申请/专利权人：中铁十一局集团电务工程有限公司;中铁十一局集团有限公司;武汉汉宁轨道交通技术有限公司

申请日：2020-11-24

公开（公告）日：2022-09-20

公开（公告）号：CN112432609B

主分类号：G01B11/24

分类号：G01B11/24;G01B11/02;G01B11/06;G01C22/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.09.20#授权;2021.03.19#实质审查的生效;2021.03.02#公开

摘要：本发明公开了一种轨道接触网参数测量系统。该系统包括限界激光传感器、线扫测量激光传感器、里程编码器、同步控制器和主机；所述里程编码器用于采集所述线扫测量激光传感器沿着轨道方向平移的平移距离数据；所述同步控制器用于根据所述平移距离数据向所述线扫测量激光传感器发送同步信号；所述线扫测量激光传感器用于根据所述同步信号，获取接触网线缆表面的多组断面轮廓数据；所述限界激光传感器用于采集接触网支柱侧面距离数据；所述主机用于对数据进行求解，获取接触网线缆参数。本发明通过采用线扫测量激光传感器，并配合里程编码器、同步控制器以及主机的数据处理，使得在动态测量的同时，具有更高测量精度和测量效率。

主权项：1.一种轨道接触网参数测量系统，其特征在于，包括里程编码器、同步控制器、线扫测量激光传感器、限界激光传感器和主机；所述里程编码器用于采集所述线扫测量激光传感器和所述限界激光传感器沿着轨道方向平移的平移距离数据；所述同步控制器用于根据所述平移距离数据向所述线扫测量激光传感器发送同步信号，所述同步信号用于控制所述线扫测量激光传感器对接触网线缆表面进行多次扫描；所述线扫测量激光传感器用于根据所述同步信号，扫描获取接触网线缆表面的多组断面轮廓数据；所述限界激光传感器用于采集接触网支柱的侧面距离数据；所述主机用于接收所述平移距离数据、所述多组断面轮廓数据、所述侧面距离数据和所述同步信号，还用于根据所述同步信号对所述多组断面轮廓数据进行组合，形成接触网线缆表面的三维数据，对所述三维数据进行求解，获取接触网线缆参数；所述主机包括：数据预处理模块，用于接收所述平移距离数据、所述多组断面轮廓数据、所述侧面距离数据和所述同步信号，根据所述同步信号对所述多组断面轮廓数据进行组合，形成接触网线缆表面的三维数据；存储模块，用于预先存储接触网线缆的外轮廓曲线模型，还用于将同一位置对应的所述接触网线缆参数、所述侧面距离数据和所述平移距离数据按组存储起来；解算模块，用于将所述外轮廓曲线模型与所述多组断面轮廓数据进行拟合匹配，剔除不匹配的非相关数据，保留匹配的数据作为目标线缆数据，根据所述目标线缆数据获取接触网线缆参数；所述拟合匹配包括：步骤1，基于欧式聚类的方式对接触网线缆表面的三维数据的离散噪点进行滤除，所述离散噪点的识别包括：遍历接触网线缆表面的三维数据点云内每个点，如果在该点半径r内的点数小于设定的阈值G，则将该点视为噪点；步骤2，将经过去噪后的接触网线缆表面的三维数据点云作为起始点集P＝{Pi，i＝1，2，3...，n}，外轮廓曲线模型点云作为终止点集Q＝{Qi，i＝1，2，3...，n}，进行m次迭代，在终止点集Q获取起始点集P中目标点集对应的点集上述m次迭代过程具体包括步骤：a从起始点集P取点集其中，k＝1，2，...，m；m表示最大迭代次数；b计算出终止点集Q中的点集作为对应的点集，使得计算旋转矩阵为Rk和平移矩阵为Tk；c更新点集并计算d计算点集与点集之间的平均距离，记为 e如果dk+1≥L，则返回步骤b，重复计算直到迭代次数大于预设的最大迭代次数m或dk+1＜L，最终获得所需要的平移矩阵，L表示预设阈值；步骤3，计算到的平移矩阵；步骤4，根据步骤3计算得到的平移矩阵，得到所需接触线的拉出值及导高值，其中，该平移矩阵在y轴的Y值是拉出值，该平移矩阵在z轴上的Z值是导高值；所述根据目标线缆数据获取接触网线缆参数的过程中，按照所述目标线缆数据在空间上的连续性与否将所述目标线缆数据划分成不同线缆的线缆数据，然后根据每根线缆对应的线缆数据计算每根线缆的接触网线缆参数。

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