基于面阵相机的接触轨几何参数检测系统

唐崇伟，陈唐龙

0 引言

检测接触轨几何参数即是测量接触轨中心位置距轨道中心位置的水平距离和接触轨受流面与相邻走行轨顶面的垂直距离。

目前国内大多是采用传统的接触式检测方法，即采用人工持轨道尺的检测方法。该检测方法效率低，工作量大。因此，开发一种新型在线、非接触式接触轨检测装置技术势在必行，但该技术在国内几乎是一片空白，更没有制定相关的检测标准。

激光三角法是光电检测技术的一种，因其具有非接触、高精度、易于控制等优点，在长距离及三维形貌等检测中有着广泛的应用。

1 接触轨在线检测系统检测原理

接触轨中心到轨道中心的标准距离为1 510 mm；接触轨距离基本轨顶面标准垂直高度为200 mm；正常线路接触轨水平距离和垂直高度标准偏差需要控制在±3 mm 的范围以内。

接触轨检测系统采用面阵相机对接触轨中心位置距离相机中心的水平距离和垂直距离进行准确测量，同时采用激光测距传感器对车体振动进行计算，减小车体振动和车体偏移对接触轨检测精度的影响。

图1 接触轨在线检测系统原理图

参见图1，设p0、p1分别为左右激光测距传感器到左右相机背面的水平距离，m0、m1分别为左右激光测距传感器实时的检测数据；n0、n1分别为左右激光测距传感器在水平方向的投影；Q0为左右激光测距传感器的水平间距离；h1、h3分别为左右相机中心位置到对应侧走行轨轨面的垂直高度；h0、h2分别为左右相机中心位置到接触轨受流面的垂直距离；……