接触网几何参数检测仪的原理及应用

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1、修改稿！接触网几何参数检测仪的原理及应用于志刚1吴东波1赵少鹏1　翟瑞占1李庆卓1孟令华1(　1.山东省科学院激光研究所　272017　　)摘　要：本文提供了一种全新的智能接触网检测系统，该系统融合激光测距，倾角、水平、光栅传感技术，以及CCD视频成像技术，并配合网络化的接触网数据管理模式，为铁路电气化接触网检测提供完美的解决方案，大大提高了检测和数据管理的工作效率。关键词：激光　接触网几何参数　数字化智能网络化管理Abstract:Thisarticleprovidesanewintelligentcat

2、enarymeasuresystem,whichintegratedlaserrangefinder,angle,level,gratingorgantechnology,aswellastheCCDvideoimagingtechnologyandcooperatethecatenarynetworkdatamanagementmodel,providetheperfectsolutionforrailwayelectrificationCatenarytesting,wouldgreatlyimprov

3、ingthedetectionanddatamanagementefficiency.Keyword:laser;Geometricparametersofcatenary;digital；intelligent；networkmanagement接触网是电气化铁路的重要供电设备，列车高速运行时通过受电弓和接触网滑动接触供电。为保证接触网供电的安全可靠，供电部门必须周期性的对接触网各项几何参数进行巡检和检修，保证行车安全。各项参数误差一旦超出允许范围，就很有可能发生工网事故，造成严重后果。随着列车运行速度的

4、不断提高，列车对接触网的几何参数精度要求越来越高，传统的检测工具和管理模式已不能满足要求，急需更新换代。1.系统概述“DJJ-8数字化激光接触网检测仪”是山东省科学院激光研究所济南蓝动激光技术有限公司最新研制的新一代智能接触网几何参数检测管理系统。该系统由数据采集、数据分析、数据网络管理三部分构成，在接触网工区、供电段、铁路局之间实现无缝连接,形成一个有机整体。数据采集部分是检测仪的重要部分，利用激光测距技术和多种传感器融合技术测量接触网多种几何参数，并对数据进行初步分析和保存。数据分析和网络管理两部分是系

5、统的核心部分，利用基于B/S架构的网络化数据分析软件，实现数据的智能化分析和数据共享，为铁路部门搭建接触网参数数字化管理平台。2．接触网几何参数测量基本原理DJJ-8系统的数据采集部分由主机和测量架两部分组成。参数测量时，先根据放置标准将测量架卡在钢轨上，主机卡在测量架固定座上，形成一个以钢轨面和钢轨中心为基准的测量平台。测量过程中，旋转主机，或前后移动测量架，使激光点打在目标测量点中心，按“测量键”即完成测量工作。在仪器内部，主机会根据键盘指令调动激光测距模块，光栅测角模块和内部各种传感器分别测量距离和角

6、度，距离，水平，位移数据，按照一定的公式计算计算参数结果，最终在显示屏上输出导高，拉出值，轨距，水平等几何参数，同时存储测量数据。接触网几何参数原理示意图见图1。图1：接触网几何参数原理示意图注：o为线路中心点主要公式：式中　　――轨距传感器测得的轨距――钢轨水平高差――导高――拉出值m——主机在测量架上的固定补偿值l——激光测得的斜距离α——光栅测得的旋转角度β——水平传感器测得的倾角H、L、C、D这四个参数是仪器测量其他所有参数的基础，其他任何所有的参数测量都可以由这四项公式简单计算而来。3整体光机设计

7、结构系统的上位机和下位机都是51单片机及其外设组成的数据处理系统。下位机利用位移、水平、光栅、脉冲激光等传感器和测量模块采集数据，然后把处理后的数据传到上位机系统。上位机实现导高、拉出值、超高、轨距线岔等计算。其原理框图见图2.光栅传感器脉冲激光位移传感器水平传感器C语言编程键盘输入MCU　　　　　　U盘存储液晶显示图2：系统原理框图4.数据分析、数据网络管理DJJ-8配套了基于B/S架构及大型数据库的计算机系统软件，用于实现测量数据的深度分析和网络化管理。DJJ-8最大的特点就在于免去了传统接触网测量工具

8、需要手工现场记录数据，然后再手工将所有数据录入微机的繁琐低效的工作，代之以高效快捷的自动存储和一键式数据录入功能。海量的数据都将被有序的保存于数据库中，工作人员能以多种方式查询、检索、筛选、分析所需要的数据。甚至提供网络权限用户在线数据库访问功能，实现了网络数据共享和数据的权限管理，从而真正意义上实现数据管理的信息化、数字化。5．DJJ-8型数字化激光接触网检测仪和传统接触网检测工具的对比5.1绝缘测杆这是最早使