[發(fā)明專利]鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710138881.7
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106771636A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王沛沛;許四喜;王長春
• 申請（專利權(quán)）人: 成都瑞爾維軌道交通技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R27/14
• 分類號: G01R27/14
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 吳開磊

1.一種鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

設(shè)置于鋼軌與排流網(wǎng)之間，用于向所述鋼軌與排流網(wǎng)之間注入電流以使所述鋼軌產(chǎn)生電信號的恒定電源；

設(shè)置于鋼軌待測區(qū)段上多個測量點，用于采集所述多個測量點上電信號的數(shù)據(jù)采集設(shè)備，其中，所述電信號包括電壓信號和電流信號；

與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信連接，用于上傳所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集的所述多個測量點上電信號的通信設(shè)備；

與所述通信設(shè)備通信連接，用于基于上傳的所述多個測量點上電信號計算得到鋼軌過渡電阻的服務(wù)器。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備包括：

用于采集所述鋼軌待測區(qū)段上多個測量點的電壓信號的電壓采集裝置；及

用于采集所述鋼軌待測區(qū)段上多個測量點的電流信號的電流采集裝置。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓采集裝置包括直流運算放大器、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器、處理器、存儲器以及第一通信模組；

所述直流運算放大器用于對測試點上采集的電壓信號進行放大處理得到放大后的電壓信號；

所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器與所述直流運算放大器連接，用于將所述放大后的電壓信號轉(zhuǎn)換成二進制補碼數(shù)據(jù)；

所述處理器分別與所述模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器和所述存儲器電性連接，用于將所述二進制補碼數(shù)據(jù)存入至所述存儲器；

所述第一通信模組分別與所述處理器和存儲器電性連接，所述處理器用于將所述存儲器存儲的二進制補碼數(shù)據(jù)進行編譯得到物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為電壓信號通過所述第一通信模組發(fā)送給所述通信設(shè)備。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器為現(xiàn)場可編程門陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電流采集裝置包括直流霍爾元件和第二通信模組；

所述直流霍爾元件與所述第二通信模組電性連接，所述直流霍爾元件用于將采集的電流信號通過所述第二通信模組發(fā)送給所述通信設(shè)備。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)還包括：與所述服務(wù)器通信連接，用于獲取所述服務(wù)器計算得到的鋼軌過渡電阻的用戶終端。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)還包括電源設(shè)備，所述電源設(shè)備分別與所述恒定電源、所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及所述通信設(shè)備連接，用于為所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備、所述通信設(shè)備以及所述服務(wù)器提供電源。

8.一種鋼軌過渡電阻檢測方法，應(yīng)用于鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集設(shè)備、與所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備通信連接的通信設(shè)備以及與所述通信設(shè)備通信連接的服務(wù)器，所述方法包括：

所述數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集鋼軌待測區(qū)段上多個測量點上的電信號，并將所述電信號發(fā)送給所述通信設(shè)備，其中，所述電信號包括電流信號和電壓信號；

所述通信設(shè)備接收所述電信號，對所述電信號進行編譯得到對應(yīng)的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，并將所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)上傳至所述服務(wù)器；

所述服務(wù)器基于所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)計算得到所述鋼軌待測區(qū)段的鋼軌過渡電阻。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼軌過渡電阻檢測方法，其特征在于，所述鋼軌過渡電阻檢測系統(tǒng)還包括：與所述服務(wù)器通信連接的用戶終端，所述方法還包括：

所述服務(wù)器響應(yīng)向用戶終端發(fā)送鋼軌過渡電阻的請求，將計算得到的鋼軌過渡電阻發(fā)送給所述用戶終端，并在所述用戶終端上進行顯示。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼軌過渡電阻檢測方法，其特征在于，所述服務(wù)器基于所述物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)計算得到所述鋼軌待測區(qū)段的鋼軌過渡電阻的計算式如下：

$R_{RT}=\frac{L}{3}\×\frac{U_{RT}+U_{RTA}+U_{RTB}}{I-I_{RA}-I_{RB}}$

其中，R_RT：單位長度的鋼軌過渡電阻，單位Ω*km；

I：恒定電源注入電流，單位A；

I_RA，I_RB：被測量區(qū)段流出的電流，單位A；

I_RA，I_RB可以通過下式計算被測量區(qū)段的電流：

$\begin{array}{cc}{I}_{RA}=\frac{U_{AC}}{R_A}& I_{RB}=\frac{U_{BD}}{R_B}\end{array}$

其中，R_A和R_B為末端鋼軌縱向電阻；U_AC、U_BD分別為鋼軌待測區(qū)段兩端預(yù)定長度鋼軌的縱向電壓，單位mV；

U_RT：電流注入點鋼軌對排流網(wǎng)的電壓，單位V；

U_RTA，U_RTB：被測量區(qū)段的末端鋼軌對排流網(wǎng)的電壓，單位V；

L：被測量區(qū)段的長度，單位km。