RU216116U1 - Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта - Google Patents

Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта Download PDF

Info

Publication number
RU216116U1
RU216116U1 RU2022130080U RU2022130080U RU216116U1 RU 216116 U1 RU216116 U1 RU 216116U1 RU 2022130080 U RU2022130080 U RU 2022130080U RU 2022130080 U RU2022130080 U RU 2022130080U RU 216116 U1 RU216116 U1 RU 216116U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
contact
contact wire
measuring
scanning rangefinder
Prior art date
Application number
RU2022130080U
Other languages
English (en)
Inventor
Игорь Константинович Михалкин
Олег Борисович Симаков
Игорь Владимирович Кандалов
Андрей Александрович Шиханов
Сергей Николаевич Урсов
Original Assignee
Акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (АО НПЦ ИНФОТРАНС)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (АО НПЦ ИНФОТРАНС) filed Critical Акционерное общество Научно-производственный центр информационных и транспортных систем (АО НПЦ ИНФОТРАНС)
Application granted granted Critical
Publication of RU216116U1 publication Critical patent/RU216116U1/ru

Links

Images

Abstract

Полезная модель для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта относится к автоматическим устройствам бесконтактного контроля и регистрации положения контактного провода на контактной сети электротранспорта и может быть использована для диагностики контактной сети на подвижных единицах, оборудованных и не оборудованных механизмом пантографа. Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта в тоннелях, путепроводах и на открытой мерности в условиях яркой солнечной или облачной погоды. Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта, содержащее корпус подвижной единицы, блок приема обработки информации, блок отображения информации, датчики перемещения и датчик угла поворота, дополнительно содержит лазерный сканирующий дальномер, расположенный на крыше корпуса подвижной единицы таким образом, что вертикальные оси подвижной единицы и лазерного сканирующего дальномера совпадают, причем угловое смещение призмы и передача зондирующего лазерного импульса сканирующего дальномера синхронизированы, при этом выход лазерного сканирующего дальномера соединен с первым входом блока приема и обработки информации, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков перемещений левого и правого бортов корпуса подвижной единицы соответственно, а выход датчика угла поворота соединен с четвертым входом блока приема и обработки информации, его пятый выход соединен с входом блока отображения информации.

Description

Полезная модель относится к автоматическим устройствам бесконтактного контроля и регистрации положения контактного провода на контактной сети электротранспорта и может быть использована для диагностики контактной сети на подвижных единицах, оборудованных и не оборудованных механизмом пантографа.
Из уровня техники (патент №7948 с приоритетом от 26.08.1997 г.) известно устройство для измерения параметров контактного провода, содержащее осветитель, оптически сопряженный через контактный провод с блоками приема, первичной обработки, анализа и отображения информации, отличающееся тем, что осветитель выполнен линейным и снабжен отражателем, блок приема информации состоит по меньшей мере из двух оптоэлектронных головок, каждая из которых содержит оптическую систему в виде объектива и интегральную многоэлементную фотоприемную матрицу (линейку), блок первичной обработки информации содержит блок выделения и усиления видиосигнала, вход которого соединен с выходом интегральной многоэлементной фотоприемной линейки, а выход - с блоком формирования информационного сигнала, второй вход которого соединен с первым выходом блока развертки, вход которого соединен с выходом интегральной многоэлементной фотоприемной (матрицы) линейки, выход блока формирования информационного сигнала соединен с первым входом блока сопряжения, выход которого соединен с блоком анализа и отображения информации, в качестве которого использован компьютер.
Но данное устройство не позволяет проводить измерения положения контактного провода в тоннелях и искусственных сооружениях, поскольку не отличает изображение контактного провода от изображения потолка тоннеля или искусственного сооружения, а при яркой солнечной или облачной погоде значительно снижается достоверность результатов измерений за счет засветки, прямым или отраженным светом, специализированных телевизионных камер.
Самым близким по своей технической сущности является, известное из сети интернет (https://nd-gsi.ru/grsi/410xx/41518-09.pdf) устройство слежения за параметрами контактного провода «ВИЗИР», изготавливаемое Обществом с ограниченной ответственностью «Мобильные Системы Диагностики Холдинг» (ООО «МСД Холдинг») г. Санкт-Петербурга, содержащее блок оптико-механический, осветитель, блок электроники, блок отображения, два датчика перемещения и датчик угла поворота. Бесконтактное измерение высоты контактного провода над уровнем верха головок рельсов и смещения контактного провода относительно оси токоприемника осуществляется с помощью стереотелевизионной системы, реализующей стереоскопический метод определения положения видимого объекта в пространстве. Этот метод основан на измерении углового положения (угла визирования) объекта относительно осей оптических систем трех специализированных телевизионных камер. Два датчика перемещений, устанавливаемые справа и слева по бортам подвижной единицы, предназначены для измерения высоты правого и левого ее бортов относительно букс колесных пар. Принцип действия датчиков основан на преобразовании линейных перемещений бортов автомотрисы относительно букс колесных пар в электрический сигнал. Измерение пройденного пути и скорости ее движения осуществляется косвенным методом с помощью датчика угла поворота (энкодера) устанавливаемого на буксе колесной пары. При каждом повороте колеса формирует постоянное количество дискретных импульсов. По количеству зарегистрированных на участке пути импульсов и диаметру колеса рассчитывается длина пройденного пути.
При всех достоинствах известного устройства слежения за параметрами контактного провода, выбранного за прототип, следует отметить, что данное устройство не позволяет измерять высоту и положение контактного провода в тоннелях и путепроводах, а при яркой солнечной или облачной погоде значительно снижается достоверность результатов измерений за счет засветки, прямым или отраженным светом, специализированных телевизионных камер.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение точности измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта в тоннелях, путепроводах и на открытой местности в условиях яркой солнечной или облачной погоде.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта, содержащее корпус подвижной единицы, блок приема обработки информации, блок отображения информации, датчики перемещения и датчик угла поворота дополнительно содержит лазерный сканирующий дальномер, расположенный на крыше корпуса подвижной единицы таким образом, что вертикальные оси подвижной единицы и лазерного сканирующего дальномера совпадают, причем угловое смещение призмы и передача зондирующего лазерного импульса сканирующего дальномера синхронизированы, при этом выход лазерного сканирующего дальномера соединен с первым входом блока приема и обработки информации, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков перемещений левого и правого бортов корпуса подвижной единицы соответственно, а выход датчика угла поворота соединен с четвертым входом блока приема и обработки информации, его пятый выход соединен с входом блока отображения информации. Лазерный сканирующий дальномер, установленный на крышу подвижной единицы таким образом, что вертикальные оси подвижной единицы и лазерного сканирующего дальномера совпадают, что обеспечивает измерение расстояния до объекта при помощи принципа лазерной локации с установленной перед ним вращающейся призмой, позволяющей смещать направление луча лазера. Угол поворота призмы сканирующего дальномера определяется относительно вертикальной оси сканера с помощью датчика угла поворота призмы, причем угловое смещение призмы и передача зондирующего лазерного импульса синхронизированы. Выход лазерного сканирующего дальномера соединен с первым входом блок приема обработки информации, второй и третий входы которого соединены с датчиками перемещений левого и правого борта подвижной единицы, соответственно, выход датчика угла поворота соединен с четвертым входом блока электроники, выход блока электроники соединен с входом блок отображения информации. Блок приема и обработки информации представляет собой компьютер, осуществляющий сбор информации с периферийных датчиков, вычисление высоты и зигзага контактного провода. Блок отображения информации содержит экране монитора, где отображаются, с привязкой к геодезической и путевой координатам, измеренные значения зигзага и высоты подвеса контактного провода и принтер для распечатки тех же результатов в виде таблиц и графиков.
При сканировании положение до контактного провода относительно вертикальной - Z0 и горизонтальной - H 0 осей лазерного сканирующего дальномера определяется по формулам
Figure 00000001
,
где α - угол отклонения лазерного луча от вертикальной оси дальномера при измерении расстояния до контактного провода;
L - расстояние до контактного провода, измеренное лазерным сканирующим дальномером.
Для корректировки измеренного положения контактного провода относительно уровня головки рельса и оси пути при наклоне корпуса подвижной единицы используются измеренные значения расстояния от левого и правого бортов корпуса подвижной единицы до букс колесной пары, полученные от датчиков перемещений (2) и (3) (фиг. 3(В)).
Положение контактного провода относительно уровня головок рельсов и вертикальной оси пути по зигзагу - Z и высоте - Н рассчитываются по формуле:
Figure 00000002
,
где h 0 - расстояние от букс колесной пары до уровня головок рельсов;
h 1 и h 2 - расстояния от левого и правого бортов подвижной единицы до букс колесных пар;
Hk - высота кузова.
Суть технического решения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 размещена структурная схема системы контроля положения контактного провода, блок приема и обработки информации 1, датчик перемещения левого борта подвижной единицы 2, датчик перемещения правого борта подвижной единицы 3, датчик угла поворота 4, блок отображения информации 5, лазерный сканирующий дальномер 6, корпус подвижной единицы 1.;
на фиг.2 проиллюстрирован принцип измерения положения контактного провода лазерным сканирующим дальномером 6, лазерный диод 7, вращающаяся призма 8, датчик угла поворота призмы 9, ось лазерного сканирующего дальномера 10, зона сканирования 11, угол сканирования от - α до + α относительно вертикальной оси лазерного сканирующего дальномера, контактный провод 12;
на фиг.3 проиллюстрировано размещение датчиков на подвижной единице и расчет положения контактного провода относительно вертикальной оси пути и уровня головок рельсов, датчик перемещения левого борта подвижной единицы 2, датчик перемещения правого борта подвижной единицы 3, лазерный сканирующий дальномер 6, ось лазерного сканирующего дальномера 10, корпус подвижной единицы 13, ось подвижной единицы 14, буксы колесной пары 15, уровень головок рельсов 16.
Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта работает следующим образом.
В исходном состоянии вертикальные оси подвижной единицы 14 и лазерного сканирующего дальномера 10 совпадают (фиг. 3(А)). Лазерный луч сканирующего лазерного дальномера 6 постоянно сканирует зону в пределах от -αmax до +αmax относительно оси лазерного сканирующего дальномера 10, совпадающую с осью подвижной единицы 14, при этом измеряется расстояние до объектов в зоне сканирования и датчиком 4 фиксируется угол отклонения луча в каждом измерении. Измеренные значения расстояния до контактного провода и угол сканирования от лазерного сканирующего дальномера 6 передаются для дальнейшей обработки в блок приема и обработки информации 1. В реальных условиях в процессе движения (фиг. 3(В)) корпус подвижной единицы 13 в вертикальной плоскости поперек пути постоянно изменяет свое положение относительно буксовых узлов колесной пары 15, что приводит к изменению расстояния правого и левого бортов подвижной единицы 13 относительно буксовых узлов колесных пар 15, а, следовательно, и относительно уровня головок рельсов 16. Расстояние от левого и правого бортов корпуса подвижной единицы 13 до букс колесных пар 15 измеряются датчиками перемещений 2 и 3. Вся измерительная информация от датчиков перемещений 2 и 3 передается в блок приема и обработки информации 1. В блоке приема и обработки информации 1 по данным полученным от датчиков перемещений 2 и 3 и лазерного сканирующего дальномера 6 по формулам (1)-(5) рассчитываются высота и зигзаг контактного провода относительно головок рельсов 16 в точках измерений. Перемещение корпуса подвижной единицы 13 вдоль пути определяется по датчику угла поворота 4, данные с которого поступают в блок приема и обработки информации 1. В блоке приема и обработки информации 1 каждой точке смещения подвижной единицы 13 вдоль путь соответствуют расчетные значения зигзага и высоты контактного провода, тем самым образуется трек изменения положения контактного провода вдоль пути. Результаты всех вычислений из блока приема и обработки информации 1 поступают в блок отображения информации 5, где вся измерительная информация визуализируется на экране монитора и в виде таблиц или графиков.

Claims (1)

  1. Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта, содержащее корпус подвижной единицы, блок приема и обработки информации, блок отображения информации, датчики перемещения и датчик угла поворота, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит лазерный сканирующий дальномер, расположенный на крыше корпуса подвижной единицы таким образом, что вертикальные оси подвижной единицы и лазерного сканирующего дальномера совпадают, причем угловое смещение призмы и передача зондирующего лазерного импульса сканирующего дальномера синхронизированы, при этом выход лазерного сканирующего дальномера соединен с первым входом блока приема и обработки информации, второй и третий входы которого соединены с выходами датчиков перемещений левого и правого бортов корпуса подвижной единицы соответственно, а выход датчика угла поворота соединен с четвертым входом блока приема и обработки информации, его пятый выход соединен с входом блока отображения информации.
RU2022130080U 2022-11-21 Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта RU216116U1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU216116U1 true RU216116U1 (ru) 2023-01-17

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224526U1 (ru) * 2023-12-14 2024-03-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" Прибор для измерения параметров контактной сети

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU6173U1 (ru) * 1997-01-20 1998-03-16 Галиулин Равиль Масгутович Система для контроля параметров проводов контактной сети
RU108387U1 (ru) * 2011-03-09 2011-09-20 Александр Николаевич Митрофанов Мобильный контрольно-вычислительный комплекс для диагностики контактной сети железнодорожного транспорта
JP2015148522A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社明電舎 画像処理による架線位置測定装置及び架線位置測定方法
RU187243U1 (ru) * 2018-06-06 2019-02-26 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Устройство контроля контактной сети

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU6173U1 (ru) * 1997-01-20 1998-03-16 Галиулин Равиль Масгутович Система для контроля параметров проводов контактной сети
RU108387U1 (ru) * 2011-03-09 2011-09-20 Александр Николаевич Митрофанов Мобильный контрольно-вычислительный комплекс для диагностики контактной сети железнодорожного транспорта
JP2015148522A (ja) * 2014-02-07 2015-08-20 株式会社明電舎 画像処理による架線位置測定装置及び架線位置測定方法
RU187243U1 (ru) * 2018-06-06 2019-02-26 Акционерное общество "Фирма ТВЕМА" Устройство контроля контактной сети

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU224526U1 (ru) * 2023-12-14 2024-03-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мобильные Системы Диагностики Холдинг" Прибор для измерения параметров контактной сети

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101694084B (zh) 地面车载移动检测系统
US4180322A (en) Interior measurement of enclosed spaces
CN201364143Y (zh) 一种基于机器视觉的桥梁动位移测量装置
JP5105596B2 (ja) 自律走行移動体の走行経路決定用地図作成装置及び走行経路決定用地図作成方法
ES2702630T3 (es) Procedimiento para medir las alturas y posición lateral de hilo de contacto de la línea aérea de una vía
ES2945477T3 (es) Vehículo ferroviario y procedimiento para medir un tramo de vía férrea
CN100341735C (zh) 手推式多功能激光接触网检测仪
JP3244870B2 (ja) 鉄道車両用支障物検知装置
EP1881450A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and image processing program
EP2966400B1 (en) Overhead line position measuring device and method
KR101128835B1 (ko) 라인스캔 카메라를 이용한 전차선 높이 및 편위 검측장치 및 그 방법
CN105393080A (zh) 架空线测定装置及架空线测定方法
CN101580071A (zh) 铁路机车车辆运行姿态测量系统
CN101576376A (zh) 激光检测料面形状的方法和系统
EP0401260A1 (en) DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE LOCATION OF A RAIL.
JP5680476B2 (ja) 構造物の振動及び寸法の非接触計測による測定方法及びその測定装置
CN2895178Y (zh) 手推式多功能激光接触网检测仪
CN110160477A (zh) 基于单目视觉的接触网导高和拉出值检测装置及方法
CN104005324A (zh) 一种路面构造信息的检测系统
CN102359814B (zh) 三维激光运动姿态测量系统及方法
RU216116U1 (ru) Устройство для измерения положения контактного провода на контактной сети электротранспорта
JP3021131B2 (ja) 鉄道車両用支障物検知装置
RU2387561C1 (ru) Оптико-электронная система для контроля пространственного положения железнодорожного пути
CN110231008A (zh) 基于两次成像的接触网导高和拉出值测量装置及方法
CN210625573U (zh) 一种列车底面三维高精度测量系统