技术摘要：
一种高速铁路接触网整体吊弦振动谱采集装置，属于轨道交通领域，是一种用于采集整体吊弦振动谱的非接触式测量装置，主要由采集系统、控制系统组成，采集系统包括高速摄像模块(1)、长焦镜头(2)、三角支架(3)，控制系统由PLC控制单元(4)、工控机(5)、数据传输线(6)和数据  全部
背景技术：
整体吊弦是高速铁路接触网的重要组成部分，其一端连接接触网承力索，另一端 连接接触线，用于增加接触线的接触悬挂点，改善接触网的弛度和弹性均匀度，调节接触悬 挂的结构高度，并起到一定的承载和载流作用。 当高速列车经过时，列车顶部的受电弓滑板与接触线进行载流摩擦运行并从接触 线上取电，实现向列车供电的目的。但是当受电弓滑板与接触线动态接触摩擦时，由于受电 弓滑板作为一个弹性系统，其在动态弹性力和接触力的作用下会抬升接触线，从而带动接 触点处的整体吊弦也会向上抬升；当受电弓滑板经过后，此处的接触线和整体吊弦会由于 重力的作用突然下降，随后在柔性系统的作用下不断发生上下振动并逐渐衰减。 实际服役过程中，无列车经过时，整体吊弦在柔性弹性系统以及自身重力作用下 处于静止状态；当列车经过时，由于受电弓的抬升以及柔性系统的阻尼作用，整体吊弦会在 列车经过时以及经过后发生上下振动，并对随后的第二个受电弓或者下趟列车受电弓的载 流摩擦运动产生影响。此外，整体吊弦的上下振动作用会造成整体吊弦承受动态力和反复 弯曲的疲劳作用，导致整体吊弦发生疲劳失效。因此需要测量整体吊弦的振动过程以及振 动谱，分析其对整体吊弦的寿命以及受电弓和接触网的载流摩擦运动的影响。 由于整体吊弦安装于高速铁路线路正上方，其振动只有在列车经过时以及经过后 的短时间内产生，其振动过程以及振动谱测量不易实现，并且测量过程不能影响列车的正 常运行。 针对整体吊弦振动谱的测量问题，本专利设计了一种高速铁路接触网整体吊弦振 动谱采集装置，可以在高速铁路线路附近非接触式实时测量整体吊弦的振动谱。
技术实现要素：
本发明专利所要解决的技术是针对轨道交通接触网整体吊弦的振动谱测量问题， 设计了一种高速铁路接触网整体吊弦振动谱采集装置。 本发明专利所采用的技术方案是：一种高速铁路接触网整体吊弦振动谱采集装 置，主要由采集系统、控制系统组成，采集系统包括高速摄像模块(1)、长焦镜头(2)、三角支 架(3)，控制系统由PLC控制单元(4)、工控机(5)、数据传输线(6)和数据显示器(7)组成。 此采集装置通过高速摄像模块(1)和长焦镜头(2)在高速铁路线路附近采集列车 经过时整体吊弦(8)的振动图像，并通过工控机(5)将其转换为数字信息，从而获得整体吊 弦(8)的振动谱。 其中，整体吊弦(8)的振动谱采集过程是通过安装于线路附近的6组由高速摄像模 块(1)、长焦镜头(2)、三角支架(3)的采集系统实现，测试距离可以通过调整长焦镜头(2)进 行控制，测试角度可以通过调整三角支架(3)的角度实现。 3 CN 111595431 A 说　明　书 2/3 页 此采集系统通过由PLC控制单元(4)和工控机(5)组成的控制系统控制，可以实现 同时同步采集高速铁路接触网一跨内6根整体吊弦(8)的振动图像。 整体吊弦(8)的振动图像采集是通过采集系统采集整体吊弦(8)上下两端的接触 线(9)和承力索(10)的图像，并通过工控机(5)使用图像处理方法将其转换为数字信息，通 过比对接触线(9)和承力索(10)的数字信息，从而获得整体吊弦(8)的振动谱数据。 本发明专利具有如下特点： 一种高速铁路接触网整体吊弦振动谱采集装置，主要组成部分包括采集系统、控 制系统，其中采集系统由高速摄像模块(1)、长焦镜头(2)、三角支架(3)组成，控制系统包括 PLC控制单元(4)、工控机(5)、数据传输线(6)与数据显示器(7)实现数据传输与实时显示功 能。 所述采集装置的采集系统通过高速摄像模块(1)、长焦镜头(2)、三角支架(3)实现 在高速铁路线路附近非接触式测量整体吊弦(8)的振动图像，其测量距离(100米到200米)、 测量角度(0°到90°)均可以调整长焦镜头(2)与三角支架(3)实现，采集系统为6套同时采 集。 所述采集装置的采集系统是通过控制系统进行实时控制，控制系统通过PLC控制 单元(4)实时控制高速铁路接触网一跨内6根整体吊弦(8)的采集过程，并保证6根整体吊弦 (8)的采集过程是同时同步的；采集的整体吊弦(8)图像数据实时并同步存储在工控机(5) 上。 所述采集系统的整体吊弦(8)采集过程是通过高速摄像模块(1)采集并识别整体 吊弦(8)上下两端接触线(9)和承力索(10)的图像，并通过工控机(5)将其图像转换为数字 信息，然后实时比对接触线(9)和承力索(10)数字信息，从而获得整体吊弦(8)的振动谱数 据。 所属采集装置通过数据传输线(6)连接所有6套采集系统，并将其采集系统的信息 传输到控制系统，然后在数据显示器(7)上实时显示采集到的整体吊弦(8)的图像和工控机 (5)转换的整体吊弦(8)的振动谱。 所属采集装置是一种非接触式测量系统，实现在铁路100米到200米范围内采集图 像，并且能实时显示整体吊弦(8)的图像和处理后的振动谱数据。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本 领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本发明实施例提供的一种高速铁路接触网整体吊弦振动谱采集装置的整体 示意图，图中，高速摄像模块1、长焦镜头2、三角支架3、PLC控制单元4、工控机5、数据传输线 6、数据显示器7、整体吊弦8、接触线9、承力索10。 图2为本发明实施例提供的整体吊弦振动谱采集装置的图像采集和数据转换方 法。 4 CN 111595431 A 说　明　书 3/3 页