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基于激光扫描的手推式接触网状态检测装置研究
| 论文题名： | 基于激光扫描的手推式接触网状态检测装置研究 |
| 关键词： | 接触网几何参数检测;卡尔曼滤波;ICP算法;激光扫描 |
| 摘要： | 接触网是牵引供电系统向电力机车提供动力的重要途径，在电气化铁路中占有重要地位，因此保证接触网工作状态正常对铁路运输有着至关重要的意义。接触网的各种静态参数中导高和拉出值对于维护良好的弓网关系非常重要，而传统采用测杆、线坠的接触式测量方法因效率低、劳动强度大，已不能满足接触网静态检测要求。因此研制一种高效率的接触网参数自动检测装置具有重要意义。 本文综合分析了国内外接触网几何参数检测现状，提出采用激光扫描系统对接触网几何参数进行非接触式测量的方案，研发设计了手推式接触网几何参数检测装置。该系统以手推式检测小车为主体结构，安装激光扫描传感器、倾角仪、轮轴编码器获取检测数据，计算处理得到导高、拉出值、超高、里程，在交互界面中同步显示当前里程位置的接触网几何参数。 系统在硬件方面完成了传感器选型与信号调理电路设计，为数据采集提供硬件支持。软件方面设计接触网数据提取算法，根据接触线位置特征，提取接触线数据;基于卡尔曼滤波算法对传感器信号进行滤波处理，降低噪声干扰，并分析了滤波效果;设计系统标定方案，采用改进迭代最近点算法(ICP算法)对激光扫描传感器进行标定。 为了验证接触网检测系统的可靠性，在实验室环境和中国铁道科学研究院的环形铁道实验基地对系统进行测试。通过与精度更高的静态接触网几何参数测量仪测量结果进行对比，精度可以达到±5mm，表明该系统可以较为准确地检测接触网几何参数。 |
| 作者： | 马玉琪 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 史红梅 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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