接觸網動態檢測系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種接觸網動態檢測系統，其包括分別設置在機車的車頂兩側的高壓數據采集部分，設置在機車的車頂中部的低壓數據采集部分，以及設置在機車內的數據處理部分；高壓數據采集部分包括蓄電池，與蓄電池電連接的電流控制器，以及分別與電流控制器相連接的電流互感器、拉出值檢測單元和硬點檢測單元；低壓數據采集部分包括分別與數據處理單元連接的可視相機、紅外相機、GPS定位模塊、4G無線模塊和電弧單元；數據處理部分包括圖像處理主機，以及分別與圖像處理主機連接的信號采集器和UPS電源。本系統可實時全天候在線檢測接觸網及弓網運行狀態，可及時發現接觸網所存在的異常缺陷。
【專利說明】
接觸網動態檢測系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種接觸網動態檢測系統。
【背景技術】
[0002]在電氣化鐵路中，接觸網是電氣化鐵道的主要供電設備，電力機車通過接觸網取得電能。弓網關系對整個電氣化鐵路運營系統的正常運作起著重要的作用。為保證接觸網運行的可靠性及弓網間的良好受流性能，對弓網關系進行檢測和隨時掌握接觸網參數的狀態是非常重要的工作。接觸網在運營過程中承載著巨大的牽引電流，在接觸網線夾等部位存在接觸網不良引發溫度異常、接觸網幾何參數超限等原因，可能引發接觸網故障。由于接觸網屬無備用設備，一旦出現故障，將中斷列車運行，給鐵路運輸造成巨大的損失。
[0003]目前主要檢測方式采用如下方式:
1、人工巡視:通過鐵路天窗點時間，作業人員上線檢測；
2、接觸網檢測車:采用接觸網檢測車定期上線對弓網狀態進行檢測。
[0004]上述檢測方式存在的不足為:
1、天窗點人工巡視:效率低，浪費人力物力，需要天窗時間，作業時間有限，還可能因為人的疲勞檢查導致漏檢；
2、接觸網檢測車:非運營車輛，不能模擬真正的運營狀態;檢測設備有限，覆蓋率低。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是提供一種接觸網動態檢測系統，以解決現有接觸網動態檢測設備監測效率低的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種接觸網動態檢測系統，包括分別設置在機車的車頂兩側的高壓數據采集部分，設置在機車的車頂中部的低壓數據采集部分，以及設置在機車內的數據處理部分;高壓數據采集部分包括蓄電池，與蓄電池電連接的電流控制器，以及分別與電流控制器相連接的電流互感器、拉出值檢測單元和硬點檢測單元;拉出值檢測單元和硬點檢測單元通過無線數據發射機與數據處理單元發送數據;低壓數據采集部分包括分別與數據處理單元連接的可視相機、紅外相機、GPS定位模塊、4G無線模塊和電弧單元;數據處理部分包括圖像處理主機，以及分別與圖像處理主機連接的信號采集器和UPS電源;信號采集器通過無線數據接收機接收無線數據發射機發出的數據。
[0007 ]進一步地，拉出值檢測單元包括與電流控制器連接的漫反射光電開關，漫反射光電開關的輸出端與無線數據發射機連接。
[0008]進一步地，硬點檢測單元包括三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器的輸出端與無線數據發射機連接。
[0009]本發明的有益效果為:本檢測系統通過漫反射光電開關測量出接觸網的左右拉出值，通過三軸加速度傳感器測量出接觸網的硬點值，通過可視相機、紅外相機分別測量出接觸網的坡度值、高度值和溫度值。本系統可裝配在運營車輛上，如運營動車組或機車，隨運營車輛運行，可實時全天候在線檢測接觸網及弓網運行狀態，實現運行即可檢測的在線檢測模式，可及時發現接觸網所存在的異常缺陷，有效提高了檢測效率。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發明一個實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面對本發明的【具體實施方式】進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限于【具體實施方式】的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。
[0012]如圖1所示的接觸網動態檢測系統，包括分別設置在機車的車頂兩側的高壓數據采集部分，設置在機車的車頂中部的低壓數據采集部分，以及設置在機車內的數據處理部分;下面分別對各個部分進行詳細描述:
高壓數據采集部分包括蓄電池，與蓄電池電連接的電流控制器，以及分別與電流控制器相連接電流互感器、拉出值檢測單元和硬點檢測單元。拉出值檢測單元包括與電流控制器連接的漫反射光電開關，漫反射光電開關的輸出端與無線數據發射機連接;硬點檢測單元包括三軸加速度傳感器，三軸加速度傳感器的輸出端與無線數據發射機連接。拉出值檢測單元和硬點檢測單元通過無線數據發射機與數據處理單元發送數據；
在工作過程中，通過采用漫反射光電開關+紅外測溫攝像機相結合的方式采集數據，測量值為三級。A級由漫反射光電開關采集數據(多500mm)記錄，截取圖像。漫反射光電開關在機車運行20米范圍內連續動作兩次，采集接觸網故障信息，同時觸發第一紅外測溫攝像機；第一紅外測溫攝像機采樣頻率為30幀/S，用于實時采集接觸網的左右拉出值并記錄，以曲線的方式展示全部測量過程，完成B、C級數據采集。在報表中分別展示A、B、C級，A級多500mm檢測記錄和截取圖像，B級:500>B>400mm; C級:400>C>300mm，只記錄數據，不記錄圖像；其中，B、C級參數在軟件可設置和調整。
[0013]三軸加速度傳感器的采樣頻率為50次/S，測量值(X、Y、Z軸)為三級。X、Y、Z軸實時測量硬點值并記錄，以曲線的方式展示全部測量過程，在報表中分別展示Χ、γ、ζ軸A、B、C級，A級檢測記錄和截取圖像，B級、C級只記錄數據，不記錄圖像。
[0014]低壓數據采集部分包括分別與數據處理單元連接的可視相機、紅外相機、GPS定位模塊、4G無線模塊和電弧單元。
[0015]本發明通過紅外相機和可視相機實時采集接觸網高度值，紅外相機的采樣頻率為30幀/S，在采集接觸網的高度值的同時GPS定位模塊獲得跨距值，從而計算出坡度值，測量值為三級。在報表中分別展示A、B、C級，A級彡5%0，檢測記錄數據和曲線，B級3%。0-4.99%o、C級1-2.99%0只記錄數據。
[0016]通過紅外相機和可視相機實時采集接觸網高度值，外相機實的采樣頻率為30幀/S，測量值為三級。在報表中分別展示A、B、C級，A級檢測記錄數據和截取圖像，B級、C級檢測記錄數據，不記錄圖像;其中，B、C級參數在軟件可設置和調整。
[0017]此外，本申請還可同時通過紅外相機實對接觸網的溫度進行采集，且其測量值也為三級，在報表中分別展示A、B、C級，A級多250°C，檢測記錄數據和截取圖像，B級250>C^200°C ;C級200>C>100°C，只記錄數據。
[0018]數據處理部分包括圖像處理主機，以及分別與圖像處理主機連接的信號采集器和UPS電源;信號采集器通過無線數據接收機接收無線數據發射機發出的數據。
[0019]此外，本申請中采用UPS電源，具有不間斷供電能力。在機車電源輸入正常時，UPS把機車直流電源轉換成DC12伏輸出，給圖像處理主機供電，一旦機車電源輸入異常，那么UPS會啟用備用能源-蓄電池，保證了系統的正常工作，防止圖像主機系統或檢測數據丟失；當機車電源失電或異常時，UPS給圖像處理發出關機指令關機；UPS檢測到圖像主機關機完畢，自動切除圖像處理主機，防止圖像主機待機耗電，蓄電池采用12V 7AH。
[0020]本系統可裝配在運營車輛上，如運營動車組或機車，隨運營車輛運行，可實時全天候在線檢測接觸網及弓網運行狀態，實現運行即可檢測的在線檢測模式，可及時發現接觸網所存在的異常缺陷。
【主權項】
1.一種接觸網動態檢測系統，其特征在于，包括分別設置在機車的車頂兩側的高壓數據采集部分，設置在機車的車頂中部的低壓數據采集部分，以及設置在機車內的數據處理部分； 所述高壓數據采集部分包括蓄電池，與所述蓄電池電連接的電流控制器，以及分別與所述電流控制器相連接的電流互感器、拉出值檢測單元和硬點檢測單元;拉出值檢測單元和硬點檢測單元通過無線數據發射機與所述數據處理單元發送數據； 所述低壓數據采集部分包括分別與所述數據處理單元連接的可視相機、紅外相機、GPS定位模塊、4G無線模塊和電弧單元； 所述數據處理部分包括圖像處理主機，以及分別與所述圖像處理主機連接的信號采集器和UPS電源;所述信號采集器通過無線數據接收機接收無線數據發射機發出的數據。2.根據權利要求1所述的接觸網動態檢測系統，其特征在于，所述拉出值檢測單元包括與所述電流控制器連接的漫反射光電開關，所述漫反射光電開關的輸出端與所述無線數據發射機連接。3.根據權利要求1所述的接觸網動態檢測系統，其特征在于，所述硬點檢測單元包括三軸加速度傳感器，所述三軸加速度傳感器的輸出端與所述無線數據發射機連接。
【文檔編號】G01D21/02GK106017576SQ201610638755
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月8日
【發明人】游誠曦, 尹開華
【申請人】成都駿盛科技有限責任公司