-3所示，本實(shí)施例提供的一種基于激光雷達(dá)的接觸網(wǎng)檢測檢修車，其包括檢測車體1、數(shù)據(jù)采集單元、升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)3和用于數(shù)據(jù)分析處理的服務(wù)器4 ;數(shù)據(jù)采集單元包括設(shè)置在檢測車體I的車頂前方的激光雷達(dá)傳感器2 ;檢測車體I行駛在軌道6上，激光雷達(dá)傳感器2上設(shè)有激光自動(dòng)掃描器，激光自動(dòng)掃描器的掃描方向?qū)?zhǔn)待檢測的接觸網(wǎng)8。其中9為立柱。
[0072]升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)3可升降和旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在檢測車體I頂部的后方；升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)3上設(shè)置有顯示和操控面板(未顯示);服務(wù)器4通過有線方式與數(shù)據(jù)采集單元，通過無線傳輸方式與顯示和操控面板連接，數(shù)據(jù)采集單元所采集的數(shù)據(jù)經(jīng)服務(wù)器4分析處理后傳輸?shù)斤@示和操控面板上。其中圖4為顯示和操控面板的所顯示的導(dǎo)高、拉出值等幾何參數(shù)信息。
[0073]其中，激光自動(dòng)掃描器的掃描角度范圍為-5°至185° ;激光自動(dòng)掃描器的掃描頻率介于25-50次/秒。
[0074]數(shù)據(jù)采集單元包括用于檢測所述檢測車體傾斜角度的傾角傳感器，傾角傳感器與服務(wù)器4連接，服務(wù)器4根據(jù)激光雷達(dá)傳感器2和傾角傳感器采集信息計(jì)算出被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值；服務(wù)器接收傾角傳感器的模擬電壓信號(hào)，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換并計(jì)算最終得到檢測車體行駛過程中的實(shí)時(shí)傾斜角度，并補(bǔ)償給相關(guān)其他參數(shù)的技術(shù)。
[0075]數(shù)據(jù)采集單元還包括用于對被檢測的接觸網(wǎng)支柱進(jìn)行定位的支柱定位單元，支柱定位單元包括速度傳感器、GPS定位模塊和鐵路局供電段LKJ數(shù)據(jù)采集模塊；支柱定位單元與服務(wù)器連接，服務(wù)器根據(jù)支柱定位單元所采集的信息確定被檢測支柱的號(hào)碼。速度傳感器包括位移脈沖采集卡，位移脈沖采集卡分別與檢測車體后輪上的脈沖探測器和檢測車體前輪上的脈沖探測器電連接。
[0076]服務(wù)器根據(jù)速度傳感器發(fā)送過來并經(jīng)過編碼器最終計(jì)算的來的里程，并結(jié)合鐵路局下屬供電段的LKJ數(shù)據(jù)，來定位支柱號(hào)，同時(shí)參照GPS相關(guān)信息并匹配相對應(yīng)的支柱號(hào)，來最終精確定位支柱所在位置，自動(dòng)判別當(dāng)前檢測車行駛到的支柱號(hào)。
[0077]升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)上設(shè)置有報(bào)警器，報(bào)警器與所述服務(wù)器了連接，當(dāng)被檢測的接觸網(wǎng)數(shù)值超出設(shè)定范圍時(shí)，報(bào)警器發(fā)出語音警報(bào)。
[0078]另外，檢測車體上設(shè)置有出勤記錄模塊；出勤記錄模塊與所述服務(wù)器連接，所述出勤記錄模塊用于記錄作業(yè)人員的出勤信息。升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)上和檢測車體內(nèi)設(shè)置有攝像裝置，攝像裝置與所述服務(wù)器連接，所述攝像裝置用于錄制現(xiàn)場檢驗(yàn)檢測視頻。由此，該檢測檢修車兼具工作監(jiān)督功能。
[0079]另外，檢測車體上還設(shè)置有供電處理單元，供電處理單元包括電源和微控制單元(MCU)，電源通過微控制單元與數(shù)據(jù)采集單元和服務(wù)器連接。
[0080]供電處理單元是為整個(gè)系統(tǒng)提供能量的核心，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，但同時(shí)還負(fù)責(zé)部分必要數(shù)據(jù)的傳輸。其中包括供電前，供電模塊的自檢，部分?jǐn)?shù)據(jù)采集。供電前先進(jìn)行自檢，通過后喚醒MCU，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過地址總線和數(shù)據(jù)總線，讓MCU和外設(shè)相互通信，然后選擇性的和服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)發(fā)生硬件故障，分等級(jí)發(fā)生報(bào)警或者整個(gè)系統(tǒng)供電停止。在整個(gè)供電過程中始終保持和主控平臺(tái)一體化。
[0081]實(shí)施例2
[0082]一種基于所述激光雷達(dá)傳感器的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測方法，其步驟為:
[0083](I)采用單線激光雷達(dá)進(jìn)行掃描，在掃描范圍內(nèi)獲得多個(gè)連續(xù)的掃描數(shù)據(jù)并將所述掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)；
[0084](2)將所述空間直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)按時(shí)間順序或位移順序進(jìn)行排序，選取導(dǎo)高和拉出值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，得到檢測的有效數(shù)據(jù)；
[0085]拉出值預(yù)設(shè)范圍為-600_?600_，當(dāng)為高速鐵路時(shí)，導(dǎo)高預(yù)設(shè)范圍為5000_?5800mm;當(dāng)為普速鐵路時(shí)，導(dǎo)高預(yù)設(shè)范圍為5800mm?6600mm ;當(dāng)為架空地鐵時(shí)，導(dǎo)高預(yù)設(shè)范圍為 3600mm ?4400mm。
[0086](3)查找所述有效數(shù)據(jù)的每行數(shù)據(jù)中最小導(dǎo)高值對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到列車運(yùn)行時(shí)受電弓和接觸線的接觸位置；將有效數(shù)據(jù)按照數(shù)據(jù)間的距離進(jìn)行分類并計(jì)算分類后每一類數(shù)據(jù)中拉出值的極值點(diǎn)，查找所述極值點(diǎn)對應(yīng)的數(shù)據(jù)點(diǎn)，得到支柱所在位置。
[0087]步驟(I)中將所述掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為空間直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)的具體步驟為:
[0088](1.1)輸入所述掃描數(shù)據(jù)作為原始極坐標(biāo)數(shù)據(jù)，根據(jù)相鄰數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性去除數(shù)據(jù)中的冗余數(shù)據(jù)，得到化簡后的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)；
[0089](1.2)將化簡后的極坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為空間直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)，并加上激光雷達(dá)相對于鐵軌的高度和偏移量，得到轉(zhuǎn)換后的空間直角坐標(biāo)系數(shù)據(jù)。
[0090]其中，步驟⑵中還包括選取導(dǎo)高和拉出值處于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)流程后的數(shù)據(jù)化簡流程，其具體實(shí)施步驟為:
[0091](2.1)數(shù)據(jù)合并:當(dāng)數(shù)據(jù)為按位移順序排序時(shí)，將預(yù)設(shè)位移范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)合并為一個(gè)數(shù)據(jù)；當(dāng)數(shù)據(jù)為按時(shí)間順序排序時(shí)，將預(yù)設(shè)位移范圍對應(yīng)的時(shí)間間隔內(nèi)的數(shù)據(jù)合并為一個(gè)數(shù)據(jù)；其中，預(yù)設(shè)位移范圍為Im
[0092](2.2)濾波:對合并后的數(shù)據(jù)進(jìn)行均值濾波，去除連續(xù)突變的數(shù)據(jù)后輸出。
[0093]步驟(3)中分類流程后、計(jì)算極值點(diǎn)流程前還包括最優(yōu)估計(jì)流程，具體實(shí)施方法為:對分類后的數(shù)據(jù)采用卡爾曼濾波進(jìn)行最優(yōu)估計(jì)，輸出每類數(shù)據(jù)的最優(yōu)估計(jì)。
[0094]實(shí)施例3
[0095]如圖5所示，一種基于激光雷達(dá)的接觸網(wǎng)檢測檢修方法，其步驟包括:
[0096](I)數(shù)據(jù)采集:激光雷達(dá)傳感器對接觸網(wǎng)進(jìn)行掃描，支柱定位單元采集被檢測接觸網(wǎng)支柱的號(hào)碼信息，傾角傳感器測定所述檢測車體的傾斜角度；數(shù)據(jù)采集單元將所采集的數(shù)據(jù)傳輸給所述服務(wù)器；
[0097](2)區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù):服務(wù)器對所接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行區(qū)分，并標(biāo)識(shí)不同數(shù)據(jù)類型；
[0098](3)數(shù)據(jù)處理:服務(wù)器根據(jù)所述支柱定位單元所采集數(shù)據(jù)確定被檢測接觸網(wǎng)支柱號(hào)；所述服務(wù)器根據(jù)激光雷達(dá)傳感器和傾角傳感器所采集信息計(jì)算出被檢測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值；
[0099](4)數(shù)據(jù)比對:服務(wù)器將測得的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)值與預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較，判斷被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值是否超限；
[0100](5)數(shù)據(jù)存儲(chǔ):若被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，服務(wù)器記錄存儲(chǔ)該被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值和與該幾何參數(shù)值對應(yīng)的支柱號(hào)；
[0101](6)語音報(bào)警:若被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值超出預(yù)設(shè)值范圍，服務(wù)器通過報(bào)警器向升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)上的工作人員發(fā)出語音警報(bào)，報(bào)警器結(jié)合數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)，語音提示超限項(xiàng)和超限量；
[0102](7)卡控檢修:升降旋轉(zhuǎn)作業(yè)平臺(tái)上的顯示和操控面板實(shí)時(shí)顯示被檢測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值；作業(yè)平臺(tái)上的工作人員根據(jù)所述顯示和操控面板的指示對被檢測接觸網(wǎng)進(jìn)行維修；
[0103](8)基于激光雷達(dá)的接觸網(wǎng)檢測檢修車對被維修的接觸網(wǎng)進(jìn)行復(fù)檢，重復(fù)步驟
(I)至(7)，直至若被測接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)值符合預(yù)設(shè)要求。
[0104]其中，幾何參數(shù)包括導(dǎo)高、拉出值、承力索接觸線高差、線岔500、相鄰定位點(diǎn)高差、相鄰吊弦點(diǎn)高差、相鄰支柱跨距、非工作支等。
[0105]不同所述幾何參數(shù)對應(yīng)設(shè)置有不同的所述數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)；報(bào)警器根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)設(shè)置有多種語言警報(bào)；報(bào)警器語音提示接觸網(wǎng)的超限項(xiàng)和超限量。
[0106]在維修環(huán)節(jié)，服務(wù)器內(nèi)設(shè)置有維修模塊，維修模塊通過顯示和操控面板指導(dǎo)和監(jiān)控工作人員對接觸網(wǎng)進(jìn)行維修；維修模塊依次包括支柱本體及基礎(chǔ)子模塊、附加導(dǎo)線子模塊、絕緣部件及清掃工作子模塊、支撐支持裝置子模塊、承力索及接觸線子模塊、吊弦及電連接子模塊、零部件子模塊和定位點(diǎn)子模塊；各個(gè)子模塊分別對應(yīng)接觸網(wǎng)上的不同維修點(diǎn)；維修接觸網(wǎng)時(shí)，維修模塊的各個(gè)子模塊依次順序啟動(dòng)，上一個(gè)子模塊維護(hù)、復(fù)檢合格后，下一個(gè)子模塊才能啟動(dòng)。報(bào)警器語音提示應(yīng)被維修的子模塊、以及維修前后的所述幾何參數(shù)值。