[发明专利]一种基于线阵相机的接触网振动测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于线阵相机的接触网振动测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

数据采集步骤：使用激光器和线阵相机采集接触网图像；线阵相机和激光器对准接触线的定位线夹位置；线阵相机和激光器水平排列或竖直排列，线阵相机的成像平面位于竖直平面且线阵相机的光轴与接触线垂直，激光器在竖直方向上发出不可见激光并照射到接触网上；激光器和线阵相机至少采集一组接触网图像，每组接触网图像至少包括两帧图像，其中一帧图像为激光器与线阵相机同时触发时，线阵相机采集到的接触网图像，另一帧图像为仅线阵相机触发采集到的接触网图像；

数据处理步骤：采用嵌入式控制器对数据采集步骤采集到的接触网图像进行处理，提取出接触网的位置数据；嵌入式控制器将提取出的位置数据通过物联网模块上传到云服务器；

振动变化特性分析步骤：云服务接收同一线路上若干位置的接触网位置数据，实时分析线路的振动特性，拟合该条线路的振动曲线，提取出线路的振动频率和振动幅值，根据振动频率和振动幅值是否超出预设范围判断弓网耦合是否良好，并对异常的振动情况进行报警。

2.如权利要求1所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量方法，其特征在于：在所述数据处理步骤中，嵌入式控制器利用同一位置上仅线阵相机触发时采集到的图像数据，减去激光器和线阵相机同时触发时采集到的图像数据得到导线目标，再求取所述导线目标质心坐标从而获取到导线位置。

3.如权利要求1所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量方法，其特征在于：所述线阵相机上设置有倾角传感器，倾角传感器将线阵相机的倾斜数据传输至嵌入式控制器，嵌入式控制器根据倾斜数据对接触线实时位置进行倾斜校正。

4.如权利要求3所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量方法，其特征在于：所述云服务器远程控制所述嵌入式控制器，对所述线阵相机进行图像位置校准和/或参数调整。

5.如权利要求1所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量方法，其特征在于：所述云服务器还对同一个检测点的历史检测数据进行分析，输出机车与接触网的弓网振动特性变化曲线。

6.一种基于线阵相机的接触网振动测量系统，其特征在于：包括若干监测装置和云服务器，若干监测装置均包括电源模块、激光器、线阵相机、嵌入式控制器和物联网模块，所述电源模块分别与激光器、线阵相机、嵌入式控制器和物联网模块相连，为激光器、线阵相机、嵌入式控制器和物联网模块提供电力支撑；所述激光器和线阵相机水平排列或竖直排列，线阵相机的成像平面位于竖直平面且线阵相机的光轴与接触线垂直，激光器在竖直方向上发出不可见激光并照射到接触网上；所述嵌入式控制器分别与激光器和线阵相机相连，控制激光器和线阵相机触发，且线阵相机将其采集到的接触网图像传输至嵌入式控制器，嵌入式控制器对线阵相机采集的到接触网图像进行处理提取出接触线的位置数据，并将位置数据通过物联网模块上传到云服务器。

7.如权利要求6所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量系统，其特征在于：所述嵌入式控制器利用同一位置上仅线阵相机触发时采集到的图像数据，减去激光器和线阵相机同时触发时采集到的图像数据得到导线目标，再求取所述导线目标质心坐标从而提取出接触线的位置数据。

8.如权利要求6所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量系统，其特征在于：所述云服务器接收同一线路若干位置的接触网位置数据，实时分析线路的振动特征，拟合该条线路的振动曲线，提取出线路的振动频率和振动幅值，根据振动频率和振动幅值是否超出预设范围判定弓网耦合是否良好；和/或，

所述云服务器对同一个检测点的历史检测数据进行分析，输出机车与接触网的弓网振动特性变化曲线。

9.如权利要求6所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量系统，其特征在于：所述监测装置还包括与线阵相机连接的倾角传感器，所述倾角传感器用于测量线阵相机的倾斜数据，并将线阵相机的倾斜数据传输至嵌入式控制器，嵌入式控制器根据倾斜数据对接触线实时位置进行倾斜校正。

10.如权利要求6所述的一种基于线阵相机的接触网振动测量系统，其特征在于：所述云服务器远程控制所述嵌入式控制器，对所述线阵相机进行图像位置校准和/或参数调整。