CN114509044A - 一种接触网几何参数连续测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于城市轨道交通接触网检测应用技术领域，公开了一种接触网几何参数连续测量系统及方法，通过激光雷达扫描技术获取接触线变化信息，初定位导线位置、通过编码器计算出导线初步位置，控制伺服电机快速运动到位后控制激光测距传感器小角度快速扫描，精确获取接触网点云信息，通过模式识别方法提取接触线并结合角度编码器角度信息，得到接触网位置信息。

Description

一种接触网几何参数连续测量系统及方法

技术领域

本发明属于城市轨道交通接触网检测应用技术领域，尤其涉及一种接触网几何参数连续测量系统及方法。

背景技术

接触网是与城市地下铁路安全运营直接相关的架空设备，其沿钢轨上空“之”字形架设，为受电弓取流提供电力。城市地下基础设施沿线环境十分复杂，工作环境恶劣，接触网沿线架设且无备用，是整个牵引供电系统最为薄弱的环节。

为适应我国轨道交通提速需求，用于检修接触网设备故障的“天窗”时间越来越短，这对接触网检修效率提出了更高要求。目前维修工人在“天窗”时间对接触网参数调整后，普遍采用手持式接触网测量仪进行复核，这种手持式设备原理是采用点对点的激光测距的方式测量接触线几何参数，需要人工进行对准，一人测量，一人记录，而且还不能连续测量，自动化程度低、测量过程比较慢，严重影响“天窗”时间。

目前，接触网几何参数检测一般包括车载非接触式检测方式和步巡检测方式。车载接触网几何参数检测系统主要包括搭载于车顶的检测设备和搭载于车底的补偿设备，车载检测设备便携性与检测灵活性不如步巡设备。现有技术中公开号为CN203037214U、公开时间为2013年7月3日，名称为“一种便携式接触网几何参数检测系统”的中国实用新型专利文献，公开了一种采用基于TOF原理的高频激光雷达接触网几何参数步巡检测设备，采用线性回归算法处理激光雷达返回的数据，连续实时测量接触网的几何参数。然而，由线性回归算法处理激光雷达数据测得的接触网几何参数精度不足。

发明内容

为了克服上述现有技术中针对复杂环境下接触网几何参数难于便携、连续、精确测量问题，本发明旨在于提供一种通过激光雷达扫描技术获取接触线变化信息，初定位导线位置、通过编码器计算出导线初步位置，控制伺服电机快速运动到位后控制激光测距传感器小角度快速扫描，精确获取接触网点云信息，通过模式识别方法提取接触线并结合角度编码器角度信息，得到接触网位置信息。

本发明提供的一种接触网几何参数连续测量系统，包括走行平台、几何参数连续测量模块和工业平板电脑；

所述走行平台的包括车体和设置在车体两端底部的行走轮，且车体两端底部的行走轮处还分别设置有用于对走行平台在轨道上进行侧边固定的固定测量轮和滑动测量轮，所述走行平台通过所述两端底部的行走轮以及所述固定测量轮和滑动测量轮在轨道上移动；

所述几何参数连续测量模块，包括通过基座安装在走行平台上的旋转壳体，所述旋转壳体中固定设置有用于对接触线进行精确测量的激光测距传感器，激光测距传感器能够准确的测量出与接触线间的准确距离，所述旋转壳体通过旋转轴及轴承可转动的设置在所述基座中；所述基座上设置有用于对接触线扫描和初定位的激光雷达，和用于与所述工业平板电脑连接、负责数据传输及供电通道的连接器，以及用于对所述旋转壳体进行旋转角度测量的角度编码器，即激光雷达在基座上相对位置固定设置，用于对接触线位置进行初步的定位以便为激光测距传感器的准确测量提供基础位置信息，而激光测距传感器随旋转壳体转动调整的角度则可以通过所述角度编码器测量得到，还设置有用于驱动所述旋转壳体以带动所述激光测距传感器旋转从而调整激光发射角度的伺服电机，进一步的，还包括负责数据采集、信号控制及供电的处理电路板；即，所述几何参数连续测量模块和工业平板电脑随所述走行平台在轨道上移动激光雷达对接触线进行扫描并完成初定位，然后工业平板电脑根据接触线的初定位信息控制伺服电机驱动旋转壳体带动激光测距传感器转动朝向接触线的初定位位置并进行激光测距完成接触线的距离精确测量，再结合所述角度编码器的角度信息、通过三角函数计算得到接触线水平距离和高度距离，完成对接触网几何参数的连续测量。

优选地，所述旋转壳体为球型壳体，旋转壳体通过带有轴承的旋转轴设置在所述基座中，旋转壳体绕其旋转轴在竖直面内左右可转动，需要特别说明的是，这里的左右可转动是指相对走行平台在轨道上行进的方向为前后方向，旋转壳体的旋转为左右方向，所述激光测距传感器的发送端朝向接触线方向，可以采用垂直于水平面的角度设置在所述旋转壳体中、使激光测距传感器的发送端朝向正上方的接触线。

进一步的，所述固定测量轮包括第一滚动轴和第一导向轮；所述第一滚动轴固定连接在车体上，所述第一导向轮卡在其所在铁路轨道的内侧，即，第一导向轮以第一滚动轴为转动轴，通过侧边定位限制固定测量轮在对应侧的轨道上横向的位置相对固定不会摆动；

所述滑动测量轮包括第二滚动轴1041和第二导向轮；所述第二滚动轴1041通过一水平垂直于轨道长度方向的横向滑动导轨连接在车体上，所述第二导向轮卡在其所在铁路轨道的内侧，由此，滑动测量轮可以在滑动导轨105的行程范围内移动，可以使得滑动测量轮与所述固定测量轮之间的距离变化，以符合轨道的轨距在1410mm～1470mm范围内的变化，避免因轨距变化导致走行平台卡住而无法移动，同时也便于在将设备安装在轨道上时可以有调整的余地。

优选地，所述第一导向轮和第二导向轮卡在各自所在铁路轨道上距离轨面16mm的轨道内侧，符合当今使用的铁路轨道的设计标准，保证走行单元1在铁路铁轨上移动。

进一步的，所述走行平台和工业平板电脑之间采用可快速拆装的铰链卡扣作为连接的固定接口，便于使用更换和安装。

更进一步的，所述走行平台和几何参数连续测量模块之间采用锥销定位，定位后通过梅花螺栓拧紧固定，以保证每次拆装后，几何参数连续测量模块在走行平台上的检测位置偏差精度控制在0.1mm内。

更为优选地，所述走行平台还包括设置在车体上的推杆；所述推杆一端通过旋转轴连接在车体上，另一端设置有扶手，使用时便于工作人员握持，以推动或拉动所述零部件检测便携式设备在铁路铁轨上移动，回收时可以将推杆106旋转收起至与走行平台一体，不单独占用存放空间。

进一步的，所述走行平台内部集成有用于给所述几何参数连续测量模块和工业平板电脑供电的电源模块。

优选地，所述工业平板电脑自带电源，并通过RJ45网络接口和所述几何参数连续测量模块进行通信连接。

对应上述系统，将走行平台的车体通过其两端底部的行走轮安置在被检测接触线下的轨道上，通过调整一端行走轮处的滑动测量轮将车体平稳设置在两侧轨道间防止车体在轨道上横向窜动，然后开启车体上的几何参数连续测量模块和工业平板电脑，确认所述几何参数连续测量模块与工业平板电脑的通讯和供电连接，并将车体上的推杆调整好，本发明还提供了一种接触网几何参数连续测量方法，包括以下步骤：

接触线初定位步骤，走行平台沿轨道行进至待测点下方，通过所述几何参数连续测量模块上的激光雷达实时扫描接触线获取点云分布图并传输至所述工业平板电脑，工业平板电脑通过内置的模式识别算法从所述点云分布图分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块的角度数据；

所述精确定位步骤，所述工业平板电脑根据所述接触线初定位步骤得到的角度数据生成第一控制指令，几何参数连续测量模块中的伺服电机响应于所述第一控制指令驱动所述旋转壳体旋转以调整激光测距传感器朝向接触线；同时几何参数连续测量模块中的角度编码器将旋转壳体的实时旋转角度数据传输至工业平板电脑，当旋转角度数据符合第一控制指令时，工业平板电脑生成第二控制指令，伺服电机响应于第二控制指令驱动旋转壳体在±0.5°范围内往复旋转以使激光测距传感器对接触线快速扫描得到接触线精确点云数据并发送至工业平板电脑。

数据处理步骤，所述工业平板电脑对接触线精确点云数据进行模式识别提取接触线目标，根据激光测距传感器测得的接触线目标距离数据和角度编码器测得的接触线目标角度数据通过三角几何解析式计算得到待测点接触线的水平距离和高度距离。

数据处理步骤，所述工业平板电脑对接触线精确点云数据进行模式识别提取接触线目标，根据激光测距传感器测得的接触线目标距离数据和角度编码器测得的接触线目标角度数据通过三角几何解析式计算得到待测点接触线的水平距离和高度距离；

重复上述步骤，实现对接触网几何参数的连续测量。

优选地，所述接触线初定位步骤、精确定位步骤以及数据处理步骤中，持续均速的通过所述推杆推动走行平台在轨道上行进。

更为具体的，所述数据处理步骤中，所述工业平板电脑3通过内置的模式识别算法从所述点云数据中分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块的角度数据，具体的，包括：

通过模式识别算法识别的接触网汇流排及导线断面的点云数据分布并进行三维模型重构；

根据重构的三维模型识别特征点并解析接触网目标空间坐标系，通过坐标转换一一映射到轨道平面坐标系中。

当前测点完成所述精确定位步骤后，所述走行平台1沿轨道行进至下一待测点按照所述接触线初定位步骤、精确定位步骤和数据处理步骤继续测量接触网几何参数。

有益效果：

与现有技术方案相比，本发明所提供的接触网几何参数连续测量系统根据接触网结构特征及检测装置载体情况，利用高速激光雷达快速扫描，获取接触网点云数据分布，通过图像点云数据结合模式识别算法提取接触网汇流排和导线断面的数据分布点并三维重构；根据三维重构模型，解析接触网目标空间坐标系，通过坐标转换一一映射轨道平面坐标系，融合光机耦合控制技术，精确控制高精度激光测距传感器实时捕捉目标导线，实现长距离、高精度连续测量。

本发明技术方案中，激光雷达的位置相对固定，激光雷达的扇形扫描面竖直朝向所在轨道上方的接触网接触线，因此，首先通过激光雷达扫描接触线并对接触线进行初定位，使得后续激光测距传感器精确识别过程快速聚焦目标物、提高检测调整效率；激光测距传感器采用在竖直扫描面内可旋转的设计，用于最终几何参数精确测量，激光测距传感器的旋转由伺服电机驱动实现，旋转角度信息由角度编码器准确测量并反馈至工业平板电脑，工业平板电脑获得测量距离和角度信息后，即可根据三角几何解析式快速计算出接触线水平距离和高度距离。

本发明技术方案的滑动测量轮与固定测量轮相互配合，滑动测量轮可在滑动导轨的行程范围内移动，可以使得滑动测量轮与所述固定测量轮之间的距离变化，以符合轨道的轨距在1410mm～1470mm范围内的变化，避免因轨距变化导致走行平台卡住而无法移动，同时也便于在将设备安装在轨道上时可以有调整的余地，显著提高了接触网几何参数步巡检测设备的适用范围。

附图说明

本发明的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本发明测量系统的整体结构示意图；

图2为本发明测量系统的正面结构示意图；

图3为本发明几何参数连续测量模块正面剖视结构示意图；

图4为本发明几何参数连续测量模块俯视结构示意图；

图5为本发明测量方法的流程示意图；

图6为本发明激光测距传感器对接触线扫描状态示意图；

图7为本发明工业平板电脑内置的模式识别算法流程示意图。

图中：

1、走行平台；101、车体；102、行走轮；103、固定测量轮；1031、第一滚动轴；1032、第一导向轮；104、滑动测量轮；1041、第二导向轮；1042、第二导向轮；105、横向滑动导轨；106、推杆；2、几何参数连续测量模块；201、基座；202、激光雷达；203、激光测距传感器；204、旋转壳体；205、角度编码器；206、伺服电机；207、处理电路板；208、连接器；3、工业平板电脑。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本发明目的技术方案，需要说明的是，本发明要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

作为本发明测量系统一种最基本的实施方案，如图1，本实施例公开了一种，接触网几何参数连续测量系统，包括走行平台1、几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3。

其中，所述走行平台1的包括车体101和设置在车体101两端底部的行走轮102，且车体101两端底部的行走轮102处还分别设置有用于对走行平台1在轨道上进行侧边固定的固定测量轮103和滑动测量轮104，所述走行平台1通过所述两端底部的行走轮102以及所述固定测量轮103和滑动测量轮104在轨道上移动，走行平台1作为整个系统的承载和移动机构，为测量设备和处理设备提供安装的空间以及稳定同步的移动功能，是进行动态接触网集合参数检测的基础。

所述几何参数连续测量模块2，如图3和4，包括通过基座201安装在走行平台1上的旋转壳体204，所述旋转壳体204中设置有用于对接触线进行精确测量的激光测距传感器203，激光测距传感器203能够准确的测量出与接触线间的准确距离，所述旋转壳体204通过旋转轴及轴承可转动的设置在所述基座201中；所述基座201上设置有用于对接触线扫描和初定位的激光雷达202，和用于与所述工业平板电脑3连接、负责数据传输及供电通道的连接器208，以及用于对所述旋转壳体204进行旋转角度测量的角度编码器205，即激光雷达202在基座201上相对位置固定设置，用于对接触线位置进行初步的定位以便为激光测距传感器203的准确测量提供基础位置信息，而激光测距传感器203随旋转壳体204转动调整的角度则可以通过所述角度编码器205测量得到，还设置有用于驱动所述旋转壳体204以带动所述激光测距传感器203旋转从而调整激光发射角度的伺服电机206，以及负责数据采集、信号控制及供电的处理电路板207；即，所述几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3随所述走行平台1在轨道上移动激光雷达202对接触线进行扫描并完成初定位，然后工业平板电脑3根据接触线的初定位信息控制伺服电机206驱动旋转壳体204带动激光测距传感器203转动朝向接触线的初定位位置并进行激光测距完成接触线的距离精确测量，再结合所述角度编码器205的角度信息、通过三角函数计算得到接触线水平距离和高度距离，完成对接触网几何参数的连续测量。

实施例2

作为本发明测量系统一种最基本的实施方案，如图1，本实施例公开了一种，接触网几何参数连续测量系统，包括走行平台1、几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3。

其中，所述走行平台1的包括车体101和设置在车体101两端底部的行走轮102，且车体101两端底部的行走轮102处还分别设置有用于对走行平台1在轨道上进行侧边固定的固定测量轮103和滑动测量轮104，所述走行平台1通过所述两端底部的行走轮102以及所述固定测量轮103和滑动测量轮104在轨道上移动，走行平台1作为整个系统的承载和移动机构，为测量设备和处理设备提供安装的空间以及稳定同步的移动功能，是进行动态接触网集合参数检测的基础。

因此，出于拆装方便、以及运行稳定和克制移动中左右偏摆问题的角度，所述走行平台1，如图2所所示，所述固定测量轮103包括第一滚动轴1031和第一导向轮1032；所述第一滚动轴1031固定连接在车体101上，所述第一导向轮1032卡在其所在铁路轨道的内侧，即，第一导向轮1032以第一滚动轴1031为转动轴，通过侧边定位限制固定测量轮103在对应侧的轨道上横向的位置相对固定不会摆动；所述滑动测量轮104包括第二滚动轴1041和第二导向轮1041；所述第二滚动轴1041通过一水平垂直于轨道长度方向的横向滑动导轨105连接在车体101上，所述第二导向轮1041卡在其所在铁路轨道的内侧，由此，滑动测量轮104可以在滑动导轨105的行程范围内移动，可以使得滑动测量轮104与所述固定测量轮103之间的距离变化，以符合轨道的轨距在1410mm～1470mm范围内的变化，避免因轨距变化导致走行平台1卡住而无法移动，同时也便于在将设备安装在轨道上时可以有调整的余地；

更今后一步的，所述第一导向轮1032和第二导向轮1041卡在各自所在铁路轨道上距离轨面16mm的轨道内侧，符合当今使用的铁路轨道的设计标准，保证走行单元1在铁路铁轨上移动顺畅、不会被连接处的凸起卡止。

更为优选地，所述走行平台1还包括设置在车体101上的推杆106；所述推杆106一端通过旋转轴连接在车体101上，另一端设置有扶手，使用时便于工作人员握持，以推动或拉动所述零部件检测便携式设备在铁路铁轨上移动，回收时可以将推杆106旋转收起至与走行平台1一体，不单独占用存放空间。

而所述走行平台1还可以承载着供电设备、电源、控制设备和线束等的集成功能，因此，所述走行平台1内部还可以集成有用于给所述几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3供电的电源模块，并且，所述走行平台1和几何参数连续测量模块2之间采用锥销定位，定位后通过梅花螺栓拧紧固定，每次拆装后，几何参数连续测量模块2在走行平台1上的检测位置偏差精度在0.1mm内。

进一步的，所述走行平台1和工业平板电脑3之间采用可快速拆装的铰链卡扣作为连接的固定接口，便于使用更换和安装。

或者，所述工业平板电脑3可以自带电源，并通过RJ45网络接口和所述几何参数连续测量模块2进行通信连接。

所述几何参数连续测量模块2，如图3和4，包括通过基座201安装在走行平台1上的旋转壳体204，所述旋转壳体204中设置有用于对接触线进行精确测量的激光测距传感器203，激光测距传感器203能够准确的测量出与接触线间的准确距离，所述旋转壳体204通过旋转轴及轴承可转动的设置在所述基座201中；所述基座201上设置有用于对接触线扫描和初定位的激光雷达202，和用于与所述工业平板电脑3连接、负责数据传输及供电通道的连接器208，以及用于对所述旋转壳体204进行旋转角度测量的角度编码器205，即激光雷达202在基座201上相对位置固定设置，用于对接触线位置进行初步的定位以便为激光测距传感器203的准确测量提供基础位置信息，而激光测距传感器203随旋转壳体204转动调整的角度则可以通过所述角度编码器205测量得到，还设置有用于驱动所述旋转壳体204以带动所述激光测距传感器203旋转从而调整激光发射角度的伺服电机206，以及负责数据采集、信号控制及供电的处理电路板207；即，所述几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3随所述走行平台1在轨道上移动激光雷达202对接触线进行扫描并完成初定位，然后工业平板电脑3根据接触线的初定位信息控制伺服电机206驱动旋转壳体204带动激光测距传感器203转动朝向接触线的初定位位置并进行激光测距完成接触线的距离精确测量，再结合所述角度编码器205的角度信息、通过三角函数计算得到接触线水平距离和高度距离，完成对接触网几何参数的连续测量。

并且优选地，如图3和4，所述旋转壳体204为球型壳体，旋转壳体204通过带有轴承的旋转轴设置在所述基座201中，旋转壳体204绕其旋转轴在竖直面内左右可转动，需要特别说明的是，这里的左右可转动是指相对走行平台1在轨道上行进的方向为前后方向，旋转壳体204的旋转为左右方向，所述激光测距传感器203的发送端朝向接触线方向，例如，可以采用垂直于水平面的角度设置在所述旋转壳体204中、使激光测距传感器203的发送端朝向正上方的接触线。

本实施例的技术方案中，激光雷达202的位置相对固定，激光雷达202的扇形扫描面竖直朝向所在轨道上方的接触网接触线，因此，首先通过激光雷达202扫描接触线并对接触线进行初定位，将被检测的接触网接触线所在位置进行一个初步的定位以便后续精确识别的过程针对性更强、检测调整速度更快、效率更高，而激光测距传感器203采用在竖直扫描面内可旋转的设计，用于最终几何参数精确测量，而激光测距传感器203的旋转由伺服电机206驱动实现，并且旋转的角度信息由角度编码器205准确测量并传送给处理设备，获得测量距离信息和角度信息后，即可以通过三角函数的计算快速的得到接触线与设备间的竖直高度距离和水平长度距离等几何信息，将常规只用于定点测量的激光精确测距技术、与雷达扫描、伺服控制、模式识别、深度学习等多技术进行融合，实现了在接触网几何参数的连续自动测量方面的应用，解决接触网几何参数复杂背景下远距离、高精度、连续性测量的难题。

实施例3

对应上述实施例1和2的系统，本实施例则提供了一种接触网几何参数连续测量方法，包括接触线初定位步骤、精确定位步骤和数据处理步骤，将走行平台1的车体101通过其两端底部的行走轮102安置在被检测接触线下的轨道上，通过调整一端行走轮102处的滑动测量轮104将车体101平稳设置在两侧轨道间防止车体101在轨道上横向窜动，然后开启车体101上的几何参数连续测量模块2和工业平板电脑3，确认所述几何参数连续测量模块2与工业平板电脑3的通讯和供电连接，将车体101上的推杆106调整后开始测量，通过激光雷达202初定位、激光测距传感器203精定位、以及结合精定位的角度和距离计算出被检测接触线高度距离和长度距离。

具体的，如图5，所述接触线初定位步骤，走行平台1沿轨道行进至待测点下方，通过所述几何参数连续测量模块2上的激光雷达202实时扫描接触线获取点云分布图并传输至所述工业平板电脑3，工业平板电脑3通过内置的模式识别算法从所述点云分布图分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块2的角度数据。

所述精确定位步骤，所述工业平板电脑3根据所述接触线初定位步骤得到的角度数据生成第一控制指令，几何参数连续测量模块2中的伺服电机206响应于所述第一控制指令驱动所述旋转壳体204旋转以调整激光测距传感器203朝向接触线；同时几何参数连续测量模块2中的角度编码器205将旋转壳体204的实时旋转角度数据传输至工业平板电脑3，当旋转角度数据符合第一控制指令时，如图6，工业平板电脑3生成第二控制指令，伺服电机206响应于第二控制指令驱动旋转壳体204在±0.5°范围内往复旋转以使激光测距传感器203对接触线快速扫描得到接触线精确点云数据并发送至工业平板电脑3，激光测距传感器203发出的激光为扇形面，为避免测量位置与检测点处被检测的接触线间距离超过激光扇形面的范围，因此，设定一个激光测距传感器203在旋转壳体204的带动下往复转动增加扫描覆盖面的动作能够更好保证检测对象处于检测范围，并且多组数据检测结果的结合也能更好的保证准确性。

数据处理步骤，所述工业平板电脑3对接触线精确点云数据进行模式识别提取接触线目标，根据激光测距传感器203测得的接触线目标距离数据和角度编码器205测得的接触线目标角度数据通过三角几何解析式计算得到待测点接触线的水平距离和高度距离。

重复上述步骤，实现对接触网几何参数的连续测量。

并且优选地，所述接触线初定位步骤、精确定位步骤以及数据处理步骤中，持续均速的通过所述推杆106推动或者通过自动驱动机构带动所述走行平台1在轨道上行进。

进一步的，如图7，所述工业平板电脑3通过内置的模式识别算法从所述点云数据中分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块的角度数据，具体的，包括：

通过模式识别算法识别的接触网汇流排及导线断面的点云数据分布并进行三维模型重构；

根据重构的三维模型识别特征点并解析接触网目标空间坐标系，通过坐标转换一一映射到轨道平面坐标系中。

当前测点完成所述精确定位步骤后，所述走行平台1沿轨道行进至下一待测点按照所述接触线初定位步骤、精确定位步骤和数据处理步骤继续测量接触网几何参数。

Claims (10)

1.一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：包括走行平台（1）、几何参数连续测量模块（2）和工业平板电脑（3）；所述走行平台（1）的包括车体（101）和设置在车体（101）两端底部的行走轮（102），且车体（101）两端底部的行走轮（102）处还分别设置有用于对走行平台（1）在轨道上进行侧边固定的固定测量轮（103）和滑动测量轮（104），所述走行平台（1）通过所述两端底部的行走轮（102）以及所述固定测量轮（103）和滑动测量轮（104）在轨道上移动；

所述几何参数连续测量模块（2），包括通过基座（201）安装在走行平台（1）上的旋转壳体（204），所述旋转壳体（204）中固定设置有用于对接触线进行精确测量的激光测距传感器（203），所述旋转壳体（204）通过旋转轴及轴承可转动的设置在所述基座（201）中；所述基座（201）上设置有用于对接触线扫描和初定位的激光雷达（202），和用于与所述工业平板电脑（3）连接的连接器（208），以及用于对所述旋转壳体（204）进行旋转角度测量的角度编码器（205），还设置有用于驱动所述旋转壳体（204）旋转的伺服电机（206）。

2.如权利要求1所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：所述旋转壳体（204）为球型壳体，旋转壳体（204）通过带有轴承的旋转轴设置在所述基座（201）中，旋转壳体（204）绕其旋转轴在竖直面内左右可转动，所述激光测距传感器（203）的发送端朝向接触线方向。

3.如权利要求1所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：所述固定测量轮（103）包括第一滚动轴（1031）和第一导向轮（1032）；所述第一滚动轴（1031）固定连接在车体（101）上，所述第一导向轮（1032）卡在其所在铁路轨道的内侧。

4.如权利要求3所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：所述滑动测量轮（104）包括第二滚动轴和第二导向轮（1041）；所述第二滚动轴通过一水平垂直于轨道长度方向的横向滑动导轨（105）连接在车体（101）上，所述第二导向轮（1041）卡在其所在铁路轨道的内侧。

5.如权利要求4所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：优选地，所述第一导向轮（1032）和第二导向轮（1041）卡在各自所在铁路轨道上距离轨面16mm的轨道内侧。

6.如权利要求1所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：所述走行平台（1）和工业平板电脑（3）之间采用可快速拆装的铰链卡扣作为连接的固定接口。

7.如权利要求1或6所述的一种接触网几何参数连续测量系统，其特征在于：所述走行平台（1）和几何参数连续测量模块（2）之间采用锥销定位，定位后通过梅花螺栓拧紧固定，每次拆装后，几何参数连续测量模块（2）在走行平台（1）上的检测位置偏差精度在0.1mm内。

8.如权利要求1所述的一种接触网几何参数连续测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

接触线初定位步骤，走行平台（1）沿轨道行进至待测点下方，通过所述几何参数连续测量模块（2）上的激光雷达（202）实时扫描接触线获取点云分布图并传输至所述工业平板电脑（3），工业平板电脑（3）通过内置的模式识别算法从所述点云分布图分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块的角度数据；

精确定位步骤，所述工业平板电脑（3）根据所述接触线初定位步骤得到的角度数据生成第一控制指令，伺服电机（206）响应于所述第一控制指令驱动所述旋转壳体（204）旋转以调整激光测距传感器（203）朝向接触线；所述角度编码器（205）将旋转壳体（204）的实时旋转角度数据传输至工业平板电脑（3），当旋转角度数据符合第一控制指令时，工业平板电脑（3）生成第二控制指令，伺服电机（206）响应于第二控制指令驱动旋转壳体（204）在±0.5°范围内往复旋转以使激光测距传感器（203）对接触线快速扫描得到接触线精确点云数据并发送至工业平板电脑（3）；

数据处理步骤，所述工业平板电脑（3）对接触线精确点云数据进行模式识别提取接触线目标，根据激光测距传感器（203）测得的接触线目标距离数据和角度编码器（205）测得的接触线目标角度数据通过三角几何解析式计算得到待测点接触线的水平距离和高度距离；

重复上述步骤，实现对接触网几何参数的连续测量。

9.如权利要求8所述的一种接触网几何参数连续测量系统的测量方法，其特征在于，所述工业平板电脑3通过内置的模式识别算法从所述点云数据中分析得到接触线初步位置信息，并换算出接触线相对于所述几何参数测量模块的角度数据，具体的，包括：

通过模式识别算法识别的接触网汇流排及导线断面的点云数据分布并进行三维模型重构；

根据重构的三维模型识别特征点并解析接触网目标空间坐标系，通过坐标转换一一映射到轨道平面坐标系中。

10.如权利要求9所述的一种接触网几何参数连续测量方法，其特征在于：当前测点完成所述精确定位步骤后，所述走行平台（1）沿轨道行进至下一待测点按照所述接触线初定位步骤、精确定位步骤和数据处理步骤继续测量接触网几何参数。

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