[發(fā)明專利]一種基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310684402.3
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103729992A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發(fā)明（設計）人: 李中偉;關寶巖;彭立群;卜萬錦;劉慧眾
• 申請（專利權）人: 黑龍江瑞興科技股份有限公司;哈爾濱工業(yè)大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;H04W84/18;B60M1/26
• 代理公司: 大慶知文知識產(chǎn)權代理有限公司 23115
• 代理人: 方博

技術領域

本發(fā)明屬于電氣化鐵路中接觸網(wǎng)線索張力補償領域，特別是涉及一種基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術

電氣化鐵路和城市軌道交通的動力來源于供電系統(tǒng)接觸網(wǎng)。當大氣溫度發(fā)生變化時，接觸網(wǎng)線索（接觸線和承力索）受熱脹冷縮的影響會伸長或縮短，從而使線索內張力發(fā)生變化，進而使其弛度也發(fā)生變化，最終導致其受流條件惡化，影響電氣化鐵路和城市軌道交通的安全穩(wěn)定運行。因此，需加裝接觸網(wǎng)補償裝置（又稱張力自動補償器或張力自動補償裝置）。該裝置能夠自動調整線索的張力并保持線索弛度滿足技術要求，從而使接觸懸掛的穩(wěn)定性與彈性得到改善，提高接觸網(wǎng)運營質量。接觸網(wǎng)補償裝置是接觸線和承力索在氣溫變化時保持工作張力恒定的重要裝置，其性能好壞直接影響著接觸網(wǎng)的懸掛彈性、接觸網(wǎng)在幾何空間位置的標準狀態(tài)等，對減少弓網(wǎng)故障有著重要意義。

彈簧補償裝置是一種普遍采用的接觸網(wǎng)補償裝置，其特點是結構緊湊、占空間??；重量輕，安裝方便；安全可靠，使用壽命長，且在使用壽命期內無需維護；環(huán)保性好，無污染，同時不受電弓尺寸限制。彈簧補償裝置可以對軟橫跨補償?shù)膹埩M行有效的補償，提高軟橫跨系統(tǒng)的可靠性，是接觸網(wǎng)補償裝置的發(fā)展方向。但在實際應用過程中，用戶對彈簧補償裝置在多次動作后其彈簧能否保持足夠彈性或一旦發(fā)生故障如何判定，目前尚缺少一種有效的技術手段。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠定量描述彈簧補償裝置線索張力變化，為用戶提供量化、可靠的張力數(shù)據(jù)，進而準確判斷線索張力是否滿足要求。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

一種基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)，包括：線索張力監(jiān)測節(jié)點、手持終端和上位機；

線索張力監(jiān)測節(jié)點用于通過Zigbee網(wǎng)絡從預定的彈簧補償裝置處測得線索張力信息，并將所述線索張力信息發(fā)送給手持終端；

手持終端用于將所述線索張力信息進行顯示和存儲，以及通過USB通信接口將所述線索張力信息上傳給上位機；

上位機用于將所述線索張力信息進行顯示和統(tǒng)計分析，并獲得預定彈簧補償裝置的工作狀況。

本發(fā)明的有益效果在于通過ZigBee無線通信技術將線索張力監(jiān)測節(jié)點測得的線索張力發(fā)送給手持終端，手持終端不但可以就地顯示線索張力，也可通過USB接口將線索張力上傳給上位機進行進一步的統(tǒng)計分析。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的線索張力監(jiān)測節(jié)點的結果示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的手持終端的結構示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的線索張力監(jiān)測節(jié)點和手持終端的電源模塊的電路連接示意圖；

圖5為本發(fā)明提供的線索張力監(jiān)測節(jié)點和手持終端的射頻模塊的電路連接示意圖

圖6為本發(fā)明提供的手持終端的串口/USB轉換模塊的電路連接示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清晰地闡明本發(fā)明的特點和工作基本原理，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行說明。

本具體實施方式提供了一種基于ZigBee的線索張力無線監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，包括：線索張力監(jiān)測節(jié)點1、手持終端2和上位機3；

線索張力監(jiān)測節(jié)點1用于通過Zigbee網(wǎng)絡從預定的彈簧補償裝置處測得線索張力信息，并將所述線索張力信息發(fā)送給手持終端2；

手持終端2用于將所述線索張力信息進行顯示和存儲，以及通過USB通信接口將所述線索張力信息上傳給上位機3；

上位機3用于將所述線索張力信息進行顯示和統(tǒng)計分析，并獲得預定彈簧補償裝置的工作狀況。

具體的，線索張力監(jiān)測節(jié)點1和手持終端2通過ZigBee通信協(xié)議互相通信，手持終端2和上位機3通過USB通信協(xié)議互相通信。線索張力監(jiān)測節(jié)點1和彈簧補償裝置均安裝于室外線索處，距離地面6.5-7米，線索張力監(jiān)測節(jié)點1測得的線索張力不方便就地顯示或者說不方便操作人員閱讀，因此，將測得的張力可通過ZigBee網(wǎng)絡發(fā)送到手持終端2上進行顯示和存儲，ZigBee網(wǎng)絡的有效通信距離可以達到15米，完全可以滿足現(xiàn)場要求。手持終端2可以通過多個線索張力監(jiān)測節(jié)點1分別獲得鐵路某個線路區(qū)段內所有彈簧補償裝置對應的線索張力。手持終端2除了可以就地顯示獲得的線索張力外，也可通過其USB通信接口將線索張力上傳給上位機3進行顯示和統(tǒng)計分析，從而獲得預定彈簧補償裝置的工作狀況。