[发明专利]一种接触网隧道吊柱的动态测量方法

权利要求书

1.一种接触网隧道吊柱的动态测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，使用动态测量仪持续动态扫描接触线、承力索、定位器、隧道壁、吊柱，获取三维点云数据；

步骤二，去除隧道壁无效干扰数据，用直线算法分割出接触线和承力索，并进一步分割出隧道吊柱三维点云数据；

步骤三，取多个不同规格隧道吊柱作为样本，每个吊柱样本反复动态测量，重复迭代确定隧道吊柱点云数据特征；

步骤四，将隧道吊柱点云数据特征应用于动态检测,并重建吊柱底部截面和侧面，计算出隧道吊柱的导高和拉出值。

2.根据权利要求1所述的接触网隧道吊柱的动态测量方法，其特征在于，在所述步骤一中，使用激光雷达的动态测量仪持续动态扫描接触线、承力索、定位器、隧道壁、吊柱，测量的步骤如下：

S1，将高精度激光安装在检测装置上，并在检测装置上安装光电编码传感器；

S2，检测装置沿着铁轨移动，激光雷达持续扫描隧道、接触线、定位器腕臂、隧道壁、吊柱；

S3，激光雷达持续扫描的测量点数据和光电编码器返回位置数据同步构成测量点的三维点云数据，送到检测装置的数据处理中心。

3.根据权利要求1所述的接触网隧道吊柱的动态测量方法，其特征在于，在所述步骤二中，去除隧道壁无效干扰数据，用直线算法分割出接触线和承力索，并进一步分割出隧道吊柱三维点云数据，操作步骤如下：

S1，通过边缘滤波，去除掉隧道壁的点云，排除隧道壁对吊柱测量的干扰

S2，通过RANAC直线随机分割，分割出接触线和承力索；

S3，根据隧道吊柱结构特点和接触线的相对位置关系，进行首次特征匹配，分割出隧道吊柱及周边的三维雷达点云。

4.根据权利要求1所述的接触网隧道吊柱的动态测量方法，其特征在于，在所述步骤三中，取多个不同规格隧道吊柱作为样本，每个吊柱样本反复动态测量，重复迭代确定隧道吊柱点云数据特征，操作步骤如下：

S1，取普铁隧道吊柱、高铁隧道吊柱各基础样本2×m(m大于10)个，每个样本重复检测n(n大于10)次，则样本数据至少为2×(m×n)份；

S2，根据吊柱结构特征以及和定位器、接触线的位置关系，找到吊柱底部有效的样本点A；

S3，以A为参考点，重复直线迭代拟合，求出上另一参考点B，计算AB两点的有效距离d；

S4，连接AB两点，计算所有落在这条直线附近点分布的离散度λ；

S5，用所有样本数据迭代计算出最小离散λ和有效最大距离d，作为隧道吊柱的判别特征；

S6：将样本数据依次扩大k(k10)倍，重复迭代，修正特征系数λ和d，并将最后修正验证过的值作为隧道吊柱点云配准特征值。

5.根据权利要求1所述的接触网隧道吊柱的动态测量方法，其特征在于，在所述步骤四中，将隧道吊柱点云数据特征应用于动态检测，并重建吊柱底部截面和侧面，计算出隧道吊柱的导高和拉出值，操作步骤如下：

S1，通过特征匹配对隧道吊柱点云进行配准，确定是隧道吊柱后进行下一步处理；

S2，对隧道吊柱进行边沿滤波，进一步去掉干扰数据；

S3，根据隧道吊柱的测量要求，重构隧道吊柱底面和侧面；

S4，取出吊柱底面所有点计算吊柱导高，以及取出侧面所有点计算出吊柱拉出。