[發明專利]光纖式受電弓綜合在線實時檢測與控制系統

有效

• 申請號: 201310487863.1
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103528624A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 薛景鋒;陳剛;張衛華;何彥璋;樸名鵬;申雅峰;陳佳鈺;隋廣慧;張磊
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所;北京海冬青機電設備有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G01D5/353;B60L5/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于光纖傳輸原理的受電弓綜合在線實時檢測與控制技術，尤其涉及用于鐵路機車或地鐵車輛或動車組等的受電弓綜合在線實時檢測與控制技術，屬于列車安全行駛監測領域。

背景技術

光纖傳感是目前快速發展的新型傳感技術，具有絕緣性好、抗電磁干擾、耐環境腐蝕、靈敏度高、傳輸距離長、結構靈巧等優點；鐵路機車或地鐵車輛或動車組等的受電弓碳滑板磨耗和接觸力狀態是鐵路機車或地鐵車輛或動車組等的弓網關系的核心問題。實時在線檢測系統依據接觸壓力值與磨耗值的實時變化及時調整受電弓與接觸網之間的良好接觸，是保證列車能否獲得足夠的牽引動力的重要環節，具有重要意義。受電弓是與輸電網獲取電力的重要導流部件，從而要求了所使用的傳感器需具備耐受高壓和強電磁干擾的特性，光纖傳感技術具有抗電磁、抗高壓、現場適應能力強、監測可靠、結構靈巧等顯著優點。

現有常規方法的對比：現在受電弓與接觸網的接觸壓力的調整裝置，只是依靠通過對受電弓升降驅動氣囊內壓力值的變化進行調整，此方法無法對受電弓與接觸網的接觸壓力做到及時、精確的調整，誤差較大。

發明內容

本發明所解決的技術問題是實時監測受電弓碳滑板磨耗值、受電弓碳滑板頂升壓力F_c，并對受電弓碳滑板磨耗值和受電弓碳滑板頂升壓力F_c綜合對比分析，對受電弓的升降進行自動調節，實現受電弓碳滑板與供電網的最優接觸，所述的最優接觸是指受電弓碳滑板與供電網接觸滿足預設判據。

本發明根據預設判據輸出用于控制電磁閥的反饋信號適時調整受電弓與接觸網的頂升壓力F_c及接觸狀態，有效避免脫網、托網等情況，同時，利用所述的檢測系統能延長受電弓碳滑板的使用壽命，并且提高列車受流質量，保證列車安全運行。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明的光纖式受電弓綜合在線實時檢測與控制系統將光纖式受電弓碳滑板磨耗在線實時檢測系統與光纖式受電弓頂升壓力在線實時檢測系統集成于一體。光纖式受電弓碳滑板磨耗在線實時檢測系統用于檢測受電弓碳滑板磨耗情況。光纖式受電弓頂升壓力在線實時檢測系統用于測得受電弓碳滑板的頂升壓力值F_c。通過信號處理單元系統對受電弓碳滑板磨耗值和受電弓碳滑板頂升壓力F_c綜合對比分析，根據預設判據輸出用于控制氣囊控制閥的反饋信號，適時調整受電弓碳滑板與接觸網的頂升壓力F_c及接觸狀態，有效避免脫網、托網等情況，同時，利用所述的檢測系統能延長受電弓碳滑板的使用壽命，并且提高列車受流質量，保證列車安全運行。

所述的預設判據為：(1)當受電弓碳滑板磨耗值大于磨耗閾值時受電弓碳滑板達到使用壽命上限，更換受電弓碳滑板；(2)當受電弓碳滑板頂升壓力F_c小于合理頂升壓力F_c范圍下限時，提升受電弓碳滑板高度增加其所受頂升壓力F_c，有效避免脫網，提高受流質量，保證列車安全運行；當受受電弓碳滑板頂升壓力F_c大于合理頂升壓力F_c范圍上限時，降低受電弓碳滑板高度減小其所受頂升壓力F_c，進而防止受電弓托網造成接觸網及碳滑板損傷。(3)當受電弓碳滑板磨耗值出現異常值時，根據和受電弓碳滑板頂升壓力F_c綜合對比分析，并同時報警，由機車司機進行判斷是否降弓作業或自動進行降弓作業。(4)當機車受流出現異常的時，根據受電弓碳滑板磨耗值和受電弓碳滑板頂升壓力F_c綜合對比分析，由機車司機進行判斷是否進行降弓作業。其中，磨耗閾值、合理頂升壓力F_c范圍可根據碳滑板種類、碳滑板使用場合不同而調整，如高鐵、動車、地鐵等使用場合。

所述的受電弓碳滑板磨損都是從上端面至下端面依次磨損，當磨耗值大于預設判據時，受電弓碳滑板達到使用壽命上限，更換受電弓碳滑板。

所述的光纖式受電弓碳滑板磨耗在線實時檢測系統，包括光源、多芯光纖插頭、光纖式磨耗傳感器、光電耦合器、信號處理單元。

光源選擇紅外波段LED或可見光波段LED。

多芯光纖插頭用于各分立光學器件連接，優選陶瓷制作的拔插式集束環。