DE102006031487A1 - Arrangement for contact wire lifting measuring, has contactless optical measuring device for image recording of idle state of contact wire and maximum contact wire lift, and evaluation unit records images - Google Patents
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- B60M1/12—Trolley lines; Accessories therefor
- B60M1/28—Manufacturing or repairing trolley lines
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zur stationären Fahrdrahtanhubmessung.The The invention relates to an arrangement and a method for stationary Fahrdrahtanhubmessung.
Als Fahrdrähte werden Oberleitungen oder Fahrleitungen bezeichnet, die bei Bahnen zur Fahrstromversorgung von elektrischen Triebfahrzeugen dienen. Unter Fahrdrahtanhub versteht man die Lageänderung von Fahrdrähten infolge der Passage eines Stromabnehmers von elektrischen Triebfahrzeugen.When Contact wires overhead lines or catenaries are called, in the case of railways to the traction power supply of electric traction vehicles. Under Fahrdrahtanhub means the change in position of contact wires due the passage of a pantograph from electric traction vehicles.
Bei der Beurteilung des Zusammenspiels zwischen Stromabnehmer und Oberleitung ist eine Bewertung bezüglich Fahrdrahtlage, Kontaktkraft der Elastizität des Kettenwerkes und des Anhubes entlang der Strecke notwendig. Es ist erforderlich den Anhub von Fahrdrähten an unterschiedlichen Punkten im Kettenwerk zu messen.at the assessment of the interaction between pantograph and overhead line is a rating regarding Contact wire position, contact force of the elasticity of the chain mechanism and the Lifting necessary along the route. It is necessary the lift of contact wires to measure at different points in the catenary.
Um einen effizienten Betrieb von elektrisch betriebenen Schienenfahrzeugen zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Stromabnehmer mit einer definierten Anpresskraft gegen den Fahrdraht zu drücken. Die Anpresskraft führt zu einer Lageänderung des Fahrdrahtes, sofern der Fahrdraht eine geringere entgegengesetzte Kraft aufbringt.Around efficient operation of electrically operated rail vehicles to ensure it required the pantograph with a defined contact pressure to press against the contact wire. The contact force leads to a change of position of the Contact wire, provided the contact wire is a lower opposite Strengthens.
Somit besteht im Stand der Technik seit längerem das Problem, die Anpresskraft zu dimensionieren. Eine zu geringe Anpresskraft führt zu hohen Widerständen und einer Erwärmung des Stromabnehmers und des Fahrdrahtes, und eine zu hohe Anpresskraft führt zu verstärkter Abrasion sowie zu einem ungewollten Aufschwingen des an mehreren Stellen gehalterten Fahrdrahtes, welcher auch als Kettenfahrleitung bezeichnet wird.Consequently exists in the prior art for a long time the problem, the contact pressure to dimension. Too little contact force leads to high resistance and a warming of the pantograph and the contact wire, and an excessive contact pressure leads to reinforced Abrasion and unwanted swinging of the in several places salaried contact wire, which also referred to as chain drive line becomes.
Ansätze zur
Lösung
dieses Problems werden beispielsweise in der
Die
Konzeption der Erzeugung einer definierten Kontaktkraft verfolgt
auch die
Eine
Vorrichtung zur Erfassung der Anpresskraft zwischen einem Fahrdraht
und einem Stromabnehmer wird in der
Das Ausgangssignal des Beschleunigungssensors wird mit dem Ausgangssignal der Messeinrichtung verknüpft, um die Anpresskraft zu berechnen. Der Beschleunigungssensor ist so ausgebildet, dass er eine federnd am Stromabnehmer angebrachte seismische Masse aufweist, deren jeweilige Position in Bezug auf den Stromabnehmer optisch erfasst und ein entsprechendes Lichtsignal zu einem vom Stromabnehmer potenzialmäßig getrennten optoelektrischen Wandler übermittelt wird.The Output signal of the acceleration sensor is connected to the output signal linked to the measuring device, to calculate the contact pressure. The acceleration sensor is designed so that it has a spring attached to the pantograph seismic mass, whose respective position in relation to the current collector optically detected and a corresponding light signal to a potential-separated from the pantograph opto-electric Transducer transmitted becomes.
Aus dem vorgenannten Stand der Technik geht die Erforderlichkeit der Erfassung der Anpresskraft – und damit indirekt verbunden – auch die Bedeutung der Bestimmung des Fahrdrahtanhubs hervor.Out the above-mentioned prior art, the need for the Recording the contact pressure - and connected with it indirectly - too the importance of determining the contact wire lift.
Erschwerend für die Fahrdrahtanhubmessung ist, dass die Oberleitungen spannungsführend sind, wobei die Netzspannung zwischen 0,6 kV und 25 kV liegt.aggravating for the Catenary lift measurement is that the overhead lines are live, where the mains voltage is between 0.6 kV and 25 kV.
Der Stand der Technik zur stationären Messung des Anhubs von Oberleitungen beim Durchgang von Stromabnehmern elektrischer Triebfahrzeuge wird dadurch repräsentiert, dass am spannungsführenden Messpunkt ein Seil befestigt ist, das durch eine geeignete Führung, über Rollen oder Ähnliches, eine Auslenkung auf einen Messsensor auf Erdpotenzial überträgt. Das Wegsignal wird im Sensor in ein elektrisches Signal gewandelt, welches der Messeinrichtung bzw. dem Aufzeichnungsgerät zugeführt wird.Of the State of the art for stationary Measuring the lift of overhead lines when passing current collectors electric traction vehicles is represented by the fact that at the live Measuring point a rope is attached, by a suitable guide, over rollers or similar, transmits a deflection to a measuring sensor to earth potential. The Path signal is converted in the sensor into an electrical signal, which the measuring device or the recording device is supplied.
Die genannte konventionelle Methode zur Messung des Fahrdrahtanhubs ist mit gravierenden Nachteilen verbunden.The mentioned conventional method for measuring the trolley lift is associated with serious disadvantages.
Besonders nachteilig ist, dass die Messtechnik im spannungsführenden Oberleitungsbereich montiert werden muss. Dies führt durch das Herstellen und Sichern des spannungsfreien Zustandes der Oberleitung zu Sperrpausen im Eisenbahnbetrieb während der Installation und Deinstallation der Messtechnik.Especially It is disadvantageous that the measuring technology in the live Overhead line must be mounted. This leads through the manufacture and Secure the voltage-free state of the overhead line to blocking pauses in railway operation during the installation and uninstallation of the measurement technology.
Weiterhin von Nachteil ist, dass keine freie Wahl des Messpunktes im Feld des Kettenwerks des Fahrdrahtes möglich ist, da die Montage an einem Mast im Oberleitungsbereich notwendig ist. Somit können nur Oberleitungsstützpunkte erfasst werden.Another disadvantage is that no free choice of the measuring point in the field of the catenary of Contact wire is possible because the installation is necessary on a mast in the catenary area. Thus, only overhead lines can be detected.
Der Methode der Messung über die Lageänderung eines Seiles haftet immanent weiterhin eine Ungenauigkeit an, welche durch Längenänderungen des Seiles, den Seildurchhang und die Seilträgheit bei der Übertragung des Messsignals bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen, wie verschiedene Temperaturen und Niederschlag, bedingt ist.Of the Method of measurement over the change of position a rope immanently adheres to an inaccuracy, which by changes in length of the Ropes, rope sag and rope sluggishness during transmission of the measurement signal under different environmental conditions, such as different temperatures and precipitation, conditional.
Durch die thermische Ausdehnung und die Längung durch Schnee- und Eislasten sowie Regen oder Wind werden Messungenauigkeiten verursacht.By thermal expansion and elongation due to snow and ice loads as well as rain or wind, measurement inaccuracies are caused.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung und ein Verfahren zur Messung des Fahrdrahtanhubs zu schaffen, mit deren Hilfe der Fahrdrahtanhub ohne Eingriff in den Eisenbahnbetrieb an jeder Stelle des Kettenwerkes messbar ist. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, eine Messmethode zur Verfügung zu stellen, die eine hohe Genauigkeit bei vertretbarem Aufwand beziehungsweise minimalem Aufwand realisiert.The The object of the invention is an arrangement and a method to measure the trolley lift, with the help of the trolley lift without intervention in the railway operation at every point of the chain work is measurable. It is a further object of the invention to provide a measuring method to disposal to provide a high accuracy at reasonable cost, respectively realized minimal effort.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine Anordnung zur Fahrdrahtanhubmessung mit einer optischen Messeinrichtung zur Bildaufnahme mindestens der Ruhelage des Fahrdrahtes und des maximalen Fahrdrahtanhubs gelöst, wobei eine Auswerteeinrichtung für die aufgenommenen Bilder und eine Ausgabeeinrichtung zur Anzeige und Darstellung der Ergebnisse vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinrichtung derart ausgebildet ist, dass die aufgenommenen Bilder verglichen werden und nach Kalibrierung der Anordnung der maximale Fahrdrahtanhub (A) aus den Bilddaten ermittelbar ist.The The object of the invention is an arrangement for Fahrdrahtanhubmessung with an optical measuring device for image acquisition at least the rest position of the contact wire and the maximum Fahrdrahtanhubs solved, wherein an evaluation device for the captured images and an output device for display and presentation of the results is provided, wherein the evaluation device is formed such that the recorded images compared and after calibration of the arrangement, the maximum contact wire lift (A) can be determined from the image data.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Anordnung zusätzlich Mittel zur berührungslosen Entfernungsmessung zwischen Fahrdraht und Messeinrichtung und Mittel zur Bestimmung des Messwinkels α.To A preferred embodiment of the invention contains the arrangement additionally Means for contactless Distance measurement between contact wire and measuring device and means for determining the measuring angle α.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung wird als Messeinrichtung ein Fotoapparat mit einer automatischen Auslösung verwendet. In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird als Messeinrichtung eine Videokamera verwendet, die den gesamten Durchgang des Stromabnehmers durch den Messpunkt aufnimmt.In a particularly simple embodiment of the invention is used as a measuring device a camera with an automatic trigger used. Especially preferred embodiment of the invention is used as a measuring device a video camera is used, which covers the entire passage of the pantograph through the measuring point.
Zum Zwecke der Signalverarbeitung ist es vorteilhaft, die Messeinrichtung als digitale Messeinrichtung auszubilden, da somit Zwischenschritte der Analog-, Digital- und Digital-Analog-Wandlung mit damit verbundenen Fehlern ausgeschaltet werden können.To the For purposes of signal processing, it is advantageous to the measuring device as a digital measuring device, as there are intermediate steps the analog, digital and digital-to-analog conversion associated with it Errors can be turned off.
Die Auswerteeinrichtung für die aufgenommenen Bilder und die Ausgabeeinrichtung zur Anzeige und Darstellung der Ergebnisse wird bevorzugt über einen gewöhnlichen Personalcomputer realisiert. Das Verfahren zur Fahrdrahtanhubmessung beinhaltet erfindungsgemäß folgende Schritte:
- a) eine optische Messeinrichtung wird zunächst kalibriert,
- b) die Ruhelage des Fahrdrahtes wird in einer Bildebene aufgenommen, wobei der Mittelpunkt des Fahrdrahtes in Ruhelage der Schnittpunkt von Objekt- und Bildebene ist,
- c) die maximale Fahrdrahtanhubposition wird als Bild in der Bildebene aufgenommen,
- d) mittels einer Auswerteeinrichtung aus den Bildern der Ruhelage des Fahrdrahtes und der maximalen Fahrdrahtanhubposition in der Bildebene wird die Differenz des maximalen Fahrdrahtanhubs in der Bildebene bestimmt und
- e) der maximale Fahrdrahtanhub in der Objektebene wird schließlich mittels der Auswerteeinrichtung ermittelt und dargestellt.
- a) an optical measuring device is first calibrated,
- b) the rest position of the contact wire is received in an image plane, wherein the center of the contact wire in rest position is the intersection of object and image plane,
- c) the maximum contact wire lifting position is recorded as an image in the image plane,
- d) by means of an evaluation of the images of the rest position of the contact wire and the maximum Fahrdrahtanhubposition in the image plane, the difference of the maximum Fahrdrahtanhubs in the image plane is determined and
- e) the maximum Fahrdrahtanhub in the object plane is finally determined and displayed by means of the evaluation.
Gemäß der Konzeption der Erfindung erfolgt die Messaufnahme visuell beziehungsweise optisch durch die Aufnahme der Messpunktbewegung mittels eines Fotoapparates oder einer Videokamera.According to the concept According to the invention, the measuring receptacle takes place visually or optically the recording of the measuring point movement by means of a camera or a video camera.
Das Verfahren zur Fahrdrahtanhubmessung wird durch verschiedene Kalibriervorgänge mit unterschiedlichen Genauigkeiten ausgestaltet, welche je nach Erfordernissen eingesetzt werden können.The Catenary lift measurement method is accompanied by various calibration procedures designed different accuracies, depending on requirements can be used.
Die Kalibrierung der optischen Messeinrichtung erfolgt einmal durch Selbstkalibrierung, wobei ein am Messpunkt befindliches Bauteil bekannter Größe IN in der Bildebene IN' bestimmt wird. Der Fahrdrahtanhub A in der Objektebene wird nach der Messung des Fahrdrahtanhubs in der Bildebene LA' in der Auswerteeinrichtung näherungsweise nach der Beziehung berechnet und dargestellt.The calibration of the optical measuring device takes place once by self-calibration, wherein a component located at the measuring point of known size IN in the image plane IN 'is determined. The Fahrdrahtanhub A in the object plane is after the measurement of the Fahrdrahtanhubs in the image plane LA 'in the evaluation approximately the relationship calculated and displayed.
Bei der selbstkalibrierenden Messung werden am Messpunkt im Kettenwerk befindliche Bauteile als Messnormal genutzt. Der Vorteil besteht hierbei darin, dass keine Einmessung der Anordnung notwendig ist.at The self-calibrating measurement will be at the measuring point in the catenary located components used as a measurement standard. The advantage exists this is that no measurement of the arrangement is necessary.
Das Messobjekt wird durch die Projektion von der Objektebene auf die Bildebene verkürzt dargestellt. Um diesen Abbildungsfehler bei der Höhenmessung zu kompensieren, müsste folglich der Winkel α bekannt sein, sofern man trigonometrisch exakt die Verhältnisse in der Objektebene bestimmen will. Wird aber nun ein Bauteil in der Objektebene als Normal benutzt, so ist der Darstellungsfehler automatisch kompensiert. Die automatische Kompensation entsteht durch die Anwendung der gleichen trigonometrischen Funktion auf die Mess- und Normalgröße, die bei der Anhubermittlung jeweils im Zähler und Nenner der Verhältnisgleichung stehen. Somit muss die Geometrie der Messanordnung nicht erfasst werden. Wichtig und zu beachten ist, dass das Normal in der Objektebene liegen muss. Andere Normale bedürfen der Winkelkorrektur, da sonst eine Abweichung von Objekt zu Bild zu groß ist.The measurement object is shortened by the projection from the object plane to the image plane. In order to compensate for this aberration in the height measurement, therefore, the angle α would have to be known, if one wants to determine exactly the conditions in the object plane trigonometrically. If, however, a component in the object plane is used as normal, then the display error is automa compensated. The automatic compensation arises from the application of the same trigonometric function to the measured and normal size, which are each in the numerator and denominator of the ratio equation in the Anhubermittlung. Thus, the geometry of the measuring arrangement does not have to be detected. It is important to note that the normal must lie in the object plane. Other standards require the angle correction, otherwise a deviation from object to image is too large.
Das alternative Verfahren der Kalibrierung der optischen Messeinrichtung durch Fremdkalibrierung ist durch folgende Vorgehensweise charakterisiert:
- A) der Abstand X der Messeinrichtung zum Fahrdraht wird mit den Mitteln zur berührungslosen Entfernungsmessung bestimmt,
- B) der Messwinkels α als Winkel zwischen der Horizontalen und der den Abstand X bildenden Gerade zwischen Messeinrichtung und Fahrdraht wird weiterhin bestimmt,
- C) das Verhältnis eines Fremd-Normals bekannter Objektgröße O im Abstand X in der Bildebene wird zur Bildobjektgröße O' bestimmt und
- D) anschließend erfolgt die Bestimmung und Ausgabe des maximalen Fahrdrahtanhubs A in der Objektebene näherungsweise durch die Beziehung
- A) the distance X of the measuring device to the contact wire is determined by the means for contactless distance measurement,
- B) of the measuring angle α as an angle between the horizontal and the straight line forming the distance X between the measuring device and the contact wire is further determined,
- C) the ratio of a foreign standard known object size O at a distance X in the image plane is determined to the image object size O 'and
- D) Subsequently, the determination and output of the maximum contact wire lift A in the object plane takes place approximately through the relationship
Als Fremdkalibrierung bezeichnet man das Verfahren, bei dem das Bildmaß, beispielsweise als Pixelmaß, durch Messung eines Fremd-Normals und unter Berücksichtigung der geometrischen Anordnung des Messaufbaus errechnet wird. Das Verfahren lässt sich durch folgende Schritte beschreiben:
- • Aufbau des Stativs und Fokussierung des Messobjektes mit der Kamera des Messpunktes auf dem Stativ; dabei ist zu beachten, dass der Standort und die Einstellungen des Stativs nicht mehr geändert werden dürfen, ausgenommen Bewegungen des Stativkopfes,
- • Messung der Entfernung Stativ – Messobjekt,
- • Messung des Winkels α,
- • Schwenken des Stativkopfes parallel zur Eisenbahntrasse,
- • Einrichten des Fremd-Normals in gleicher Entfernung vom Stativ wie die Strecke Stativ – Messobjekt nur bei waagerechter Ausrichtung des Stativkopfes,
- • Aufnahme des Fremd-Normals durch die Kamera auf dem Stativ, wobei die Objektebene gleich der Bildebene ist,
- • Bestimmung des Bildmaßes der orthogonalen Bildebene für die Länge des Fremd-Normals IN und Umrechnung auf die Bildebene des Messobjektes unter Beachtung des Winkels α zu IN' und
- • Fokussierung des Messobjektes mit der Kamera.
- • Construction of the tripod and focusing of the object to be measured with the camera of the measuring point on the tripod; It should be noted that the location and the settings of the tripod must not be changed, except movements of the tripod head,
- • measuring the distance tripod - measuring object,
- Measuring the angle α,
- • pivoting the tripod head parallel to the railway line,
- • Setting up the foreign standard at the same distance from the tripod as the distance tripod - measuring object only with horizontal alignment of the tripod head,
- • Taking the foreign standard by the camera on the tripod, where the object plane is the same as the image plane,
- • Determination of the image dimension of the orthogonal image plane for the length of the foreign standard IN and conversion to the image plane of the measurement object, taking into account the angle α to IN 'and
- • Focusing the measurement object with the camera.
Gemäß der Konzeption der optischen und berührungslosen Ermittlung des maximalen Fahrdrahtanhubs ist eine der Randbedingungen die Sichtbarkeit des Stromabnehmers. Die Sichtbarkeit des Stromabnehmers ist gegeben, wenn die Bildbreite des Messbildes größer ist als der in der Zeit zwischen den Halbbildaufnahmen der Kamera zurückgelegte Weg des Fahrzeugs. Dies ist bei 25 Vollbildern pro Sekunde gegeben, wenn der vom Fahrzeug innerhalb einer fünfzigstel Sekunde zurückgelegte Weg der Abbildungsbreite der Messaufnahme entspricht.According to the concept the optical and non-contact Determining the maximum trolley lift is one of the boundary conditions the visibility of the pantograph. The visibility of the pantograph is given if the image width of the measurement image is larger as the distance traveled in the time between the field shots of the camera of the vehicle. This is given at 25 frames per second, if the distance traveled by the vehicle within one fiftieth of a second Path corresponds to the image width of the measurement recording.
Die Zuordenbarkeit von Ruhelage und Anhub einer Messung ist gegeben, wenn die Messaufnahme mit der Aufnahme der Ruhelage beginnt, bevor der Stromabnehmer in die Nachspannlänge der zu messenden Oberleitung eingefahren ist. Unter Nachspannlänge versteht man den Abstand eines Abspannpunktes einer Oberleitung zum nächsten, wohingegen mit Feldlänge der Abstand zwischen zwei Masten benannt wird.The Assignability of rest position and rise of a measurement is given, when the measurement recording starts recording the rest position before the current collector in the Nachspannlänge the measured overhead line retracted. Post-length is the distance a guy point of a catenary to the next, whereas with field length of the Distance between two masts is named.
Besonders vorteilhaft ist, wenn das Bildmaß in der Bildebene digital in Form der Pixelzahl erfasst wird, was durch herkömmliche Programme ohne weiteres realisierbar ist. Damit ist eine Genauigkeit letztlich von der Pixelzahl und der Auflösung abhängig, wobei bereits sehr kostengünstig eine sehr hohe Auflösung und damit eine hohe Genauigkeit der Anlage erreicht werden kann.Especially is advantageous if the image size in the image plane digital in the form of the pixel number is captured, which by conventional Programs is readily feasible. This is an accuracy Ultimately dependent on the number of pixels and the resolution, which is already very cost effective one very high resolution and thus a high accuracy of the system can be achieved.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Bild für den maximalen Fahrdrahtanhub aus einer Sequenz von Bildern beim Stromabnehmerdurchgang ausgewählt wird. Dabei wird der Vorgang von der Ruhelage des Fahrdrahtes über den Stromabnehmerdurchgang durchgängig gefilmt, und die Bilder werden nachfolgend manuell oder aber auch programmgesteuert ausgewählt.Especially is preferred if the picture for the maximum catenary lift from a sequence of images at the pantograph passage selected becomes. The process of the rest position of the contact wire over the Continuous current collector filmed, and the pictures are below manually or as well Programmatically selected.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass durch die Aufnahme eines feststehenden Referenzobjektes in den aufgenommenen Bildern, wie ein Gebäude, ein Mast oder ein Bauwerk, Fehler korrigiert werden können. Im Bildausschnitt wird das Referenzobjekt mit erfasst, und durch die Bestimmung des relativen vertikalen Abstandes von Mess- zu Referenzobjekt ist eine Korrektur von Fehlern durch Erschütterung der Messeinrichtung durch Wind oder Wettereinflüsse oder auch sonstige Schwingungseinflüsse möglich.A advantageous embodiment of the invention is that by the inclusion of a fixed reference object in the recorded images, like a building, a mast or a structure, mistakes can be corrected. in the Image section, the reference object is detected with, and by the Determination of the relative vertical distance from measurement to reference object is a correction of errors due to vibration of the measuring device by wind or weather influences or other vibration influences possible.
Eine Ausgestaltung dieser Komponente besteht darin, dass im Tunnel als Referenzobjekt zur Fehlerkorrektur ein Muster an der Tunnelwand oder Tunneldecke verwendet wird.A Design of this component is that in the tunnel as Reference object for error correction a pattern on the tunnel wall or tunnel ceiling is used.
Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, dass die Installation der Messtechnik außerhalb des Gefahrenbereichs und des Oberleitungsbereichs möglich ist. Die Selbstkalibrierung und Fremdkalibrierung sind weiterhin auch außerhalb des Oberleitungsbereichs durchführbar und auch zwischen den Messungen überprüfbar. Dadurch wird in hervorragender Weise gewährleistet, dass keine Beeinträchtigung des Eisenbahnverkehrs bei der Messung und insbesondere bei der Installation der Messtechnik erfolgt.The advantages of the invention are in particular This is because the installation of the measuring technology outside the danger zone and the overhead line area is possible. The self-calibration and external calibration can still be carried out outside the overhead line area and can also be checked between the measurements. This ensures in an excellent way that there is no impairment of railway traffic during the measurement and in particular during the installation of the measurement technology.
Die Verwendung von Standardkomponenten für die Messeinrichtung, wie digitale Videokameras oder Fotoapparate, führt zu kostengünstigen Realisierungen. Durch lichtstarke Teleobjektive ist die Fahrdrahtanhubmessung von unterschiedlicher Höhe möglich. Dabei ist es unerheblich, ob sich die Messeinrichtung oberhalb oder unterhalb der Schienenoberkante (SOK) befindet.The Use of standard components for the measuring device, such as digital video cameras or cameras, leads to cost-effective Realizations. Due to high-powered telephoto lenses, the contact wire lifting measurement is of different height possible. It is irrelevant whether the measuring device above or located below the top of the rail (SOK).
Die Auswerte- und Anzeigeeinrichtung kann gleichfalls kostengünstig mittels eines herkömmlichen Computers realisiert werden, so dass ausschließlich Standardkomponenten mit ausreichender Genauigkeit einsetzbar sind.The Evaluation and display device can also cost-effective means a conventional one Computers are realized, so that only standard components with sufficient accuracy can be used.
Insgesamt wird die Genauigkeit des Verfahrens nach der EN 50317 eingehalten, da die verwendeten Näherungen keine signifikanten Auswirkungen auf das Ergebnis haben.All in all the accuracy of the procedure according to EN 50317 is complied with, because the approximations used have no significant impact on earnings.
Mit der Methode können stationär optische Anhubmessungen für Fahrdraht, Tragseil und alle beweglichen Armaturen vorgenommen werden. Besonders vorteilhaft ist, dass die Messung sowohl am Stützpunkt als auch an jeder beliebigen Stelle im Längsfeld möglich ist.With of the method stationary optical lifting measurements for Contact wire, carrying cable and all moving fittings are made. It is particularly advantageous that the measurement both at the base as well as anywhere in the longitudinal field is possible.
Gleichfalls sind mehrere unabhängige Messstellen einrichtbar.Likewise are several independent Measuring points can be set up.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist darüber hinaus eine Fahrgeschwindigkeitsmessung bis 350 km/h möglich.To an embodiment of the invention is also a driving speed measurement to 350 km / h possible.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen. Es zeigen:Further Details, features and advantages of the invention will become apparent the following description of embodiments with reference on the associated Drawings. Show it:
In
Der
Winkel α der
Geraden von Messeinrichtung
Das
Verfahren geht von der Näherung
aus, dass der Winkel α gleich
dem Winkel α' ist, wodurch sich
das Dreieck, welches sich zwischen der Bildebene
In
Der
Fahrdraht
Die
Streckt IN ist die bekannte Größe eines Bauteils
in der Objektebene
- – Selbstkalibrierende
Messung des Fahrdrahtanhubs am Stützpunkt:
• Aufbau
der Kamera
1 , so dass das Messobjekt fokussiert werden kann, • Start der Aufnahme vor Einfahrt des elektrischen Triebfahrzeugs in die Nachspannlänge, in der der Messpunkt sich befindet, • Beenden der Aufnahme, nachdem alle zu messenden Stromabnehmer den Messpunkt passiert haben, • Überspielen der Daten auf den Auswerterechner zur digitalen Auswertung, • Kalibrierung des Messprogramms durch Zuordnung der Pixelzahl der Länge IN' zur Länge des Normals, beispielsweise einer Stützpunktklemme in mm, • Markierung der Ruhelage, • Anzeige des Bildes des Stromabnehmerdurchgangs: Der Stromabnehmer muss auf mindestens einem Halbbild (jede zweite Bildzeile) erkennbar sein, • Markierung der Lage und Bestimmung der Pixelzahl für LA', • Berechnung des Anhubs aus LN/LN'·LA', • Messung weiterer folgender Stromabnehmer oder Ende der Auswertung und • Protokollierung der Messwerte.
- - Self-calibrating measurement of the contact wire lift at the base: • Camera setup
1 so that the object to be measured can be focused, • start the recording before entering the electric traction unit in the Nachspannlänge in which the measuring point is located, • termination of the recording, after all to be measured pantograph have passed the measuring point, • dubbing the data on the Evaluation computer for digital evaluation, • Calibration of the measuring program by assigning the pixel number of length IN 'to the length of the normal, for example a support point clamp in mm, • Marking the rest position, • Display of the image of the current collector passage: The current collector must be on at least one field (every second • marking of the position and determination of the number of pixels for LA ', • calculation of the lift from LN / LN' · LA ', • measurement of further following current collectors or end of the evaluation and • logging of the measured values.
In
Sofern
im Unterschied zur selbstkalibrierten Messung keine verlässlichen
Angaben über
die Objektgrößen eines
Messnormales im Oberleitungsbereich bestehen, ist die Fremdkalibrierung
erforderlich, um eine verlässliche
Berechnung des maximalen Fahrdrahtanhubs A in der Objektebene
In
der Ausgestaltung nach
- – Fremdkalibrierte Messung an zwei aufeinanderfolgenden Stützpunkten: • Aufbau der Kameras mit Stativen, • Durchführung der fremdkalibrierten Messung für jede Kamera, • Start der Aufnahme vor Einfahrt des elektrischen Triebfahrzeugs in die Nachspannlänge, in der der Messpunkt sich befindet, • Beenden der Aufnahme, nachdem alle zu messenden Stromabnehmer den Messpunkt passiert haben, • Überspielen der Daten auf den Auswerterechner, • Start des Auswerteprogramms; je Messpunkt die gleiche Prozedur, • Markierung der Ruhelage, • Anzeige des Bildes des Stromabnehmerdurchgangs: Der Stromabnehmer muss auf mindestens einem Halbbild (jede zweite Bildzeile) erkennbar sein, • Markierung der Lage und Bestimmung der Pixelzahl für LA', • Berechnung des Anhubs, • Messung weiter folgender Stromabnehmer, • Auswertung des nächsten Messpunktes oder Ende der Auswertung und • Protokollierung der Messwerte.
- - Foreign-calibrated measurement on two consecutive interpolation points: • Setup of the cameras with tripods, • Performing the externally calibrated measurement for each camera, • Start recording before the electric traction unit enters the post-tension length in which the measuring point is located, • Stop recording after all the pantographs to be measured have passed the measuring point, • transfer of the data to the evaluation computer, • start of the evaluation program; the same procedure for each measuring point, • mark the position of rest, • display of the image of the pantograph passage: the pantograph must be recognizable on at least one field (every other picture line), • mark the position and determine the number of pixels for LA ', • calculate the lift, • Measurement of the following pantographs, • Evaluation of the next measuring point or end of the evaluation and • Logging of the measured values.
Die Vorteile dieser Anordnung bestehen insbesondere in der höheren Genauigkeit durch Verwendung größerer Normale sowie in der größeren Universalität der Anwendbarkeit, da auch alle Messpunkte ohne Messnormal im oder am Messpunkt gemessen werden können.The Advantages of this arrangement are in particular the higher accuracy by using larger normals as well as in the greater universality of applicability, as all measuring points without measuring standard are measured at or at the measuring point can be.
Nach
einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird im Vorfeld
von Messungen eine Kennlinie der jeweiligen Messeinrichtung
- 11
- Messeinrichtungmeasuring device
- 22
- Bildebene/Orthogonale zur BilderfassungsrichtungImage plane / Orthogonal to the image acquisition direction
- 2'2 '
- Bildebene in der Senkrechten zur Fremdkalibrierungimage plane in the vertical for external calibration
- 33
- Objektebene/SenkrechteObject Level / Vertical
- 44
- BilderfassungsrichtungImage capture direction
- 55
- Fahrdraht in Ruhelagecontact wire in a quiet location
- 5'5 '
- Fahrdraht in maximaler Fahrdrahtanhubposition in der Bildebenecontact wire in maximum contact wire lifting position in the image plane
- 66
- Horizontalehorizontal
- 77
- Gleistrack
- 88th
- Fremd-NormalThird-Normal
- XX
- Abstand Messeinrichung–Fahrdrahtdistance Messeinrichung contact wire
- O'O'
-
Fremd-Normal
für Kalibrierung
in der senkrechten Bildebene
2' Foreign Normal for calibration in the vertical image plane2 ' - LNLN
- Bekannte Größe eines BauteilsKnown Size of one component
- LN'LN '
-
Größe des bekannten
Bauteils in der Bildebene
2 Size of the known component in the image plane2 - AA
-
Maximaler
Fahrdrahtanhub in der Objektebene
3 Maximum contact wire lift in the object plane3 - LA'LA '
-
Maximaler
Fahrdrahtanhub in der Bildebene
2 Maximum contact wire lift in the image plane2 - OO
-
Objektgröße Fremd-Normal
8 Object size foreign normal8th
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610031487 DE102006031487B4 (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Method for contact wire lifting measurement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200610031487 DE102006031487B4 (en) | 2006-07-06 | 2006-07-06 | Method for contact wire lifting measurement |
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