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铁路接触网几何参数测量系统的研究
| 论文题名： | 铁路接触网几何参数测量系统的研究 |
| 关键词： | 铁路接触网;几何参数;测量系统;结构设计 |
| 摘要： | 接触网是在电气化铁路中,沿铁轨上空“之”字形架设的,供列车受电弓取流的高压输电线,其担负着把从牵引变电所获得的电能直接输送给电力机车使用的重要任务。接触网导线与受电弓的可靠接触与取流关系到电气化铁路的正常、安全运营,其在铁路空间几何参数的准确测量十分关键,是接触网日常维护、检修的主要理论依据和列车安全运行的重要保障。 传统的接触网几何参数测量方法中,存在测量效率低、测量精度不高的问题,针对这一情况,本文设计了一种实时、高精度的接触网几何参数测量系统。首先根据视觉测量的速度快、精度高的特点,确立了系统基于双目立体视觉的测量方案;分析了测量要求与现场的限制条件,搭建了由两台高分辨率数字相机、一个大功率LED光源、一辆推行车和一台用于控制相机、存储图像的PC机组成的测量系统。由于系统只能在测量前进行一次性校准,故分别对系统的相机支架与推行车进行有针对性地结构设计,以实现高精度、快速的重复拆卸与安装。研究了测量系统的校准方法,分别对基于立体控制场的相机内参数校准、基于光束平差的双相机位置关系校准进行分析;引入测量中涉及的三个坐标系,并对铁轨中心坐标系的定义、建立方法和坐标系的最后统一进行详细阐述。根据现场所拍摄的测量图像,与光条中心的提取方法作为比照,设计了基于边缘检测的线条中心提取算法,并进行实验对比验证;研究并验证了基于极线几何约束的线条中心匹配算法。 经过现场的实验验证,系统的测量精度可以达到±1mm,重复性精度可达1mm,满足测量要求,实现了接触网几何参数的实时、可靠测量。 |
| 作者： | 石轶 |
| 专业： | 仪器科学与技术 |
| 导师： | 刘常杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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