(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210556625.0 (22)申请日 2022.05.20 (71)申请人 广东中科如铁技 术有限公司 地址 510000 广东省广州市黄埔区黄埔大 道东856号610房(仅限办公) (72)发明人 闫正洋　何泽民　廖雅珺　 (74)专利代理 机构 北京康达联禾知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11461 专利代理师 何玲 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种接触网的自动检测系统 (57)摘要 本发明属于接触网检测技术领域， 具体涉及 一种接触网的自动检测系统， 针对现有技术存在 的问题提出便携式移动检测设备的一种接触网 自动检测系统， 解决传统人工激光测量效率低的 问题， 有效推动接触网检测自动化， 提高检测装 备智能化水平； 本发明自动检测系统构建了一个 对接触网的综合测量系统， 包括接触网的接触 线、 承力索、 定位点、 吊弦、 锚段关节、 线岔等高 点、 500/800高差、 侧面界限进行测量， 安全建筑 限界、 动态包括线、 本线/临线吊柱的自动测量， 接触网任意位置的激光单点测量， 以及一杆一档 监控照片管理， 在提高设备自动化检测同时， 也 极大提高设备使用效率。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 114923520 A 2022.08.19 CN 114923520 A 1.一种接触网的自动检测系统， 包括便携式移动检测设备， 其特征在于： 所述便携式移 动检测设备包括测量单元、 自动拍照模块、 算法和控制中心、 人机实时交互模块、 激光测量 模块和数据分析系统， 所述测量单元通过RJ45网口和RS232接口与所述算法和控制中心进 行通信和数据交互， 所述激光测量模块通过RS232接口与所述算法和控制中心连接， 所述自 动拍照模块通过RJ45网口将图片传送到所述算法和控制中心， 所述人机实时交互模块通过 HDMI和USB接口显示测量数据、 配置测量参数， 所述数据分析系统对检测数据进行离线导 入、 分析、 趋势判断和报表统计； 所述测量单元包括扫描测量接触网的激光雷达、 测量轨距的直线位移传感器、 测量两 轨超高和检测设备姿态监控的多轴倾角传感器、 测量里程和位置定位的编 码器以及接收传 感器数据的采集板， 所述激光雷达扫描接触网， 返回接触网几何参数值， 结合所述直线位移 传感器测出 的轨距， 计算出接触网并和所述编码器的里程数据工程组成的三维点云数据， 所述编码器用来计算里程， 准确定位到 接触网测量数据对应的公里 标位置。 2.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述测量单元有自 动校准功能， 所述多轴倾角传感器测量两 轨超高以及监控检测设备姿态。 3.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述自动拍照模块 对接触网进行拍照， 由算法和控制中心给出拍摄接触网部件里程位置， 并触发拍照模块自 动对焦拍照。 4.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述算法和控制中 心接收到所述测量单元扫描测量的原始三维点云数据， 所述算法和控制 中心进行去除噪 点、 过滤、 建模与模型匹配、 迭代计算和学习改进， 实时自动的判断出接触网的各个部件， 迭 代计算出最优解， 将接触网的测量结果实时输出到所述人机实时交 互模块。 5.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述人机实时交互 模块和算法和控制中心实时交互， 对测 量数据以波形图实时显示、 实时故障和超限语音告 警。 6.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述激光测量模块 包括高速电机、 激光测距仪以及高精度单圈编 码器， 对任意接触网测量目标， 通过人机交互 模块输入测量坐标， 所述算法和控制中心控制电机旋转带动激光测距仪到指定角度进 行测 量， 结合单圈编码器返回的角度值， 计算出测量目标的导高和拉出。 7.根据权利要求1所述的一种接触网的自动检测系统， 其特征在于： 所述数据分析系统 对离线导出的数据进 行智能分析， 结合设计数据、 历史测量数据进 行数据对比分析、 趋势判 断和预警， 并快速生成各种分类报表和作业建议方案 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114923520 A 2一种接触网的自动检测系统 技术领域 [0001]本发明属于 接触网检测技 术领域， 具体涉及一种接触网的自动检测系统。 背景技术 [0002]近年来， 我国的高铁、 地铁等轨道交通取得了快速 发展， 接触网对列车能否安全行 驶非常重要， 是列车安全安全运行 的重要保障。 目前铁路相关部门对接触网线路的安全界 限、 定位点、 吊弦、 线岔等高点等的检测大多采用激光测量的方式完成， 测量效率 非常低下。 随着铁路运营线路越来越长， 以及列车提速对安全运维的要求提高， 急需一种自动化的检 测技术和系统来 提升检测接触网 效率。 发明内容 [0003]本发明的目的是： 旨在提供一种接触网的自动检测系统， 能够在完全无需人工干 预、 手动测量情况下， 对接触网的接触线、 承力索、 定位点、 吊弦、 锚段关节、 线岔等高点、 500/800高差、 安全建筑限界、 包络线、 侧面界限、 本线/临线吊柱进 行自动化识别和测量， 并 对接触网采用自动摄 像技术， 实现对接触网的自动检测 和建立一杆一档图像管理。 [0004]为实现上述 技术目的， 本发明采用的技 术方案如下： [0005]一种接触网的自动检测系统， 包括便携式移动检测 设备， 所述便携式移动检测 设 备包括测量单元、 自动拍照模块、 算法和控制中心、 人机实时交互模块、 激光测量模块和数 据分析系统。 其中测量单元通过RJ45网口和RS232接口与算法和控制中心进行通信和数据 交互， 激光测量模块通过RS232接口连接到算法和控制中心， 自动拍照模块通过RJ45网口将 图片传送到算法和控制中心， 人机实时交互模块通过HDMI和USB接口显示测量数据、 配置测 量参数， 数据分析系统对检测数据进行离线导入、 分析、 趋势判断和报表统计； [0006]所述测量单元包括扫描测量接触网的激光雷达、 测量轨距的的直线位移传感器、 测量两轨超高和检测设备姿态监控的多轴倾角传感器、 测 量里程和位置定位的编码器， 以 及接收传感器数据的采集板， 激光雷达不间断的扫描接触网， 返回接触网几何参数值， 结合 直线位移传感器测出的轨距， 计算出接触网并和 编码器的里程数据共同组成接触网的三 维 点云数据； 编 码器用来计算里程， 准确定位到接触网测量数据对应的公里标位置， 测量单元 有自动校准功能， 在过支柱时校准一次， 消除里程累积误差； 多轴倾角传感器测量两轨超 高， 以及监控检测设备姿态， 对设备在动态测 量过程中出现震动和倾斜等异常姿态进行处 理， 对测量数据进行修 正补偿。 [0007]所述自动拍照模块对接触网进行拍照， 由算法和控制中心给出接触网摄接触网部 件里程位置， 包括定位器、 支柱、 吊弦、 吊柱、 分段绝缘器， 并触发拍照模块自动对焦拍照， 照 片根据杆号进行 管理和检索。 [0008]所述算法和控制中心是接触网自动检测系统的核心部分， 测量模块输入扫描测量 到的原始三维点云数据， 算法和控制中心进行去除噪点、 过滤、 建模与模型匹配、 迭代计算 和学习改进， 实时自动的判断出接触网的接触线、 承力索、 定位点、 吊弦、 锚段关节、 线岔等说　明　书 1/4 页 3 CN 114923520 A 3