[发明专利]列车下部授流式接触轨检测系统

说明书

本发明提供了一种列车下部授流式接触轨检测系统，该系统包括：检测梁，安装在列车转向架上；接触轨激光摄像组件，其第一激光器发出线型激光通过反射镜照射在接触轨断面上，其第一相机拍摄接触轨断面的图像；走行轨激光摄像组件，其第二激光器发出线型激光照射在走行轨断面上，其第二相机拍摄走行轨断面的图像；处理器，接收接触轨断面的图像、走行轨断面的图像及三轴向陀螺仪的检测到检测梁相对于走行轨的姿态参数，根据接触轨断面的图像及走行轨断面的图像计算接触轨的拉出值及导高值，并基于姿态参数对拉出值及导高值进行修正；便携式计算机根据接触轨几何不平顺判断标准对接触轨的拉出值及导高值中的不平顺超限数据进行超限判断。

技术领域

本发明是关于授流式接触轨检测技术，特别是关于一种列车下部授流式接触轨检测系统。

背景技术

在我国城镇化的进程中，发展轨道交通已成为城市公共交通的优先发展方向。截止2017年12月31日，中国大陆北京、上海、广州等35座城市已开通运营轨道交通线路共171条，总里程高达5083.45公里。城轨列车通常采用电力驱动方式，给列车供电主要有两种方式，一是架空接触网供电，二是走行轨旁接触轨供电。接触轨供电与架空接触网供电相比，具有建设成本低，使用寿命长，维护方便、对城市景观影响小等优点。接触轨供电方式又分为下部授流式接触轨供电、上部授流式接触轨供电和侧部授流式接触轨供电。下部授流式接触轨上部安装了绝缘防护罩，能够避免触电的危险和恶劣天气如下雨、灰尘、下雪对接触轨供电授流的影响，因此国内很多城市采用列车下部授流式接触轨供电，如图1所示。

接触轨101和走行轨102的横向距离(拉出值，定义为接触轨轨头中心线到走行轨中心线的距离)及高度差(导高值，定义为接触轨轨顶面至2个走行轨轨顶所在平面(轨道顶面)的垂向距离)会直接影响到直线电机车辆牵引动力源的稳定性和可靠性。采用人工持接触轨道尺进行检测，效率低、工作量大，并且只能在有限的断电时间内进行检测，检测点少，密度低，又脱离列车运行时的动态状况，这些都不利于接触轨的科学评价管理和计划维修。为了解决人工检测安全与效率等问题，成功研制了下部授流式接触轨动态检测系统，可以测量接触轨横向距离(拉出值)和接触轨高度(导高值)。系统检测速度快，测量精度高，数据管理方便，极大减少了人工测量的工作量，并有助于接触轨运营维护的科学决策和高效管理。

现有的下部授流式接触轨检测系统一般与轨道几何检测系统共用轨检梁1，在轨检梁1上安装有轨道几何惯性包2、集线盒3、轨道几何激光器4、轨道几何相机5、接触轨激光器6、接触轨相机7。车上安装有相机集成同步单元8、数据采集模块9、数据处理计算机10、定位系统11等。轨道几何惯性包2检测列车车体的姿态变化，用于轨道几何参数检测。轨道几何激光器4发出激光照射在走行轨上，轨道几何相机5采集走行轨原始断面图像，图像信号通过集线盒3输入到相机集成同步单元8。同时，接触轨激光器6发出激光照射在接触轨上，接触轨相机7采集接触轨原始断面图像，图像信号通过集线盒3输入到相机集成同步单元8。相机集成同步单元8负责对两侧的轨道几何相机、接触轨相机进行同步控制，并判断信号来自左侧或右侧，以便确认计算方式及参数，再将原始数据信号通过光纤发送至数据采集模块9中。数据采集模块对原始图像信号进行滤波及校正处理，消除图像的透镜变形，处理过的图像信号发送给数据处理计算机10。数据处理计算机10将图像信号进行处理后计算出所需参数的原始波形，并对该原始波形进行数字滤波，以消除波形上由于图像干扰产生的噪声，同时，数据处理计算机将波形与定位系统的定位信号和时钟进行同步校合，进行二次滤波处理并以所需的采样间隔输出最终检测波形。数据处理计算机能够通过有线网络传输给其它应用计算机，由该计算机将接触轨几何参数及超限数据存放到数据库中，显示接触轨几何波形、超限数据，并可对超限数据进行编辑。最后，可由网络打印机打印出接触轨几何参数的超限数据报表和波形图。

现有下部授流式接触轨检测系统的缺点主要表现在以下五个方面：

1.下部授流式接触轨有多种外观形式，目前的接触轨检测系统只能针对一种外观形式进行检测，不具有普遍性，使用范围受到很大限制。