[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于點(diǎn)云訓(xùn)練模型的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010172929.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113310450B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何澤民;閆正洋;廖雅珺
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東中科如鐵技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B21/20
• 分類(lèi)號(hào): G01B21/20;G01B21/02;G01B21/08;G01S17/86;G06T7/00;G06T7/10
• 代理公司: 廣州渣津?qū)＠硎聞?wù)所(特殊普通合伙) 44516
• 代理人: 曾妮;陸思宇

本發(fā)明涉及軌道列車(chē)接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于點(diǎn)云訓(xùn)練模型的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)的方法，能利用激光雷達(dá)掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，結(jié)合光電編碼器測(cè)出的里程、直線位移傳感器測(cè)出的軌距，構(gòu)建接觸網(wǎng)輪廓的三維掃描數(shù)據(jù)，對(duì)不同場(chǎng)景下接觸網(wǎng)吊弦的進(jìn)行模型訓(xùn)練學(xué)習(xí)，得出不同設(shè)計(jì)規(guī)格吊弦的計(jì)算閥值，進(jìn)而快速、準(zhǔn)確檢測(cè)接觸網(wǎng)吊弦。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道列車(chē)接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于點(diǎn)云訓(xùn)練模型的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)的方法。

背景技術(shù)

吊弦是列車(chē)軌道接觸網(wǎng)的重要組成部分，接觸網(wǎng)的狀態(tài)關(guān)乎高速鐵路的安全運(yùn)行，需要定期對(duì)接觸網(wǎng)巡檢維護(hù)。目前鐵路相關(guān)部門(mén)對(duì)吊弦的巡檢狀態(tài)大多采用激光測(cè)量的方式完成，這種方式效率低、工作強(qiáng)度大，夜間作業(yè)難度大。因此，目前亟需一種高效、準(zhǔn)確的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)方法。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明公開(kāi)一種基于點(diǎn)云訓(xùn)練模型的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)的方法，能利用激光雷達(dá)掃描的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，結(jié)合光電編碼器測(cè)出的里程、直線位移傳感器測(cè)出的軌距，構(gòu)建接觸網(wǎng)輪廓的三維掃描數(shù)據(jù)，對(duì)不同場(chǎng)景下接觸網(wǎng)吊弦的進(jìn)行模型訓(xùn)練學(xué)習(xí)，得出不同設(shè)計(jì)規(guī)格吊弦的計(jì)算閥值，進(jìn)而快速、準(zhǔn)確檢測(cè)接觸網(wǎng)吊弦。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于點(diǎn)云訓(xùn)練模型的接觸網(wǎng)吊弦檢測(cè)的方法，如圖1所示，包括以下步驟：

步驟一，獲取接觸網(wǎng)吊弦和接觸線、承力索三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)；

步驟二，利用直線算法分割出接觸線和承力索，在此基礎(chǔ)上利用吊弦在接觸線和承力索安裝關(guān)系分離出吊弦點(diǎn)云區(qū)域；

步驟三，對(duì)吊弦點(diǎn)云區(qū)域進(jìn)行濾波，提取出有效吊弦點(diǎn)云；

步驟四，設(shè)定不同規(guī)格吊弦樣本m個(gè)，每個(gè)樣本吊弦提取n份不同檢測(cè)次數(shù)的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，重復(fù)迭代確定吊弦點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征；

步驟五，將吊弦點(diǎn)云數(shù)據(jù)特征應(yīng)用于動(dòng)態(tài)吊弦檢測(cè)，計(jì)算出吊弦點(diǎn)的導(dǎo)高和拉出值。

進(jìn)一步地，所述步驟一的過(guò)程包括如下步驟：

S1：將高精度激光安裝在檢測(cè)裝置上，并在檢測(cè)裝置上安裝光電編碼傳感器和直線位移傳感器，光電編碼傳感器用來(lái)檢測(cè)檢測(cè)裝置的位移，直線位移傳感器用來(lái)測(cè)量軌距偏移，軌距作為吊弦拉出值計(jì)算依據(jù)；

S2：檢測(cè)裝置沿著鐵軌移動(dòng)，激光雷達(dá)持續(xù)掃描接觸線、承力索、吊弦；

S3：激光雷達(dá)持續(xù)掃描的測(cè)量點(diǎn)數(shù)據(jù)和光電編碼器返回位置數(shù)據(jù)同步構(gòu)成測(cè)量點(diǎn)的三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)(如圖2所示)，送到檢測(cè)裝置的數(shù)據(jù)處理中心。

進(jìn)一步地，所述步驟二的過(guò)程包括如下步驟：

S1：通過(guò)RANAC直線隨機(jī)分割，分割出測(cè)量出的接觸線點(diǎn)云，計(jì)算出每個(gè)位置對(duì)應(yīng)接觸線的X、Y坐標(biāo)；

S2：根據(jù)承力索和接觸線的空間位置關(guān)系，通過(guò)RANAC直線隨機(jī)分割，分割出測(cè)量出的承力索點(diǎn)云，計(jì)算出每個(gè)位置對(duì)應(yīng)承力索的X、Y坐標(biāo)；

S3：根據(jù)吊弦形狀和安裝在接觸線、承力索間的空間結(jié)構(gòu)，當(dāng)出現(xiàn)多個(gè)在承力索和接觸線間的空間點(diǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)到第三步處理。

進(jìn)一步地，所述步驟三的過(guò)程包括如下步驟：

S1：首先根據(jù)吊弦安裝空間位置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)過(guò)濾，保留軌道上方的點(diǎn)云，去除支柱、定位器等對(duì)跟吊弦無(wú)關(guān)聯(lián)的點(diǎn)云；

S2：在測(cè)量吊弦過(guò)程，霧天、灰塵天氣，隧道壁的反射會(huì)對(duì)雷達(dá)返回結(jié)果產(chǎn)生干擾，不同型面材料對(duì)雷達(dá)測(cè)量返回的信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)產(chǎn)生干擾，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生測(cè)量物面的一些孤點(diǎn)，為雷達(dá)測(cè)量結(jié)果中的噪聲點(diǎn)，本方法進(jìn)一步采用統(tǒng)計(jì)濾波，反復(fù)比較霧天、灰塵天氣，隧道里檢測(cè)到的吊弦點(diǎn)云，根據(jù)區(qū)域點(diǎn)密度和點(diǎn)反射率統(tǒng)計(jì)，確定有效點(diǎn)符合正態(tài)分布，計(jì)算出統(tǒng)計(jì)濾波的過(guò)濾閥值；