述激光測量單元安裝于檢測車的車底，用于獲取檢測車左右鋼軌的二維位移數據；所述位置確定模塊、所述補償參數確定模塊、所述幾何參數確定模塊安裝于檢測車內部，其中，所述位置確定模塊用于根據所述二維位移數據計算獲得所述左右鋼軌相對所述激光測量單元的垂向位移和橫向位移；所述補償參數確定模塊用于根據所述垂向位移和橫向位移計算獲得檢測車相對于所述左右鋼軌的車體振動位移補償參數；所述幾何參數確定模塊用于獲取的接觸網幾何參數測量值，并根據所述接觸網幾何參數測量值與車體振動位移補償參數測量值，計算獲得檢測車相對于軌平面的接觸網幾何參數測量值。