CN107504899A - 连续跟踪测量接触网几何参数的***和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续跟踪测量接触网几何参数的***及方法，***包括：可沿钢轨轨道行走的车体；设置在所述车体上的测量装置和工业计算机，测量装置通过旋转电机安装在车体上，所述测量装置包括工业相机和激光测距装置，工业相机的光轴方向和激光测距装置的激光出射方向平行设置；工业相机实时拍摄轨道上方接触网的图像，发送至工业计算机，工业计算机根据所述图像得到当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差，利用所述位置偏差生成驱动信号发送至旋转电机，控制所述旋转电机带动测量装置动作，使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距装置直接获取接触网几何参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续跟踪测量接触网几何参数的***和方法。
背景技术
接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路,接触网的状态优劣直接影响到机车的受电质量，对机车是否可以安全、高速运行非常关键。随着我国铁路大提速，用于检测和维修故障的“天窗”时间越来越短，这对接触网检测设备的效率提出了更高的要求。
目前普遍使用的是手持式接触网测量仪，采用点对点的激光测量方式测量接触线的导高与拉出值等几何参数。这种方式需要人工进行光学瞄准，不能连续测量，自动化程度低、测量过程比较慢。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种连续跟踪测量接触网几何参数的***，通过分析接触网图像检测出接触线位置，并控制电机旋转保证激光测距装置一直瞄准接触线上，实现自动连续测量。
本发明的技术方案为：
一种连续跟踪测量接触网几何参数的***，包括：
可沿钢轨轨道行走的车体；
设置在所述车体上的测量装置和工业计算机，测量装置通过旋转电机安装在车体上，所述测量装置包括工业相机和激光测距装置，工业相机的光轴方向和激光测距装置的激光出射方向平行；
所述测量装置还包括一角度编码器，所述角度编码器用于实时测量旋转电机的旋转角度，根据角度编码器和激光测距装置的输出得到接触网的导高和拉出值。
所述工业相机实时拍摄轨道上方接触网的图像，发送至工业计算机，工业计算机根据所述图像得到当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差，利用所述位置偏差生成驱动信号发送至旋转电机，控制所述旋转电机带动测量装置动作，使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距装置和角度编码器获取接触网几何参数。
本发明的这一设计实现了接触网几何参数自动跟踪测量，不需要工人手动瞄准接触线。
进一步的，在所述工业相机的正上方还安装有一光阑，所述光阑设有与工业计算机相连的自适应调节模块，自适应调节模块用于根据工业相机所拍摄到的图像调节光阑光圈的大小。
上述自适应调节模块可以与光阑光圈一体，也可以采用分离式的连接方式。
通过工业计算机分析所采集到的接触线图像并根据接触网图像对比度、图像灰度等信息实时控制光阑光圈大小，保证相机在白天的不同时间都可拍摄到清晰且曝光合适的接触网图像。
进一步的，所述测量装置还包括安装在工业相机周围的照明光源，照明光源与工业计算机相连，通过工业计算机控制照明光源，补足拍摄接触网图像所需的光照。
除了上述对光阑光圈的调节，本发明还设计了照明管理，由于该仪器在白天和夜晚均可以投入使用，为保证白天不同天气情况下以及夜晚工况下拍摄到足够清晰的画面，通过工业计算机合理调节照明光源的发光功率、出光方向等。
进一步的，所述车体上还配置有GPS定位装置。
进一步的，所述车体包括横梁、侧梁构成的T型结构，横梁一端连接有第一走行轮，侧粱一端连接有第二走行轮和第三走行轮；在第一走行轮侧面设有活动侧轮，活动侧轮通过弹性元件与横梁相连，用于使车体在不同轨距的轨道上运动；在第二走行轮和第三走行轮侧面分别设有两个固定侧轮，用于保持第二走行轮和第三走行轮沿钢轨运动，防止脱轨。
本发明还提出了一种连续跟踪测量接触网几何参数的方法，包括：
一种连续跟踪测量接触网几何参数的方法，包括：
实时采集轨道上方接触网的图像，利用图像检测算法得到图像中接触网的位置信息，根据所述位置信息计算当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差，利用所述位置偏差控制激光测距装置的出射激光方向，使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距装置和角度编码器直接获取接触网几何参数；
当工作在白天模式下时，分析所述接触网图像的对比度，根据对比度分析结果，调整工业相机的曝光时间与光阑光圈大小，用于得到最佳对比度的接触网图像；
当工作在夜间模式下时，打开照明光源，分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息。
进一步的，当工作在白天模式下时，计算所述接触网图像的第一梯度图像，去除梯度强度小于第一设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同几何特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
进一步的，当工作在夜间模式下时，分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息包括：
计算所述接触网图像的第二梯度图像，去除梯度强度小于第二设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同亮暗特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
进一步的，本发明的方法还包括特征点处的数据筛选，所述特征点至少包括吊弦、***、上方桥梁中的一种，特征点处的数据筛选具体为：
采用图像检测算法识别轨道沿线的特征点，并通过GPS定位装置获取所述特征点的定位数据，然后利用人工筛选特征点的方法进行二次定位，生成特征点数据库；
当反复在钢轨轨道上进行跟踪测量时，将通过图像检测算法与GPS定位装置获取的特征点定位数据与所述特征点数据库中的数据进行匹配，根据匹配结果添加或剔除特征点数据库中的数据；
根据特征点数据库，筛选特征点处的接触网几何参数。
进一步的，本发明的方法还包括实时拍摄激光光斑落在接触网上的位置图像，根据所述位置图像，反向计算出激光光斑的位置误差，根据所述位置误差修正接触网几何参数。
进一步的，本方法还包括接收人工干预输入，在当前拍摄的接触网图像的基础上，利用所述人工干预输入调整当前激光测距装置的出射激光方向，使得激光测距装置的出射激光照射在被检测接触网上。
进一步的，当所述接触网图像中包含有多根接触线时，扫描测量每根接触线的几何参数，进行跟踪线路的跳转，标记所跟踪的线路，计算工支和非工支接触线的高度差及间距。
进一步的，本方法还包括设置跟踪线路，将跟踪线路分为多个区间，执行以各个区间为目标的分段跟踪，实时显示接触网的图像以及测量结果，将测量结果连接成曲线进行实时显示，在所述曲线上标记特征物位置，保存历史测量结果以及特征物数据，所述特征物至少包括吊弦、***中的一种。
本发明的有益效果：
(1)本发明所述装置实现了接触网几何参数自动测量，不需要工人手动瞄准接触线；
(2)本发明实现了对接触网几何参数的连续测量，提高了工作效率；
(3)本发明的***与同类接触网检测小车或者车载式接触网检测设备相比具有更高的测量精度；
(4)本发明的***与车载式接触网检测设备相比具有很好的灵活性，适合在不同工作场合对接触网几何参数进行测量。
附图说明
图1是本发明测量主机头的示意图；
图2是本发明的车体结构俯视图；
图3是本发明的车体结构侧视图a；
图4是本发明的车体结构侧视图b；
图5是本发明的U型架示意图。
其中，1-测量主机头本体，2-光敏元件，3-工业相机，4-照明光源，5-激光测距仪，6-遮光罩和可变光阑，7-光敏元件，8-拉手，9-电池，10-走行轮，11-侧梁，12-横梁，13-电器控制盒，14-推杆，15-工业计算机，16-走行轮，17-把手，18-侧轮，19-测量主机支架。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所述，目前接触网几何参数的测量普遍使用的还是手持式接触网测量仪，采用点对点的激光测量方式测量接触线的导高与拉出值等几何参数。这种方式需要人工进行光学瞄准因此测量自动化程度低、测量过程比较慢。为了提高接触网测量的自动化程度，本发明的给出了一种实施例，即一种连续跟踪测量接触网几何参数的***，包括：
可沿钢轨轨道行走的车体，如图2所示；
设置在所述车体上的测量装置和工业计算机，本实施例中的测量装置指测量主机头，如图1所示，测量主机头通过旋转电机安装在车体上，主要包括工业相机(图中3)、激光测距仪(图中5)、照明光源(图中4)、遮光罩与可变光阑(图中6)以及光敏元件(图中2、7) 等元件构成的。其中工业相机、激光测距仪在主机头中前后布置，并且前后位置可互换，工业相机镜头的光轴方向和激光测距仪的激光照射方向平行。测量主机可以安装在车体的主机头支架上。
本实施例的测量***在工作过程中首先由工业相机实时拍摄轨道上方接触网的图像，发送至工业计算机，工业计算机根据图像得到当前激光测距仪的出射激光与接触网的位置偏差，利用该位置偏差生成驱动信号发送至旋转电机，控制旋转电机带动测量装置动作，使得在车体行走过程中激光测距仪的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距仪直接获取接触网几何参数。
接触网是一种导线，所谓的接触网几何参数在具体应用上主要包括三个重要的参量，即导高、拉出值和磨耗，本实施例主要针对导高和拉出值进行测量。
导高是接触网导线的高度，也就是接触网导线正常高度在悬挂点处，接触线与两规顶面连线的垂直距离，就接触网导线高度的测量有重要的意义，一是在静止状态下，测量接触导线保持的应有高度，依据TB/T 3227-2010《接触网几何参数测量仪》铁路行业标准，接触线高度的测量范围是5100mm至6500mm，静态测量为接触网工程施工和维修提供参考数据。二是在运行状态下，即在列车运行中测量受电弓沿接触导线的运行轨迹，可以为研究接触导线悬挂的质量和受电弓的性能以及受流状态提供分析资料。
接触网导线拉出值是指在电气化铁路上，为了延长受电弓的使用寿命，使滑板磨耗均匀，接触导线在线路的直线区段被布置成“之”字形，在曲线区段被布置成折现性，而且此折线一般与受电弓中心的行迹相割或相切。这种折线在定位点处接触导线距受电弓中心线行迹的距离成为拉出值，在直线区段上，接触导线在定位点处相对于线路中心的偏移距离，成为拉出值，为简便起见，统称为接触导线拉出值。根据接触线的这一设置，我们可以发现接触导线拉出值如果设置的太小，则达不到均匀磨耗滑板和延长受电弓使用寿命的目的。如果拉出值设置的太大，会使接触导线在某些部位就会超出受电弓的有效工作长度，噪声刮弓事故。
在实际的连续自动测量过程中，工业相机拍摄到的轨道上方接触网图像包括接触线和承力索，承力索较接触线更粗一些，所以采用图像处理方法可以将接触线和承力索区分开来。
在本实施例中，工业计算机采用嵌入式工业电脑，嵌入式工业电脑接收接触网实时图像并执行图像检测算法得到接触线(或者承力索)的位置信息，计算出当前图像里接触线(或者承力索)与图像中心位置的偏差，此时的图像中心位置偏差即为激光测距仪的出射激光与接触线之间的偏差，然后控制电机旋转，带动激光测距仪偏转，激光测距仪的出射激光方向也就随之转变，使得接触线(或者承力索)与图像中心位置重合，这就意味着激光测距仪的出射激光照射到了接触线上。车体在轨道上走行时，嵌入式工业电脑将连续采集、处理接触网图像并根据检测结果控制电机旋转，保证激光测距仪发射的激光一直照射到被检测的接触线(或者承力索)上。
本申请中由于激光测距仪与工业相机在仪器出厂前就固定了相对位置，工业计算机已知激光测距仪出射激光的初始方向，根据实时采集图像计算位置偏差，根据位置偏差形成驱动信号，即可控制旋转电机带动激光测距仪转动，使得激光测距仪的出射激光始终照射在被检测接触网上。
此外，可变光阑包含光圈自适应调节模块。安装在主机头上，且位于相机镜头的正上方。在自动测量时，嵌入式工业电脑分析所采集到的接触线图像并根据接触网图像对比度、图像灰度等信息实时控制光阑光圈大小，保证相机在白天的不同时间都可拍摄到清晰且曝光合适的接触网图像。光圈自适应调节模块根据光敏元件获取的外界光线的强弱，自动调节光圈孔大小，控制相机镜头的进光量，保证得到最佳对比度的图像。
由于本申请在白天和夜晚均可以投入使用，为保证夜晚拍摄到足够清晰的画面，在工业相机的周围还设置了转为夜间作业补充照明的光源，需要说明的是，由于白天的天气，日照等也存在变化，本实施例的这一照明光源也可以在白天开启，用于补充照明。
这里的照明光源与嵌入式工业电脑相连，通过嵌入式工业电脑对照明光源进行调整，可以使得在特定目的下获取的接触网拍摄效果最佳。
照明光源优选在相机两侧对称布置，当晚上及外界光线比较弱时，可以由光敏元件探测外界光线的强弱，自动控制照明灯的打开和关闭。
相机和激光测距装置前后布置，也可以激光测距装置在前，相机在后。
旋转电机与测量装置安装在主机支架内，主机支架为U型结构，两侧设计有贯穿孔，可以将角度编码器、电机等的电子器件的线缆从内部接到支架底部。此外，旋转头内部的相机、照明光源、激光测距装置等的线缆也是通过主轴上的开孔进入到主机支架，从而保证了主机各电子器件的内部走线。
本申请中的角度编码器优选光栅编码器，也可以选用其他完成相似功能的器件。
本实施例的车体如图2所示，车体部分由车体侧梁、车体横梁构成T型结构，通过走行轮和侧轮实现在轨道上行走。车体上还安装有电器控制盒、推杆和工业计算机。电器控制盒将主机部分(相机、激光测距仪、电机、编码器、光敏元件等)、工业计算机部分(液晶屏、触摸屏、键盘、旋钮等)和各传感器(位移传感器、里程传感器、倾角传感器、GPS等)、电源连接到一起，控制着整个***的电器连接，并实现内部计算、存储以及数据的对外输出。
车体通过走行轮和侧轮实现在轨道上行走。侧梁和横梁的连接采用可拆解方案，通过连接部分的定位销保证多次装配的精度，方便包装及运输。走行轮外部采用尼龙材料，内部采用不锈钢套，既满足了耐磨的要求又兼具了高强度的需要。
每个走行轮处配有2个侧轮，保证车体在轨道上行走的可靠性，大大降低了脱轨的可能。侧梁上的侧轮为固定不动的侧轮；单走行轮侧的侧轮为活动侧轮，连接在车体内可伸缩的直线轨道上，适应在不同轨距的轨道上的推行测量。
车体上还安装有电器控制盒、推杆和工业计算机。电器控制盒将主机部分(相机、激光测距仪、电机、编码器、光敏元件等)、工业计算机部分(液晶屏、触摸屏、键盘、旋钮等)和各传感器(位移传感器、里程传感器、倾角传感器、GPS等)、电源连接到一起，控制着整个***的电器连接，并实现内部计算、存储以及数据的对外输出。推杆采用可收放的折叠设计结构。测量时将推杆拉起，同时通过快拆杆将显示屏快速安装到位。测量工作完成后，将推杆放倒在车体的推杆固定座内，减少测量完成后的车体的占用空间。同时推杆部分收起后可作为拉手，便于工作过程中的上下道和运输。
***整体采取了内部走线的方式，12V电源内藏于车体侧梁内、各传感器在车体内部布置，触摸液晶屏的HDMI线等从车体进入推杆后与电器盒连接，小车整体外观更加简洁、轻便。
本发明的再一实施例是一种连续跟踪测量接触网几何参数的方法，包括以下步骤：
实时采集轨道上方接触网的图像，利用图像检测算法得到图像中接触网的位置信息，根据所述位置信息计算当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差，利用所述位置偏差控制激光测距装置的出射激光方向，使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距装置和角度编码器直接获取接触网几何参数；
当工作在白天模式下时，分析所述接触网图像的对比度，根据对比度分析结果，调整工业相机的曝光时间与光阑光圈大小，用于得到最佳对比度的接触网图像；
计算所述接触网图像的第一梯度图像，去除梯度强度小于第一设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同几何特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
当工作在夜间模式下时，打开照明光源，分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息。
其中分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息包括：
计算所述接触网图像的第二梯度图像，去除梯度强度小于第二设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同亮暗特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
进一步的，由于激光测距装置的出射激光光斑不可能每一次均落在接触网正下方，当落在其他地方时，会造成测量数据的误差，针对这一误差，本发明实时拍摄激光光斑落在接触网上的位置图像，根据这一位置图像，反向计算出激光光斑的位置误差，根据所述位置误差修正接触网几何参数。
铁路接触网是十分复杂的，车体在轨道走行时会遇到一些特殊情况。针对这些特殊情况，本发明在提出的上述方法基础上，还进一步做出了改进：
(1)实时跟踪测量中的人工干预，在图像识别到线路的基础上用户可以主动向嵌入式工业电脑输入调整信息，将主机对准线路或该指定位置，也就间接的将激光测距仪对准了接触线上的待测点，这就实现了测量主机位置的正确调整。用于向嵌入式电脑输入调整信息的方法可以通过双击触摸屏，或者键盘、语音输入的方式。
(2)对锚段处进行自动扫描测量，在区间或站场上，根据供电和机械方面的要求，将接触网分成许多独立的分段，这种独立的分段称为锚段。锚段两端的承力索和接触线都直接或通过补偿器固定到锚柱上。由于锚段处有多根接触线，多根承力索，我们需要在锚段处做出决策，进行对工支线路的跟踪。
对此，可以结合图像识别、编码器对锚段关节处多根接触线、承力索进行扫描测量，也就是对每一根接触线都进行几何参数的测量，在这个过程中在扫描识别工支与非工支线路，确定下一步跟踪的线路，并及时进行线路跳转，并通过编码标记跟踪的线路，实现多条线路的准确及唯一性跟踪，最后计算出工支和非工支的高度差及间距。
(3)在接触网上，为了保证接触线的驰度和弹性，通常每隔一定距离就安设一个吊弦或者***，这样可以使每个跨距中在不增加接触网支柱的情况下，增加对接触线的悬挂点，通过调节吊弦或***的长度来保证接触线对轨面的高度，针对吊弦或者***处的接触线拉出值因此就具有特殊意义，本发明在连续跟踪测量接触网几何参数的基础上，进一步对线路过程中的特征物进行识别，这里的特征物不仅包括吊弦、***，也可以是其他标记物，筛选处在特征物位置处的接触网几何参数，提高了***在复杂线路识别特征点或者特征物的准确度。
采用图像检测算法识别轨道沿线的特征点，并通过GPS定位装置获取所述特征点的定位数据，然后利用人工筛选特征点的方法进行二次定位，生成特征点数据库；
接触网几何参数的测量是一项经常性的工作，当反复在钢轨轨道上进行跟踪测量时，将通过图像检测算法与GPS定位装置获取的特征点定位数据与所述特征点数据库中的数据进行匹配，根据匹配结果添加或剔除特征点数据库中的数据，逐步精确定位支柱及吊弦位置，通过多次测量后不断提高***识别支柱及吊弦的准确度。
最后再根据特征点数据库，筛选特征点处的接触网几何参数。
本发明的测量***与方法为了便于数据处理，在测量开始前还可以对跟踪线路信息进行设置，主要包括对开始跟踪的接触网支柱进行标号，对线路进行分区，执行以各个区间为目标的分段跟踪等。
除了对上述基础测量信息的设置，还包括对***的设置：例如通过嵌入式工业电脑与工业相机之间的通信，对工业相机的参数进行设置、校准参数设置以及曲线参数的设置等。
在设置好基础测量信息及***信息后，可以执行以各个区间为目的的分段跟踪，实时显示跟踪路线，将拍摄得到的接触网图像实时显示，并在跟踪线路上实时显示测量数据，标记特征物，同时在跟踪测量过程中如果需要测量一些特殊距离，例如接触网的侧面限界、红线标高以及线岔处相邻的两根接触线拉出值差为500mm时，两根接触线导高的差值，可以利用前述的人工干预输入，将激光测距仪的出射激光与待测目标对准，进行测量。同时，本***可以将测量得到的接触网拉出值连接成为曲线进行实时显示。
本***在进行上述数据的实时测量及显示时，也对数据进行保存，便于后期查询分析数据。
本发明提出的基于视觉检测技术实现连续测量接触网几何参数的***，通过分析接触网图像检测出接触线位置，并控制电机旋转保证激光测距仪一直瞄准接触线上，实现自动连续测量，不需要工人手动瞄准接触线；提高了工作效率；与同类接触网检测小车或者车载式接触网检测设备相比具有更高的测量精度；且与车载式接触网检测设备相比具有很好的灵活性，适合在不同工作场合对接触网几何参数进行测量。
本发明提出的方法多次用到图像处理方法，合理得进行了图像处理循环，充分发挥了机器视觉技术的优势，相比于传统的检测手段，具有更快、更准确的效果。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连续跟踪测量接触网几何参数的***，其特征在于，包括：
可沿钢轨轨道行走的车体；
设置在所述车体上的测量装置和工业计算机，测量装置通过旋转电机安装在车体上，所述测量装置包括工业相机、激光测距装置，工业相机的光轴方向和激光测距装置的激光出射方向平行；
所述测量装置还包括一角度编码器，角度编码器用于实时测量旋转电机的旋转角度，根
据角度编码器和激光测距装置的输出得到接触网的导高和拉出值。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，在所述工业相机的正上方还安装有一光阑，
所述光阑设有与工业计算机相连的自适应调节模块，自适应调节模块用于根据工业相机所拍摄到的图像调节光阑光圈的大小。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述车体包括横梁、侧梁构成的T型结构，横梁一端连接有第一走行轮，侧粱一端连接有第二走行轮和第三走行轮；在第一走行轮侧面设有活动侧轮，活动侧轮通过弹性元件与横梁相连，用于使车体在不同轨距的轨道上运动；在第二走行轮和第三走行轮侧面分别设有两个固定侧轮，用于保持第二走行轮和第三走行轮沿钢轨运动，防止脱轨。
4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述测量装置还包括安装在工业相机周围
的照明光源，照明光源与工业计算机相连，通过工业计算机控制照明光源，补足拍摄接触网图像所需的光照。
5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述车体上还配置有GPS定位装置。
6.一种连续跟踪测量接触网几何参数的方法，其特征在于，包括：
实时采集轨道上方接触网的图像，利用图像检测算法得到图像中接触网的位置信息，根据所述位置信息计算当前激光测距装置的出射激光与接触网的位置偏差，利用所述位置偏差控制激光测距装置的出射激光方向，使得在车体行走过程中激光测距装置的出射激光始终照射在被检测接触网上，然后利用激光测距装置和角度编码器直接获取接触网几何参数；
当工作在白天模式下时，分析所述接触网图像的对比度，根据对比度分析结果，调整工业相机的曝光时间与光阑光圈大小，用于得到最佳对比度的接触网图像；
当工作在夜间模式下时，打开照明光源，分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当工作在白天模式下时，计算所述接触网图像的第一梯度图像，去除梯度强度小于第一设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同几何特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当工作在夜间模式下时，分析所述接触网图像的灰度值，根据被检测目标与背景区域的不同灰度值，获取图像中接触网的位置信息包括：
计算所述接触网图像的第二梯度图像，去除梯度强度小于第二设定值的背景干扰，然后利用霍夫变换的方法提取图像中的被检测目标；
当图像中同时包括接触网和承力索时，根据接触网和承力索的不同亮暗特征，区分接触网和承力索，从而提取接触网为被检测目标。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括特征点处的数据筛选，所述特征点至少包括吊弦、***、上方桥梁中的一种，特征点处的数据筛选具体为：
采用图像检测算法识别轨道沿线的特征点，并通过GPS定位装置获取所述特征点的定位数据，然后利用人工筛选特征点的方法进行二次定位，生成特征点数据库；
当反复在钢轨轨道上进行跟踪测量时，将通过图像检测算法与GPS定位装置获取的特征点定位数据与所述特征点数据库中的数据进行匹配，根据匹配结果添加或剔除特征点数据库中的数据；
根据特征点数据库，筛选特征点处的接触网几何参数。
10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括实时拍摄激光光斑落在接触网上的位置图像，根据所述位置图像，反向计算出激光光斑的位置误差，根据所述位置误差修正接触网几何参数。
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