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《西南交通大学》 2008年
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非接触式接触网几何参数检测系统研究

牛大鹏  
【摘要】: 随着我国电气化铁路事业的飞速发展,城市轨道交通及大铁路对高速接触网动态特性的要求日益提高。由于高速动态检测所获得的参数与中低速有较大差别,前者更能反映列车高速运行的实际、也更具参考价值,从而使得不断开发、应用更先进的高速动态接触网检测技术以实现对铁路运行质量的评判研究受到越来越多的重视。 本文在研究国内外现有接触网检测方法的基础上,针对目前接触网几何参数检测中存在的问题与不足,提出了利用由二维激光雷达对视距内障碍物所产生的轮廓曲线加以目标识别、运动跟踪以达到获得接触网几何参数目的的非接触式检测方案。这样,由于检测实现的非接触性,此测试系统就能同时具有两种工作模式:其一是动态参数测试模式,即在检测车的模拟受电弓与接触网实际接触的条件下进行测量;由于激光雷达装置安装于车体顶部,检测车模拟受电弓除自身重量外,不受其它附加质量的影响,因而可以保持良好的动态跟随特性,使检测数据非常接近列车实际运行时的状况。其二是静态参数测试模式,即在无需模拟受电弓和接触线接触的情况下进行接触网参数的测量;此状况下,接触线不会产生由受电弓压力引起的抬升和振动,完全处于自然状态,所以此时测得的参数基本接近静态值。此外,两种状态下的测量数据除了能够分别独立应用于动态品质研究或静态检修维护外,还可进行综合对比,以便为动态品质的分析研究提供更加直观、可靠的基础。 本文方案实现大体过程如下:首先对系统的硬件设备进行了选型及功能设定,即采用了基于光束飞行时间测距原理的高频激光雷达作为数据采集单元,接口丰富、数据处理能力强大的嵌入式电脑作为前端处理器,稳定可靠的工控机作为数显、运算、输出及交互终端;出于实时性及灵活接口的考虑,设计了基于上述硬件设备的多种连接方式。随后,针对检测原理、误差影响因素、数据有效性控制方法,及不同安装方式对检测结果的利弊影响等分别进行了讨论;针对测得的检测参数,采用并比较了几种常用的数字滤波器。此外,以软件工程思想为指导,软件工程技术为依托,对系统检测软件进行了分析、设计与实现;经现场测试,及与接触式检测结果的对比,验证了本设计方案的合理性与可行性。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:U226.8

【引证文献】
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1 刘寅秋;韩通新;刘会平;;基于图像处理的接触网动态几何参数测量研究[J];铁道机车车辆;2012年05期
2 韩志伟;刘志刚;杨红梅;韩烨;;基于二代曲波系数形态学条带能量法的绝缘子故障检测[J];铁道学报;2013年03期
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1 张剑;接触网定点监测系统的软件设计[D];西南交通大学;2011年
2 吴剑斌;接触网定点监测系统的硬件设计[D];西南交通大学;2011年
3 傅可佳;基于ARM的接触网几何参数检测系统的研究与实现[D];华东交通大学;2011年
4 李银生;关节式分相过电压机理分析[D];西南交通大学;2008年
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6 鄂永;基于图像处理的铁路接触网检测系统的研究[D];大连理工大学;2009年
7 陈莹莹;基于双目立体视觉的电力接触导线测高仪样机研制[D];南京理工大学;2010年
8 刘孟恺;电力机车过分相暂态过程分析[D];西南交通大学;2010年
9 刘寅秋;基于图像处理的接触网动态几何参数测量研究[D];中国铁道科学研究院;2012年
【共引文献】
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1 毕超;江波;;往复式单螺杆销钉挤出机停留时间分布研究[J];工程塑料应用;2007年12期
2 杨凡;李祥;涂军;;基于DSP的远程视频监控系统的研究和实现[J];安防科技;2008年01期
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6 王芳;高永刚;姜春艳;;黑龙江省七星河湿地近50年气候变化特征分析[J];安徽农业科学;2010年21期
7 姚海燕;;FIR数字滤波器设计窗函数法与频率抽样法比较[J];安阳工学院学报;2007年06期
8 于效宇;赵洪;刘艳;岳振;;一种基于F-P干涉仪的FBG解调系统信号重建算法[J];半导体光电;2009年01期
9 刘艳;赵洪;于效宇;丁倩;;一种可调线阵CCD信号采集处理系统[J];半导体光电;2009年02期
10 刘秉琦;周斌;张瑜;;利用介质膜高反镜实现“猫眼”目标有效隐身[J];半导体光电;2012年01期
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1 柴金华;刘宁;;雾天远程激光测距技术分析[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 陈丽容;姜湘岗;;飞行控制系统仿真建模中的计算精度分析[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
3 李莲;闫志洋;;破损胶囊检测的图像处理分析与研究[A];中国仪器仪表学会第十三届青年学术会议论文集[C];2011年
4 曾朝阳;贾鑫;张晓永;;线性调频连续波激光雷达测量方法研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 常宇;周洪强;;200km速度接触网交叉与无交叉线岔的对比[A];《河南铁道》2011年第6期[C];2011年
6 柴黎;姚秀芳;;IIR数字滤波器设计和MATLAB实现[A];北京高教学会实验室工作研究会2009年学术研讨会论文集[C];2009年
7 薛巍;姒牟孙;向敬成;;机载雷达回波仿真及模拟系统硬件实现[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
8 宋旭东;汪学刚;向敬成;;机载相控阵雷达视频信号模拟器设计[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
9 刘建新;韩宇;向敬成;;距离扩展目标的二进制积累检测[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
10 宋旭东;汪学刚;向敬成;;一种机载脉压体制雷达地面杂波模拟方法[A];第十届全国信号处理学术年会(CCSP-2001)论文集[C];2001年
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10 贺思三;微动目标高分辨雷达信号建模及特征提取[D];国防科学技术大学;2010年
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2 高鹏;基于DSP的WiMAX自适应调制解调器的设计[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
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1 胡勇,刘强,王从军,黄树槐;双目视觉测量传感器研究[J];传感器技术;2005年02期
2 卓红俞,王黎,高晓蓉;弓网状态故障图像存储及分析系统[J];电力机车与城轨车辆;2005年01期
3 赵叔东;交──直电力机车主电路参数的计算及选择[J];电力机车技术;1994年03期
4 高晓蓉,王黎,赵全轲;接触网拉出值超限检测中的光电技术[J];大连理工大学学报;1997年S2期
5 黄绍平,杨青,李靖;基于MATLAB的电弧模型仿真[J];电力系统及其自动化学报;2005年05期
6 刘永红,何友全,肖建;高速铁路受电弓概况[J];电力自动化设备;2002年11期
7 孙慧,周红霞,李朝晖;图象处理中边缘检测技术的研究[J];电脑开发与应用;2002年10期
8 李志聪;;MFC中定义全局变量和全局函数的方法[J];电脑知识与技术(学术交流);2007年03期
9 胡章勇;蒋朝根;;Linux的键盘驱动与Qt/E的键盘映射[J];单片机与嵌入式系统应用;2008年09期
10 刘杰;接触网参数的非接触检测[J];电气化铁道;1998年02期
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1 记者 王耘 通讯员 王志坚 罗瑞军 王健;[N];人民铁道;2008年
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1 苏平安;接触网参数检测系统研究[D];西南交通大学;2003年
2 黄健煜;高速接触网参数检测系统的设计与实现[D];西南交通大学;2003年
3 周鹏;基于DSP的视频监控系统[D];西北工业大学;2003年
4 徐可佳;双目立体视觉技术在接触网几何参数测量中的应用研究[D];西南交通大学;2004年
5 曾明;基于模块化的接触网参数检测系统的设计与实现[D];西南交通大学;2004年
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7 赵楠;青藏铁路运输组织及灾害事故监测系统研究[D];西南交通大学;2004年
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10 冯志宇;基于信号完整性分析的高速PCB设计[D];电子科技大学;2004年
【二级引证文献】
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1 解立强;盖林;;ARM+Linux动态数据采集系统在接触网检测中的应用[J];石家庄铁道大学学报(自然科学版);2011年01期
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1 叶畅;动车组弓网系统电磁骚扰研究[D];北京交通大学;2010年
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6 孙勇;电力机车牵引变流器变频调速控制技术研究[D];华中科技大学;2011年
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8 陈莹莹;基于双目立体视觉的电力接触导线测高仪样机研制[D];南京理工大学;2010年
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9 史听祥;孙宝举;;一种简单的激光雷达距离跟踪方案[J];红外与激光工程;1984年01期
10 陈养谓;杨玲;;激光雷达改进设想一周视扫描装置的论证[J];应用光学;1984年04期
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2 仲思东;耿学贤;史中超;;一种改进激光雷达性能的方法[A];中国仪器仪表学会学术论文集[C];2004年
3 周军;刘东;刘博;王珍珠;王志恩;;大气气溶胶空间分布的激光雷达探测[A];第十届全国气溶胶会议暨第六届海峡两岸气溶胶技术研讨会摘要集[C];2009年
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6 张高勇;张寅超;胡顺星;岳古明;胡欢凌;杨陆军;;SO_2吸收截面差测量及其在车载差分激光雷达中的应用[A];第九届(2001)全国大气环境与污染学术会议论文集[C];2001年
7 文斐;高昕;梁福田;金革;;多普勒测风激光雷达数据采集系统的研制[A];第十五届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集[C];2010年
8 董立新;李贵才;戎志国;;基于激光雷达与FY3A-MERSI数据的长白山森林冠顶高度估算研究[A];遥感定量反演算法研讨会摘要集[C];2010年
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3 徐威;握奇数据非接触式CPU卡备受关注[N];国际商报;2006年
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5 王冰洁;混沌激光雷达技术研究[D];太原理工大学;2012年
6 方欣;钠测温测风激光雷达的研制及重力波动量通量的探测[D];中国科学技术大学;2012年
7 曾令旗;铁、钠流星尾迹的激光雷达观测研究及钠层全天时观测技术[D];武汉大学;2011年
8 张金业;武汉上空对流层大气气溶胶Raman/Mie激光雷达探测研究[D];武汉大学;2010年
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10 倪昊;非接触式IC卡天线的集成化研究及芯片设计[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2003年
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1 牛大鹏;非接触式接触网几何参数检测系统研究[D];西南交通大学;2008年
2 徐光彩;机载LIADR波形数据处理及分类研究[D];南京林业大学;2010年
3 王莉莉;综合孔径激光雷达中微弱信号检测技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
4 夏金宝;车载测风激光雷达接收系统的改进及惯导技术应用[D];中国海洋大学;2010年
5 胡炜;激光雷达回波信号处理与检测方法研究[D];电子科技大学;2003年
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7 董维建;直接探测激光雷达准直和调整系统设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
8 孙洋东;相控阵激光雷达波控技术的研究与应用[D];电子科技大学;2011年
9 于香菊;合成孔径激光雷达中光外差探测技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
10 何佶珂;合成孔径激光雷达中平衡探测技术研究[D];西安电子科技大学;2010年
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