基于激光雷達(dá)的接觸網(wǎng)檢測檢修系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).pdf

1、電氣化機(jī)車以其環(huán)境污染小、性能好等優(yōu)點(diǎn)，逐步取代了蒸汽、內(nèi)燃機(jī)車。電氣化鐵路接觸網(wǎng)因其架設(shè)和運(yùn)行的特點(diǎn)，使其無論在架設(shè)還是在運(yùn)行階段都需要經(jīng)常檢測和維護(hù)，這在高速發(fā)展的中國電氣化鐵路環(huán)境下，對保障鐵路安全的運(yùn)維部門提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。相對當(dāng)前依靠人工逐點(diǎn)檢測方法，如何自動、快速、準(zhǔn)確地檢測接觸網(wǎng)幾何參數(shù)已成為當(dāng)前接觸網(wǎng)建設(shè)和運(yùn)維部門亟待解決的問題。
　　針對現(xiàn)有接觸網(wǎng)運(yùn)維過程中人工檢測方法效率低、穩(wěn)定性差、存在安全隱患等問題，本文結(jié)合

2、供電段接觸網(wǎng)檢修作業(yè)管理規(guī)范，在研究應(yīng)用激光雷達(dá)檢測接觸網(wǎng)幾何參數(shù)技術(shù)和問題的基礎(chǔ)上，設(shè)計一種基于激光雷達(dá)、應(yīng)用于檢修作業(yè)車上的接觸網(wǎng)檢測檢修系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)鐵路接觸網(wǎng)檢修作業(yè)過程中自動、快速、準(zhǔn)確檢測和過程規(guī)范化管理。論文具體工作如下:
　　在分析和研究目前常用的激光和圖像檢測接觸網(wǎng)幾何參數(shù)原理的基礎(chǔ)上，結(jié)合接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車的工況特點(diǎn)、供電段檢修作業(yè)規(guī)范管理要求，本文設(shè)計了一種基于激光雷達(dá)的接觸網(wǎng)檢測檢修系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)應(yīng)用高

3、速高分辨率單線激光雷達(dá)用于快速測量接觸網(wǎng)，再用適當(dāng)?shù)乃惴ㄗR別接觸線和它的幾何參數(shù);為了滿足現(xiàn)場多目標(biāo)和終端流動性需要，軟件采用C/S結(jié)構(gòu)，并用卡控方式記錄和規(guī)范檢修流程;為今后可能通過大數(shù)據(jù)分析等方法服務(wù)接觸網(wǎng)運(yùn)維，本文設(shè)計了運(yùn)用GPS、位移編碼等方法來記錄檢測數(shù)據(jù)位置信息。
　　以蘭州鐵路局蘭州供電段提供的JW-4型接觸網(wǎng)檢修作業(yè)車為平臺，實(shí)現(xiàn)了一套日常運(yùn)維服務(wù)的接觸網(wǎng)檢測檢修卡控一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)用卡爾曼濾波算法從雷達(dá)數(shù)據(jù)中

4、有效地識別了接觸線;在對多達(dá)400MB/h的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄時，根據(jù)系統(tǒng)需求設(shè)計了約50MB/h的編碼規(guī)則，使系統(tǒng)在簡化資源需求前提下，可完全恢復(fù)所關(guān)心的全部原始信息;該系統(tǒng)使用VS2010開發(fā)環(huán)境，編寫了測量、數(shù)據(jù)分析處理和滿足接觸網(wǎng)各種檢修作業(yè)、操作流程要求的系統(tǒng)應(yīng)用軟件。
　　本文設(shè)計的系統(tǒng)已在蘭州鐵路局蘭州供電段進(jìn)行了試驗(yàn)和應(yīng)用。試驗(yàn)結(jié)果表明該系統(tǒng)相較于采用傳統(tǒng)的檢修方法能有效提高接觸網(wǎng)的檢修效率;該系統(tǒng)的應(yīng)用減輕了勞動強(qiáng)