基于MEMS光纤传感技术实时测量接触网拉出值的研究

吴迅奇

(上海拜安传感技术有限公司 上海 201210)

0 引言

目前，现有测量接触网拉出值的技术主要有电子类传感器技术[1]、激光雷达测距技术和视觉成像测量技术。前者属于接触式测量，有一定的精准度，但是需要做大量的绝缘防护措施，导致系统总体质量大，不仅要修改受电弓弓头原有的力学结构，而且为了放置绝缘防护设备还要做车顶下沉式设计，因此主要应用在检测车上，而不能安装在电客车上实时测量接触网拉出值；后两者都属于非接触式测量技术，其中，激光雷达测距技术在检测过程中连续向垂直车顶方向发射高频激光脉冲，通过测量距离特征实现识别[2]，但是该技术对环境的要求比较严苛，对测量距离和角度也有严格要求，因此在实际测量时容易影响测量结果，存在一定的测量偏差，精度相对较差；而视觉成像测量技术[2-3]，是利用固定在车顶上不同类型的工业相机所拍摄影像后，应用三维视觉成像的原理对接触网与碳滑板的交接点进行位置确定，然后再通过光学图像轨迹识别算法计算出相应的拉出值，虽然该技术普遍安装在地铁电客车和检测车上，但这种方法计算量大而导致输出迟滞，同时系统的照明光源也深受线路上环境光的干扰和由四季的环境变化而带来的图片背景变化的干扰，因此，算法上具有一定的技术难度。

1 研究方法

1.1 MEMS光纤拉出值测量系统

MEMS光纤传感技术中，涉及传感芯片的硅基敏感结构采用微机电技术集成制造，其具有批量化制造、体积微小、性能恒定、一致性好的优点。……