基于接触网三维成像的故障识别.pdf

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1、康扁！师喔藥眶蜘论文题目＝基于接触网Ｈ维成像的故障识别ｒｆ国内图书分类号：Ｕ２２６．５密级：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文某于接触网Ｈ维成像的故障识别年级二〇—四级姓名钟震远申请学位级别工程硕壬专业由气工程指导老师刘志刚教授二零一七年五月仁ｌａｓｓｉｆｉｅｄＩ打ｄｅｘ：Ｕ２２６．５Ｕ．Ｄ．Ｃ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＦＡＵＬＴＲＥＣＯＧＮｍＯＮＢＡＳＥＤＯＮ

2、了ＨＲＥＥＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬＩＭＡＧＩＮＧＯＦＯＣＳＧｒａｄｅ：２０１４ＣａｎｄｉｄａｔｅＺｈｏｎ：ｇＺｈｅｎｙｕａｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｐｐｌｉｅｄｆｏｒ；ＭａｓｔｅｒｏｆＳｃｉｅｎｃｅｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｇＳｅｃｉａｌｉｔ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｇｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｔＬｉｕＺｈｉｇａｎｇＭａｙ，２０１７西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留，、使用学位论文的规定同意学校保留并向国家

3、有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｗ将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密＊／使用本授权书。（请在上方框内打叫：学位论文作者签名：描译老师签＾｜円朋：：《）口、５－：＾〇［］期：如＼西南交通大学硕±学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主耍工作或贡献如下：一（１）在分析国内外对于Ｈ维检测技术的基础上，设计了种新的基于

4、光学仪器针，并重建了接触网的三维模型对于实际接触网自动兰维模型重构方法。一（２）、通过分析结合接触网点云结构特点，使用了种适用于接触网模型的点云，Ｗ提高接触网重建模型的成像效果配准算法。一（３），基于接触网故障频发的现状，为接触网检测提供新的思路设计了种基于物体表面法线信息的Ｈ维检测方法，并对接触网绝缘子应用了该检测方法，取得了良好的效果。本人郑重声明，：所呈交的学位论文是在导师指导下独立进行研巧工作所得的成果，。除文中已经注明引用的内容外本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，均己在文中作了明

5、确说明。。对本文的研究做出贡献的个人和集体本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。学位论文作者签名：：ｃｒ‘＞〇ｉ（５、円期：西南交通大学硕±研究生学位论文第Ｉ页摘要接触网和牵引变电所构成了电气化铁道供电系统。接触网工作在铁路沿线恶劣、，复杂环境中，导致其故障频发针对接触网实时状态的检测就显得至关重要。接触网的检测方式主要包括接触式检测和非接触式，其中接触式检测方法通过加装传感器来获得弓网的动力学参数、超声波、雷达等装置获取接触；非接触式检测方法通过激光，，进斤数据分析来评估弓网运行状态

6、网弓网运动参数并利用获取的参数。传统的接。触式检测耗时长、效率低，不符合现代铁路发展的需求本文通过计算机Ｈ维建模的方式重构了实际接触网的整体Ｈ维模型，并提取其中的缺损绝缘子，对其进行非接触式检测。在Ｈ维重建方面，本文利用铁轨上架设的景深相机对实际接触网表面点云数据进行连续采样，选取适用的初始，获得多侦接触网点云数据。在获得多帖接触网点云中一点云进行预处理；结合接触网点云的特点，通过归化对齐径向特征（ＮｏｒｍａｌＡｌｉｇｎｅｄＲａｄｉａｌＦｅａｔｕｒｅ，ＮＡＲＦ）算法进行边缘提取和关键点提取并提取关键点的ＦＰＦＨ特征

7、；利一－用采样ＳａｍｌｅＣｏｎｓｅｎｓｕｓＩｎｉｔｉａｌＡｌｉｇｎｍｅｎｔＳＡＣＩＡ将误匹配点剔致性初始配准算法＾ｐ，）ｔＩ除，利用最近迭代点算法（ＩｔｅｒａｔｉｖｅＣｌｏｓｅｓｔ化ｈｉＣ，，巧进行点云配准并进行泊松曲面纹理重建，最终获得接触网Ｈ维模型；并将接触网重建Ｈ维模型与接触网Ｈ维设计图进行支撑结构参数对比，来验证重建接触网模型的精度。，在故障检测方面通过点云分割手段提取重建接触网中的缺损绝缘子，利用绝缘子表面法线信息对其进行故障检测，并将故障量化显示；随后，通过ＣＡＤ建模平台获ｅｏｍａｃ得相应正常零部件

8、的Ｈ维模型，利ｉｕａｌｉｆ软件将将通过上述点云；接着用ＧｇＱｙ配准方式得到的故障绝缘子Ｈ维模型和从正常的绝缘子Ｓ维进