CN116819549A - 基于自走行的接触网自动测量方法及装置 - Google Patents
基于自走行的接触网自动测量方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于自走行的接触网自动测量方法及装置，包括：基于自走行方式获取接触网雷达点云数据；接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。本发明不依赖于人工辅助，灵活方便；可以对多种接触网目标物同时识别，并输出空间坐标；仅依靠几何参数测量模块，维护成本相对低廉；外界环境动态改变时，不对该方案造成较大干扰，检测也不存在盲区，且检测精度高；适合于铁路业务实际情况，尤其能够实现远距离测量。
Description
技术领域
本发明涉及接触网测量技术领域，具体涉及基于自走行的接触网自动测量方法及装置。
背景技术
接触网是电气化铁路的主要供电设备，也是最容易发生问题的设备之一。接触网设备一旦发生故障，将导致列车停运，继而使整段铁路运输中断，给国家和人民带来巨大损失。为了保证行车安全，必须对接触网定期进行检测和维护，使其处于良好的运营状态。
自走行接触网智能检测装置是具有易用便携、增智提效、综合检测监测功能的巡检工具。运用复杂环境下激光高精度测量技术、机械结构轻量化设计及高清成像、深度学习等技术，可搭载接触网几何参数巡检和接触网悬挂部件智能巡检设备，对电气化铁路侧线、站场及专用线路等接触网定位装置、支持装置零部件设施进行高清成像检测与几何参数高精度测量，为接触网的日常巡视和状态维修提供可靠依据。
目前，现有的自走行接触网智能检测装置几何参数主要是基于人工辅助定位进行测量，其通过人工推行车体到目标物位置，且只能到达主干道(比如主铁轨)，并不能到达分支干道(小的分支铁轨)，手动点击操作程序按钮进行目标位置的几何参数测量。此方法依赖于环境中的光照环境和人为主观判断因素，几何参数的测量的精度主要取决于对目标物的精准定位以及检测装置与目标物之间的距离。现有方案的缺点在于人工干预程度高，且当外界环境动态改变时，检测存在盲点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有接触网自动测量方法存在人工干预程度高，且当外界环境动态改变时，检测存在盲点，检测精度不高等问题。本发明目的在于提供基于自走行的接触网自动测量方法及装置，本发明通过高频线激光获取接触网中接触线的特征形态以及接触网定位线夹的特征形态，实现对接触线的接触线导高，拉出值测量，以及接触网中关键特征位置的识别。本发明人工干预程度低，当外界环境动态改变时，检测也不存在盲区，且检测精度高。
本发明通过下述技术方案实现：
第一方面，本发明提供了基于自走行的接触网自动测量方法，该方法包括：
基于自走行方式实时获取接触网雷达点云数据；接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；
根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
进一步地，接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移。
接触线形态，即接触线的特征形态，指的是激光照射导线后反射回来的激光距离信息聚集成的点云集合；
接触线夹形态，即接触网定位线夹的特征形态，指的是激光照射导线上的定位线夹后反射回来的激光距离信息聚集成的点云集合。
进一步地，接触网关键特征包括接触网的定位点、接触网的接触悬挂以及接触网的锚段；
接触网的定位点指的是：在柔性接触网中接触网关键特征和接触线作用，固定接触线的位置；在刚性接触网中接触网关键特征和汇流排作用，固定汇流排的位置；
接触网的接触悬挂指的是接触网中通过承力索悬挂接触线的装置；
接触网的锚段指的是将接触网沿线分成预设长度并在结构上有独立机械稳定性的分段装置。
进一步地，根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域，包括：
根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；
在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；
其中，候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域。
进一步地，根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；具体为：
A、在接触网雷达点云数据中，根据目标的位置信息去除孤立干扰点；
B、利用去除干扰点后的接触网雷达点云数据的坐标位置信息，对去除干扰点后的接触网雷达点云数据进行聚类划分，得到聚类后的簇的点集数量、若干非目标连通区域和目标连通区域；非目标连通区域指的是非接触网关键特征的连通区域；
C、根据坐标位置信息，过滤若干连通区域中的非目标连通区域；
D、根据聚类后的簇的点集数量以及外接立方体信息，对目标连通区域的接触网雷达点云数据进行再次过滤，得到接触网关键特征和接触线数据；
E、当获取到目标区域后，此时获得的是目标汇流排点云信息，此时需要在汇流排点云信息中通过导线满足最低位置、中心宽度、导线直径大小等过滤条件，输出最终接触线目标的相关测量性能参数。
进一步地，根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别，具体为：
判断候选区域是否存在定位点/定位线夹，若存在，则识别定位点/定位线夹，并返回接触网关键特征标记；若不存在，则未识别到定位点/定位线夹，结束。
判断候选区域是否存在定位点的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方200～500mm、接触线左右各600mm形成的矩形范围内查找固定接触线的槽钢和绝缘子信息，以槽钢、绝缘子点云和接触线点云形成的结构进行判定，如果存在槽钢和绝缘子的特征信息，则判定当前为定位点；
判断候选区域是否存在定位线夹的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方5～15mm，接触线左右各50mm形成的矩形范围内查找固定接触线的定位线夹信息，以定位线夹点云和接触线点云形成T字形结构进行判定，如果存在定位线夹的特诊信息，则判定当前为定位线夹。
进一步地，根据候选区域，计算接触线导高、接触线拉出值，具体为：
根据候选区域，判断是否存在双导线；
若存在双导线，则根据工作支位置反向判断非工作支位置，根据非工作支位置，再计算设备到导线之间的距离和偏移；
若不存在双导线，则直接计算设备到导线之间的距离和偏移；
根据设备到导线之间的距离和偏移，在设备到导线之间的距离和偏移的基础上加上对应的基准值，得到接触线导高和接触线拉出值。
第二方面，本发明又提供了基于自走行的接触网自动测量装置，该装置包括几何参数测量模块、分析检测模块和自走行小车，几何参数测量模块、分析检测模块安装于自走行小车上；
几何参数测量模块，用于实时获取接触网雷达点云数据；接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；几何参数测量模块采用激光雷达传感器；
分析检测模块，用于根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
进一步地，述接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移。
进一步地，分析检测模块包括连通区域划分以及过滤单元、识别及计算单元；
连通区域划分以及过滤单元，用于根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；及在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；其中，候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域；
识别及计算单元，用于根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明基于自走行的接触网自动测量方法及装置，本发明通过高频线激光获取接触网雷达点云数据，根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。本发明借助基于自走行的接触网自动测量装置，不依赖于人工辅助，灵活方便；可以对多种接触网目标物同时识别，并输出空间坐标；仅依靠几何参数测量模块，维护成本相对低廉；外界环境动态改变时，不对该方案造成较大干扰，检测也不存在盲区，且检测精度高；适合于铁路业务实际情况，尤其能够实现远距离测量。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明基于自走行的接触网自动测量方法流程图；
图2为本发明接触网关键特征位置(即识别定位点/定位线夹)识别流程图；
图3为本发明测量接触网几何参数(导高、拉出值)的流程图；
图4为本发明基于自走行的接触网自动测量装置结构框图；
图5为本发明实施例1以槽钢、绝缘子点云和接触线点云形成的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
现有的自走行接触网智能检测装置几何参数主要是基于人工辅助定位进行测量，其通过人工推行车体到目标物位置，且只能到达主干道(比如主铁轨)，并不能到达分支干道(小的分支铁轨)，手动点击操作程序按钮进行目标位置的几何参数测量。此方法依赖于环境中的光照环境和人为主观判断因素，几何参数的测量的精度主要取决于对目标物的精准定位以及检测装置与目标物之间的距离。现有方案的缺点在于人工干预程度高，且当外界环境动态改变时，检测存在盲点，检测精度不高等问题。
因此，本发明设计了基于自走行的接触网自动测量方法及装置，本发明通过高频线激光获取接触网中接触线的特征形态以及接触网定位线夹的特征形态，实现对接触线的导高，拉出值测量，以及接触网中关键特征位置的识别。具体地，根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
本发明借助基于自走行的接触网自动测量装置，不依赖于人工辅助，灵活方便；可以对多种接触网目标物同时识别，并输出空间坐标；仅依靠几何参数测量模块，维护成本相对低廉；外界环境动态改变时，不对该方案造成较大干扰，检测也不存在盲区，且检测精度高；适合于铁路业务实际情况，尤其能够实现远距离测量。
实施例1
如图1所示，本发明基于自走行的接触网自动测量方法，该方法包括：
步骤1，基于自走行方式，通过激光雷达传感器实时获取接触网雷达点云数据；接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；
接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移。
接触线形态，即接触线的特征形态，指的是激光照射导线后反射回来的激光距离信息聚集成的点云集合；
接触线夹形态，即接触网定位线夹的特征形态，指的是激光照射导线上的定位线夹后反射回来的激光距离信息聚集成的点云集合。
以上获取这些接触网雷达点云数据的目的是为了判定检测装置的正上方是否存在接触网关键特征，以及计算接触线的导高和接触线拉出值等。
步骤2，根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
本实施例中，根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域，包括：
根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；该步骤中，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤的目的是判断当前数据中是否存在接触网关键特征的廓形信息，在满足有接触网关键特征廓形的情况下，实现接触网关键特征判定。
在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；
其中，候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域。候选区域是指具备连通性的区域，其和接触线的关系是接触线的区域一定是连通性的区域，筛选候选区域的目的是屏蔽过多的无效点云数据；
具体地，根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；具体为：
A、在接触网雷达点云数据中，根据目标的位置信息去除孤立干扰点；
B、利用去除干扰点后的接触网雷达点云数据的坐标位置信息(接触网雷达点云数据x、y、z坐标的距离信息)，对去除干扰点后的接触网雷达点云数据进行聚类划分，得到聚类后的簇的点集数量、若干非目标连通区域和目标连通区域；非目标连通区域指的是非接触网关键特征的连通区域；
C、根据坐标位置信息，过滤若干连通区域中的非目标连通区域；
步骤C是考虑到步骤B聚类划分后，包括了目标连通区域(即关键特征连通区域，接触网关键特征在其上)和非目标连通区域(即非关键特征连通区域)，步骤C中过滤掉了非目标连通区域，防止其对后续处理的影响。
D、根据聚类后的簇的点集数量以及外接立方体信息，对目标连通区域的接触网雷达点云数据进行再次过滤，得到接触网关键特征和接触线数据。
E、当获取到目标区域后，此时获得的是目标汇流排点云信息，此时需要在汇流排点云信息中通过导线满足最低位置、中心宽度、导线直径大小等过滤条件，输出最终接触线目标的相关测量性能参数。
以上技术方案，点云原始数据角分辨率为0.0833°，在远端6500mm处时，相邻点云的距离为9.45mm，接触线最小直径为12，9mm，因此可以保证每一帧点云数据都可以在接触线上形成有效反射，从而检测到目标物信息。同时采用高频方式600HZ/S，在低速(≤5km/h)下，通过将邻近的多帧点云数据进行融合处理成一帧原始点云，可以更多的对目标物进行廓形判定减少干扰等情况。从而实现远距离(3000～6500mm)情况下的高精度数据测量方式。
以上技术方案，上述连通区域划分以及过滤中，首先根据目标的位置信息去除孤立干扰点，然后利用接触网雷达点云数据的x,y,z坐标的距离信息实现聚类，最后根据聚类后的簇的点集数量以及外接立方体的长宽高等几何信息进行过滤得到接触网关键特征数据。
具体地，接触网关键特征包括接触网的定位点、接触网的接触悬挂以及接触网的锚段；
接触网的定位点指的是：在柔性接触网中接触网关键特征和接触线作用，固定接触线的位置；在刚性接触网中接触网关键特征和汇流排作用，固定汇流排的位置；
接触网的接触悬挂指的是接触网中通过承力索悬挂接触线的装置；
接触网的锚段指的是将接触网沿线分成一定长度并在结构上有独立机械稳定性的分段装置。
本实施例中，根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别，具体为：
判断候选区域是否存在定位点/定位线夹，若存在，则识别定位点/定位线夹，并返回接触网关键特征标记；若不存在，则未识别到定位点/定位线夹，结束。
判断候选区域是否存在定位点的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方200～500mm、接触线左右各600mm形成的矩形范围内查找固定接触线的槽钢和绝缘子信息，以槽钢、绝缘子点云和接触线点云形成如图5所示的结构进行判定，如果存在槽钢和绝缘子的特征信息，则判定当前为定位点；
判断候选区域是否存在定位线夹的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方5～15mm，接触线左右各50mm形成的矩形范围内查找固定接触线的定位线夹信息，以定位线夹点云和接触线点云形成T字形结构进行判定，如果存在定位线夹的特诊信息，则判定当前为定位线夹。
以上技术方案，候选区域存在则识别到接触网关键特征，不存在则未识别到接触网关键特征，其原理是：接触网关键特征不是全线具备，只在间隔一定距离的时候才出现一次。
本实施例中，根据候选区域，计算接触线导高、接触线拉出值，具体为：
根据候选区域，判断是否存在双导线；候选区域对接触线的廓形进行数据变形，平滑等处理，输出接触线的导高和拉出值；
若存在双导线，则根据工作支位置反向判断非工作支位置，根据非工作支位置，再计算设备到导线之间的距离和偏移；
若不存在双导线，则直接计算设备到导线之间的距离和偏移；
根据设备到导线之间的距离和偏移，在设备到导线之间的距离和偏移的基础上加上对应的基准值，得到接触线导高和接触线拉出值。
其中，接触线导高：接触导线的高度(简称导高)是指导线相对于钢轨面连线的垂直长度。
接触线拉出值：在直线区段上，接触线在定位点处相对于线路中心的偏移距离，称为拉出值；在曲线区段导线则被布置成折线的形式，此折线一般与受电弓中心的行迹相割或相切，这种在定位点处接触线距受电弓中线行迹的距离称为拉出值。
以上通过检测数据(接触线导高、接触线拉出值)与设计数据进行比对分析对应的接触网接触线是否需要调整和影响铁路行车安全。
具体实施时，图2为本发明接触网关键特征位置(即识别定位点/定位线夹)识别流程图；图3为本发明测量接触网几何参数(导高、拉出值)的流程图。
本发明基于自走行的接触网自动测量方法，不依赖于人工辅助，灵活方便；可以对多种接触网目标物同时识别，并输出空间坐标；仅依靠几何参数测量模块，维护成本相对低廉；外界环境动态改变时，不对该方案造成较大干扰，检测也不存在盲区，且检测精度高；适合于铁路业务实际情况，尤其能够实现远距离测量。
实施例2
如图4所示，本实施例与实施例1的区别在于，本实施例提供了基于自走行的接触网自动测量装置，该装置使用上述的基于自走行的接触网自动测量方法；该装置包括几何参数测量模块、分析检测模块和自走行小车，几何参数测量模块、分析检测模块安装于自走行小车上；
几何参数测量模块，用于实时获取接触网雷达点云数据；接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；几何参数测量模块采用激光雷达传感器；
分析检测模块，用于根据接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
本实施例中，述接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移。
本实施例中，几何参数测量模块采用激光雷达传感器，激光雷达传感器垂直于柜面向正上方获取目标物接触网信息。
本实施例中，分析检测模块包括连通区域划分以及过滤单元、识别及计算单元；
连通区域划分以及过滤单元，用于根据接触网雷达点云数据，对接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；及在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；其中，候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域；
识别及计算单元，用于根据候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
其中，各个单元的执行过程按照实施例1的基于自走行的接触网自动测量方法流程步骤执行即可，此实施例中不再一一赘述。
本发明借助基于自走行的接触网自动测量装置，不依赖于人工辅助，灵活方便；可以对多种接触网目标物同时识别，并输出空间坐标；仅依靠几何参数测量模块，维护成本相对低廉；外界环境动态改变时，不对该方案造成较大干扰，检测也不存在盲区，且检测精度高；适合于铁路业务实际情况，尤其能够实现远距离测量。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，该方法包括：
基于自走行方式实时获取接触网雷达点云数据；所述接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；
根据所述接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据所述候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
2.根据权利要求1所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，所述接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移。
3.根据权利要求1所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，根据所述接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域，包括：
根据所述接触网雷达点云数据，对所述接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；
在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；
其中，所述候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域。
4.根据权利要求3所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，根据所述接触网雷达点云数据，对所述接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；具体为：
A、在所述接触网雷达点云数据中，根据目标的位置信息去除孤立干扰点；
B、利用去除干扰点后的接触网雷达点云数据的坐标位置信息，对所述去除干扰点后的接触网雷达点云数据进行聚类划分，得到聚类后的簇的点集数量、若干非目标连通区域和目标连通区域；所述非目标连通区域指的是非接触网关键特征的连通区域；
C、根据所述坐标位置信息，过滤若干连通区域中的非目标连通区域；
D、根据聚类后的簇的点集数量以及外接立方体信息，对目标连通区域的接触网雷达点云数据进行再次过滤，得到接触网关键特征和接触线数据。
5.根据权利要求1所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，所述接触网关键特征包括接触网的定位点、接触网的接触悬挂以及接触网的锚段；
所述接触网的定位点指的是：在柔性接触网中接触网关键特征和接触线作用，固定接触线的位置；在刚性接触网中接触网关键特征和汇流排作用，固定汇流排的位置；
所述接触网的接触悬挂指的是接触网中通过承力索悬挂接触线的装置；
所述接触网的锚段指的是将接触网沿线分成预设长度并在结构上有独立机械稳定性的分段装置。
6.根据权利要求1所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，根据所述候选区域，进行定位点/定位线夹识别，具体为：
判断候选区域是否存在定位点/定位线夹，若存在，则识别定位点/定位线夹，并返回接触网关键特征标记；若不存在，则未识别到定位点/定位线夹，结束；
判断候选区域是否存在定位点的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方200～500mm、接触线左右各600mm形成的矩形范围内查找固定接触线的槽钢和绝缘子信息，以槽钢、绝缘子点云和接触线点云形成的结构进行判定，如果存在槽钢和绝缘子的特征信息，则判定当前为定位点；
判断候选区域是否存在定位线夹的具体步骤为：
在候选区域中获取到接触线后，以接触线为基准点，在接触线上方5～15mm，接触线左右各50mm形成的矩形范围内查找固定接触线的定位线夹信息，以定位线夹点云和接触线点云形成T字形结构进行判定，如果存在定位线夹的特诊信息，则判定当前为定位线夹。
7.根据权利要求1所述的基于自走行的接触网自动测量方法，其特征在于，根据所述候选区域，计算接触线导高、接触线拉出值，具体为：
根据所述候选区域，判断是否存在双导线；
若存在双导线，则根据工作支位置反向判断非工作支位置，根据非工作支位置，再计算设备到导线之间的距离和偏移；
若不存在双导线，则直接计算设备到导线之间的距离和偏移；
根据设备到导线之间的距离和偏移，在设备到导线之间的距离和偏移的基础上加上对应的基准值，得到接触线导高和接触线拉出值。
8.基于自走行的接触网自动测量装置，其特征在于，该装置包括几何参数测量模块、分析检测模块和自走行小车，所述几何参数测量模块、分析检测模块安装于自走行小车上；
所述几何参数测量模块，用于实时获取接触网雷达点云数据；所述接触网雷达点云数据是利用激光雷达传感器通过激光投射在接触线上反射回激光信息而形成；所述述接触网雷达点云数据包括接触线形态、接触线夹形态、接触线到轨平面的垂直距离和接触线相对于轨道中心线的偏移；
所述分析检测模块，用于根据所述接触网雷达点云数据，采用连通区域划分以及过滤法进行接触网关键特征识别并筛选候选区域；根据所述候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
9.根据权利要求8所述的基于自走行的接触网自动测量装置，其特征在于，所述几何参数测量模块采用激光雷达传感器，所述激光雷达传感器垂直于柜面向正上方获取目标物接触网信息。
10.根据权利要求8所述的基于自走行的接触网自动测量装置，其特征在于，所述分析检测模块包括连通区域划分以及过滤单元、识别及计算单元；
所述连通区域划分以及过滤单元，用于根据所述接触网雷达点云数据，对所述接触网雷达点云数据进行连通区域划分以及过滤，得到接触网关键特征数据；及在接触网关键特征数据中，按照长宽高的条件筛选候选区域；其中，所述候选区域指的是包括接触网关键特征数据的连通区域；
所述识别及计算单元，用于根据所述候选区域，进行定位点/定位线夹识别并计算接触线导高、接触线拉出值。
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| CN202310769472.2A CN116819549A (zh) | 2023-06-27 | 2023-06-27 | 基于自走行的接触网自动测量方法及装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117471261A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 四川拓及轨道交通设备股份有限公司 | 一种基于空载电压的车载式柔性接触网定位装置检测方法 |
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2023
- 2023-06-27 CN CN202310769472.2A patent/CN116819549A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN117471261A (zh) * | 2023-12-28 | 2024-01-30 | 四川拓及轨道交通设备股份有限公司 | 一种基于空载电压的车载式柔性接触网定位装置检测方法 |
| CN117471261B (zh) * | 2023-12-28 | 2024-03-29 | 四川拓及轨道交通设备股份有限公司 | 一种基于空载电压的车载式柔性接触网定位装置检测方法 |
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