[发明专利]接触网偏移量的检测方法及其检测系统

说明书

技术领域

本发明属于电气化铁路的电力接触网于自然外力作用下的位移检测和分析技术，具体的涉及一种采用非接触式测量的接触网偏移量的检测方法及其检测系统。

背景技术

电气化铁路接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其一般由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。电气化铁路接触网担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。因此电气化铁路接触网的质量和工作状态将直接影响着电气化铁道的运输能力。由于接触网是露天设置，没有备用，线路上的负荷又是随着电力机车的运行而沿接触线移动和变化的，在高速运行和恶劣的气候条件下，接触网应能保证电力机车正常取流，要求在机械结构上具有稳定性和足够的弹性。

电气化铁路接触网偏移量影响列车的安全运行，大风环境下的接触网偏移量更是引发弓网事故的重要原因。我国西北地区的电气化铁路处于全年大风频繁的环境中，风速最高可达64m/s，是十二级风底限值的近2倍。对接触网进行大风偏移量的检测，以及时了解接触网的安全状态，指导安全行车成为保证列车安全运行的重要课题。

发明内容

本发明提供了一种接触网偏移量的检测方法及其检测系统，其能够实时检测大风环境下接触网接触导线、承力索、和附加导线在跨中、悬挂点处的偏移值；实时记录其振幅、频率、扭转角度及相应的时程曲线，为大风或其他外力环境下电气化列车运行和接触网维护提供实时状态数据支撑。本发明所采用的检测方法和检测系统完全与地面电隔离，因此具有无需高压防护；以及接触网电噪声对系统影响较小，基本不对检测结果产生干扰的优点。

本发明中接触网偏移量的检测方法所采用的技术方案如下：

一种接触网偏移量的检测方法，用于电气化铁路接触网在自然外力影响下的偏移量检测和分析，其特征在于所述检测方法包括：

在接触网的检测点处设置检测标靶；

采用摄像机捕捉自然外力作用下的检测标靶在三维空间内的位移，于该摄像机上取得检测标靶于摄像机成像平面的二维图像的偏移值，计算得到接触网所述检测点的偏移量。

具体地讲，所述监测方法进一步包括：

将摄像机安装固定于接触网立柱上，在摄像机的远方背景中设置静态地面标靶；采用摄像机取得该静态地面际靶于摄像机成像平面的偏移量；将该静态地面标靶的偏移量引入所述接触网检测点的偏移量进行校正，得到接触网检测点的绝对偏移量。

另一方面，该检测方法进一步包括：

在接触网的接触导线、承力索和吊弦上分别设置检测点，在检测点处利用夹具固定覆有区别于背景环境的反光膜的检测标靶；在接触网的立柱上还设置有全景球机，检测接触网的相邻接触网立柱坠坨、棘轮、隔离开关以及安装于接触网立柱旁的绝缘子和悬挂点；

所述接触导线、承力索和吊弦上分别设置检测点包括位于接触导线、承力索和吊弦的悬挂点处，和接触导线、承力索和吊弦的跨中处。

其中，该检测方法进一步包括：

采用面阵CCD摄像机作为检测标靶的位移检测工具，该面阵CCD摄像机配置设置照明光源，所述照明光源的照明方向与面阵CCD摄像机的取景方向相同。

再一方面，该检测方法进一步包括：

分别采用面阵CCD摄像机对每个检测标靶的位移进行检测图像的采集，将采集到的视频图像信号传送至偏移量计算机处理终端；

同时采用风速仪测试接触网偏移量的实时风速。

本发明中接触网偏移量的检测系统所采用的技术方案如下：

一种接触网偏移量的检测系统，用于电气化铁路接触网在自然外力影响下的偏移量检测和分析，其特征在于所述检测系统包括：

检测标靶，设置于接触网的检测点处；

面阵CCD摄像机，设置于接触网立柱上，用于获取检测标靶于自然外力作用下的偏移量；

偏移量计算机处理终端，通讯连接所述面阵CCD摄像机，用于对检测标靶的偏移量进行计算。

具体地讲，所述检测系统进一步包括：

静态地面标靶，相对于地面静态设置，所述静态地面标靶位于面阵CCD摄像机的取像背景内。

所述检测点为设置于在接触网的接触导线、承力索和吊弦上设置的检测点；包括位于接触导线、承力索和吊弦的悬挂点处，和接触导线、承力索和吊弦的跨中处的检测点。

所述检测标靶为分布设置的多个，所述检测标靶覆设有区别于背景环境的反光膜，每个检测标靶配置设置一面阵CCD摄像机，该面阵CCD摄像机配置设置有照明光源，该述照明光源的照明方向与面阵CCD摄像机的取景方向相同。

另一方面，所述检测系统进一步包括：