[發明專利]一種接觸網隧道吊柱的動態測量方法

在審

• 申請號: 202011207650.5
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112363178A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 何澤民;閆正洋;廖雅君
• 申請（專利權）人: 廣東中科如鐵技術有限公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01B11/14;G01C22/00
• 代理公司: 深圳至誠化育知識產權代理事務所(普通合伙) 44728
• 代理人: 劉英

1.一種接觸網隧道吊柱的動態測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，使用動態測量儀持續動態掃描接觸線、承力索、定位器、隧道壁、吊柱，獲取三維點云數據；

步驟二，去除隧道壁無效干擾數據，用直線算法分割出接觸線和承力索，并進一步分割出隧道吊柱三維點云數據；

步驟三，取多個不同規格隧道吊柱作為樣本，每個吊柱樣本反復動態測量，重復迭代確定隧道吊柱點云數據特征；

步驟四，將隧道吊柱點云數據特征應用于動態檢測,并重建吊柱底部截面和側面，計算出隧道吊柱的導高和拉出值。

2.根據權利要求1所述的接觸網隧道吊柱的動態測量方法，其特征在于，在所述步驟一中，使用激光雷達的動態測量儀持續動態掃描接觸線、承力索、定位器、隧道壁、吊柱，測量的步驟如下：

S1，將高精度激光安裝在檢測裝置上，并在檢測裝置上安裝光電編碼傳感器；

S2，檢測裝置沿著鐵軌移動，激光雷達持續掃描隧道、接觸線、定位器腕臂、隧道壁、吊柱；

S3，激光雷達持續掃描的測量點數據和光電編碼器返回位置數據同步構成測量點的三維點云數據，送到檢測裝置的數據處理中心。

3.根據權利要求1所述的接觸網隧道吊柱的動態測量方法，其特征在于，在所述步驟二中，去除隧道壁無效干擾數據，用直線算法分割出接觸線和承力索，并進一步分割出隧道吊柱三維點云數據，操作步驟如下：

S1，通過邊緣濾波，去除掉隧道壁的點云，排除隧道壁對吊柱測量的干擾

S2，通過RANAC直線隨機分割，分割出接觸線和承力索；

S3，根據隧道吊柱結構特點和接觸線的相對位置關系，進行首次特征匹配，分割出隧道吊柱及周邊的三維雷達點云。

4.根據權利要求1所述的接觸網隧道吊柱的動態測量方法，其特征在于，在所述步驟三中，取多個不同規格隧道吊柱作為樣本，每個吊柱樣本反復動態測量，重復迭代確定隧道吊柱點云數據特征，操作步驟如下：

S1，取普鐵隧道吊柱、高鐵隧道吊柱各基礎樣本2×m(m大于10)個，每個樣本重復檢測n(n大于10)次，則樣本數據至少為2×(m×n)份；

S2，根據吊柱結構特征以及和定位器、接觸線的位置關系，找到吊柱底部有效的樣本點A；

S3，以A為參考點，重復直線迭代擬合，求出上另一參考點B，計算AB兩點的有效距離d；

S4，連接AB兩點，計算所有落在這條直線附近點分布的離散度λ；

S5，用所有樣本數據迭代計算出最小離散λ和有效最大距離d，作為隧道吊柱的判別特征；

S6：將樣本數據依次擴大k(k10)倍，重復迭代，修正特征系數λ和d，并將最后修正驗證過的值作為隧道吊柱點云配準特征值。

5.根據權利要求1所述的接觸網隧道吊柱的動態測量方法，其特征在于，在所述步驟四中，將隧道吊柱點云數據特征應用于動態檢測，并重建吊柱底部截面和側面，計算出隧道吊柱的導高和拉出值，操作步驟如下：

S1，通過特征匹配對隧道吊柱點云進行配準，確定是隧道吊柱后進行下一步處理；

S2，對隧道吊柱進行邊沿濾波，進一步去掉干擾數據；

S3，根據隧道吊柱的測量要求，重構隧道吊柱底面和側面；

S4，取出吊柱底面所有點計算吊柱導高，以及取出側面所有點計算出吊柱拉出。