一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，涉及接觸網檢測技術領域，包含車頂檢測部分和車內檢測部分，所述車頂檢測部分和車內檢測部分具有信號連接。所述車頂檢測部分主要包括光學透鏡組。所述車內檢測部分主要包括光電倍增管、信號采集處理板、數據存儲器及無線發送板；所述信號采集處理板輸入端與光電倍增管的信號輸出端連接，信號采集處理板的輸出端則與數據存儲器連接；所述數據存儲器與無線發送板連接。所述光學透鏡組從外到內依次包括保護玻璃層、濾光片、用于聚光的凹透鏡與凸透鏡組合；所述濾光片用于濾除除紫外光以外的光線。
【專利說明】
一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及接觸網檢測技術領域，尤其涉及一種非接觸式弓網燃弧檢測裝置。
【背景技術】
[0002]接觸網作為牽引供電系統中重要的組成部分，而受電弓是電力列車獲取電能的關鍵組成部件，其接觸網和受電弓良好的動態接觸性能是保證電力列車正常運行的前提保障。但接觸網和受電弓良好機械接觸受約于其它很多因素，如接觸網懸掛、接觸線材質、受電弓滑板缺陷以及軌道不平順等。若存在上述影響因素，使接觸線與受電弓接觸面稍有不良接觸，弓網之間就可能產生燃弧。該放電現象的產生不僅惡化了弓網受流之間的質量，而且對接觸線和受電弓滑板造成電氣磨耗，極大的減少了使用壽命。如何對接觸網和受電弓受流質量實時在線檢測監測，及時掌握真實弓網之間的運行狀態和各項指標就顯得非常必要。
[0003]調研國內成熟的檢測技術發現，弓網動態關系檢測大都采用傳統的基于在受電弓滑條上安裝力傳感器的方式來實現。通過弓網接觸壓力參數評估弓網受流質量的優劣。但由于測量接觸壓力的方式改變了受電弓原有的結構，因此弓網接觸壓力不能真實準確地反映弓網動態關系。
[0004]另外，國外成熟的檢測技術對弓網動態關系的檢測大都檢測弓網之間產生的燃弧。如日本、意大利相繼都采用了燃弧檢測方法。但目前只實現了弓網燃弧的檢測，沒有關聯相關的電氣參量，如牽引電流、弓網運行熱圖像等，來輔助分析弓網動態關系。
[0005]如果能提供一種檢測結構，該檢測結構能夠做到不改變受電弓原有的結構，能真實準確地反映弓網動態關系，且在弓網燃弧的檢測過程中還能夠關聯相關的電氣參量來輔助分析弓網動態關系，將是十分有意義的。
【發明內容】
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供了一種非接觸式弓網燃弧檢測裝置，包含車頂檢測部分和車內檢測部分，所述車頂檢測部分和車內檢測部分具有信號連接。
[0007]所述車頂檢測部分主要包括光學透鏡組。
[0008]所述車內檢測部分主要包括光電倍增管、信號采集處理板、數據存儲器及無線發送板;所述信號采集處理板輸入端與光電倍增管的信號輸出端連接，信號采集處理板的輸出端則與數據存儲器連接;所述數據存儲器與無線發送板連接。
[0009]所述光學透鏡組從外到內依次包括保護玻璃層、濾光片、用于聚光的凹透鏡與凸透鏡組合;所述濾光片用于濾除除紫外光以外的光線。
[0010]進一步，所述光學透鏡組還包括衰減片;所述衰減片位于保護玻璃層與濾光片之間;所述衰減片用于按照一定透過率衰減整個波段的光線。
[0011]進一步，所述車頂檢測部分還包括紅外熱像儀，所述紅外熱像儀與數據存儲器具有信號連接。
[0012]進一步，所述車頂檢測部分的光學透鏡組和車內檢測部分的光電倍增管通過紫外光纖束連接。
[0013]進一步，紫外光纖束由多根紫外光纖組成。
[0014]進一步，紅外熱像儀由紅外鍺鏡頭和紅外探測器組成。
[0015]進一步，信號采集處理板包含FPGA芯片和ARM芯片。
[0016]進一步，所述FPGA 芯片型號為 EPM1270T144I5，ARM 芯片型號為 STM32F103VET6。
[0017]進一步，無線發送板采用SIM900無線發送電路模塊。
[0018]本實用新型的有益效果為:
[0019]1、實現了運營電力列車實時在線檢測，且在檢測過程中不與弓網接觸，客觀的真實的反映了弓網動態關系，不僅可以檢測弓網燃弧，而且可以檢測弓網運行熱圖像和牽引電流等參數。
[0020]2、本實用新型中的光學透鏡組能有效濾除除了紫外光以外的光線，凸透鏡與凹透鏡的組合將紫外光進行匯聚，按照需要形成一定直徑的光斑，以便于后續檢測，提高了檢測精度。
[0021]3、通過弓網運行紅外熱圖像直觀的觀察弓網燃弧溫度分布以及受電弓運行狀態。
[0022]4、通過無線方式發送檢測結果，減少了人為操作，提高了設備自動化程度。
[0023]5、本實用新型系統集成度高、體積小，方便攜帶以及安裝。
【附圖說明】
[0024]圖1為本實用新型安裝于電力列車上時的示意圖。
[0025]圖2為本實用新型的構造圖。
[0026]圖3為本實用新型中的光學透鏡組結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步詳細的表述。
[0028]如圖1所示，為本實用新型安裝于電力列車時上的示意圖。其中車頂檢測部分2安裝在弓網系統I后端，車內檢測部分3安裝于受電弓底部的車廂內，與車頂檢測部分2通信連接。本實用新型架構于電力列車上，與電力列車共同組成了一套檢測監控裝置。
[0029]車內檢測部分3主要包括光電倍增管、信號采集處理板、數據存儲器、無線發送板。所述信號采集處理板輸入端與光電倍增管的信號輸出端連接，信號采集處理板的輸出端則與數據存儲器連接;所述數據存儲器與無線發送板連接。
[0030]車頂檢測部分2主要包括光學透鏡組。光學透鏡組和車內檢測部分的光電倍增管通過紫外光纖束連接。
[0031]在另一實施例中還包括紅外熱像儀，紅外熱像儀與數據存儲器具有信號連接。
[0032]下面對各個部分進行詳細說明。
[0033]光學透鏡組:主要由保護玻璃、濾光片及用于聚光的凹透鏡與凸透鏡組合構成。優選的，在另一實施例中還包括濾光片。濾光片用于濾除除紫外光以外的光線，而衰減片用于按照一定透過率衰減整個波段的光線，該方式極大的降低了太陽光的干擾，實現弓網燃弧特征紫外光信號的有效采集。在一個具體實施例中，如圖3，凹透鏡與凸透鏡組合包括一片凹透鏡及三片凸透鏡，它們從外到內依次排列，目的在于將紫外光線匯聚成具有一定直徑的光斑，以便于后續檢測。
[0034]紅外熱像儀:主要由紅外鍺鏡頭和紅外探測器組成，實現了采集弓網運行熱圖像以及弓網燃弧的溫度分布，輔助觀察弓網燃弧的信息。
[0035]光電倍增管:主要由日盲光電探測器、高壓電源、驅動電路等組成，實現了紫外光信號轉化為電信號。
[0036]信號采集處理板:基于FPGA(芯片型號為EPM1270T144I5)和ARM(芯片信號為STM32F103VET6)的架構方式，實現了所采集信號的濾波、放大、同步采樣、控制等功能。所采集信息包括弓網燃弧電信號、牽引電流、速度以及公里標信息等。通過采集定位信息實現了弓網燃弧發生區段的定位。
[0037]無線發送板:采用GSM/GPRS傳輸技術，利用S頂900無線發送電路模塊，實現了檢測結果的上報。
[0038]車頂檢測部分2和車內檢測部分3的具體通信連接方式為:
[0039]所述車頂檢測部分2的光學透鏡組和車內檢測部分3的光電倍增管通過紫外光纖連接。所述車頂檢測部分2的紅外熱像儀和車內檢測部分3的數據存儲器通過網線連接。
[0040]其中，紫外光纖束主要由多根紫外光纖組成，接口采用SMA905的形式，實現了紫外光信號的高效傳遞，避免了微弱光信號長距離傳輸衰減的問題。
[0041]本實用新型的工作過程為:
[0042]車頂檢測部分2的光學透鏡組采集弓網燃弧特征紫外光信號，經紫外光纖束進傳遞帶車內檢測部分3的光電倍增管，由所述光電倍增管將紫外光信號轉化為電信號。紅外熱像儀采集弓網運行熱圖像以及弓網燃弧的溫度分布，輔助觀察弓網燃弧的信息。
[0043]同時，車內檢測部分3的信號采集處理板同步采集定位信息及光電倍增管的電信號。所采集信息包括弓網燃弧電信號、牽引電流、速度以及公里標信息等。所有采集信號經過濾波、放大、控制等，實現了弓網燃弧發生區段的定位。
[0044]信號采集處理板及紅外熱像儀的輸出信息傳輸至數據存儲器后，傳輸到無線發送板，無線發送板上報檢測結果。
[0045]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，也可以上述【具體實施方式】的進行組合，這些改進、潤飾及組合形成的技術方案也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，包含車頂檢測部分和車內檢測部分，所述車頂檢測部分和車內檢測部分具有信號連接； 所述車頂檢測部分主要包括光學透鏡組； 所述車內檢測部分主要包括光電倍增管、信號采集處理板、數據存儲器及無線發送板；所述信號采集處理板輸入端與光電倍增管的信號輸出端連接，信號采集處理板的輸出端則與數據存儲器連接;所述數據存儲器與無線發送板連接； 所述光學透鏡組從外到內依次包括保護玻璃層、濾光片、用于聚光的凹透鏡與凸透鏡組合;所述濾光片用于濾除除紫外光以外的光線;光學透鏡組還包括衰減片;所述衰減片位于保護玻璃層與濾光片之間。2.根據權利要求1所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，所述車頂檢測部分還包括紅外熱像儀，所述紅外熱像儀與數據存儲器具有信號連接。3.如權利要求1所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，所述車頂檢測部分的光學透鏡組和車內檢測部分的光電倍增管通過紫外光纖束連接。4.如權利要求3所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，紫外光纖束由多根紫外光纖組成。5.如權利要求2所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，紅外熱像儀由紅外鍺鏡頭和紅外探測器組成。6.如權利要求1所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，信號采集處理板包含FPGA芯片和ARM芯片。7.如權利要求6所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，所述FPGA 芯片型號為 EPM1270T144I5，ARM 芯片型號為 STM32F103VET6。8.如權利要求1所述的一種非接觸車載式紫外弓網燃弧檢測裝置，其特征在于，無線發送板采用S頂900無線發送電路模塊。
【文檔編號】B61L1/20GK205417656SQ201520780921
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年10月10日
【發明人】趙文軍, 袁競, 楊韜, 方小龍, 王聰
【申請人】成都唐源電氣有限責任公司