[发明专利]一种接触网隧道吊柱的动态测量方法

说明书

本发明涉及轨道列车接触网检测技术领域，具体涉及一种接触网隧道吊柱的动态测量方法，该测量方法利用激光雷达扫描的点云数据，结合光电编码器测出的里程、直线位移传感器测出的轨距，构建隧道吊柱的三维模型数据，对不同设计规格、不同场景的隧道吊柱进行模型训练学习，得出不同设计规格隧道吊柱的计算阀值，进而快速、准确检测隧道吊柱。

技术领域

本发明涉及轨道列车接触网检测技术领域，具体涉及一种接触网隧道吊柱的动态测量方法。

背景技术

接触网隧道吊柱是接触网关键组成部分，对列车能否高速行驶和安全提速非常重要，隧道吊柱导高、拉出过小会影响列车行驶安全，需要在线路验收和定期对隧道吊柱巡检测量，过大则安装空间不够。目前铁路相关部门对接触网隧道吊柱的检测大多采用激光测量的方式完成，这种方式效率低、工作强度大，测量容易出现偏差。因此，目前亟需一种测量准确高效的接触网隧道吊柱测量方法。

本发明对要测量的目标物体建立点云数据模型，使用高性能激光雷达对隧道和接触网进行扫描数据，对目标模型训练学习，不断提高识别准确率，并重构隧道吊柱底部曲面，提高测量精度。本方法在黔张常高铁、六安线、广州外绕线等使用都达到较好效果，具备测量准确、精度高、测量速度快等特点。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明公开一种基于点云模型的接触网隧道吊柱的动态测量方法，该测量方法利用激光雷达扫描的点云数据，结合光电编码器测出的里程、直线位移传感器测出的轨距，构建隧道吊柱的三维模型数据，对不同设计规格、不同场景的隧道吊柱进行模型训练学习，得出不同设计规格隧道吊柱的计算阀值，进而快速、准确检测隧道吊柱。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

本发明的技术方案包括以下步骤(如图1)：

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。

结合2至图4所示，在上述步骤一至步骤四的基础上还分别包括以下步骤：

进一步的，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。

进一步的，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(如图2)，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。

进一步的，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：