[實用新型]一種用于弓網離線溫度檢測的裝置

有效

• 申請號: 201720778718.2
• 申請日: 2017-06-30
• 公開（公告）號: CN206905806U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 王鑫鑫
• 申請（專利權）人: 深圳新譽德泰技術有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 四川力久律師事務所51221
• 代理人: 熊曉果,張偉

技術領域

本實用新型涉及軌道交通運行狀態檢測技術領域，尤其涉及一種用于弓網離線溫度檢測的裝置。

背景技術

在電氣化鐵路中，接觸網是電氣化鐵道的主要供電設備，電力機車通過受電弓與接觸網接觸來獲取電能。受電弓與接觸網之間的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。弓網關系最常見的故障是弓網離線和離線導致的弓網溫度升高。機車受電弓在牽引狀態下離線會產生電弧，發出強烈的紫外線光；離線時伴有高頻電磁波產生；測量用受電弓(不取流狀態下)離線時產生火花，火花電流變化陡峭，弓線間電阻變大。弓網離線最直觀的表現是產生燃弧，測量燃弧可以真實反映是否出現弓網離線。

現有技術中的受電弓自動離線測定裝置，通常是根據受電弓離線時，受電弓上的電流為零，通過檢測出此時受電弓電流為零的狀態來測定離線。這種方法雖然能夠簡便地確定離線，但是需要在受電弓上安裝額外的電流傳感器，其實現方法較為復雜，并且列車惰行時由于受電弓電流大體為零，不知道信號在何處離線，故不能測定。另外，加速放慢而受電弓電流急劇減小時，或者碰上過分相區段，滑板實際上并沒有離開接觸線，卻有輸出為“離線”的異常顯示。該裝置的一種改進型監測系統可以安裝在機車內部，通過對交流電流互感器電流信號進行自動檢測，并輸出離線時的交流電流互感器電流信號，從而自動判斷離線信號，并對離線狀態進行實時監測。然而，該裝置仍然需要設置交流電流互感器等額外器件，對弓網系統本身形成干擾存在安全隱患，且檢測延時大，導致不能實時反映弓網離線狀況。

實用新型內容

本實用新型的目的之一至少在于，針對上述現有技術存在的問題，提供一種用于弓網離線溫度檢測的裝置，能夠實現非接觸式弓網離線檢測，其抗干擾能力強，檢測精度高且能實時反映弓網離線狀況。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案包括以下各方面。

一種用于弓網離線溫度檢測的裝置，其包括：紅外熱成像模塊、紫外線傳感器、高清數字成像模塊、地理信息定位模塊、弓網離線圖像數據庫以及數據處理器服務器；

紫外線傳感器設置在受電弓支撐架末端距離受電弓滑板與接觸線的接觸點第一距離處，用于在受電弓滑板與接觸線脫離并產生電弧時，根據電弧發出的紫外線強度產生紫外探測信號，并通過藍牙模塊發送給數據處理服務器；

紅外熱成像模塊通過第一云臺支撐桿設置在水平距離受電弓滑板與接觸線的接觸點第二距離處，用于獲取熱圖像并通過RS485電纜發送給數據處理服務器；

高清數字成像模塊通過第二云臺支撐桿設置水平距離受電弓滑板與接觸線的接觸點第三距離處且位于與紅外熱成像模塊相對的一側；

地理信息定位模塊設置在機車頂部，用于獲取隨時間變化的地理信息；

弓網離線圖像數據庫和數據處理器服務器設置在檢測機車的車廂內，數據處理器服務器用于根據紫外探測信號和熱圖像確定出現弓網離線的時間，并同時啟動高清數字成像模塊以獲取弓網離線圖像，并將該時間對應的地理信息與弓網離線圖像合并保存在弓網離線圖像數據庫中。

優選地，上述裝置進一步包括PCIE封裝的LTE 4G全網通無線通信模塊，用于將弓網離線圖像數據庫中特定的弓網離線圖像發送給遠端檢測控制中心并接收控制指令信號。

優選地，上述裝置進一步包括獨立光源，用于在啟動高清數字成像模塊的同時通過閃光提供光能，且獨立光源的閃光持續時間為0.025～0.05微秒，色溫為5600K。

優選地，上述紅外熱成像模塊包括定焦光學鏡頭、光電轉換電路、以及信號放大處理電路，用于以3000Hz的幀率生成光學鏡頭焦距位置處波長范圍0.7～1.1μm的熱圖像。

優選地，上述紫外線傳感器采用表面封裝式全耗盡型絕緣層上硅FD-SOI互補金屬氧化物半導體CMOS。

優選地，上述第一云臺支撐桿外側設置有鋁合金水冷套接管，并與機車頂部的水冷接口固定連接。

優選地，上述第一距離為20厘米至50厘米。

優選地，上述第二距離和第三距離均為一米。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型至少具有以下有益效果：

通過紅外熱成像模塊實時捕捉弓網接觸點及其他位置的溫度，通過高靈敏度、高精度的紫外傳感器對弓網離線過程中產生的拉弧進行采集，實時反映弓網離線狀況，可以準確定位異常點，并同時獲取對應的高清弓網離線圖像，因此能夠有效指導線路維護部門對故障位置精準維護；并且由于通過采用非接觸式檢測方式，對弓網接觸沒有干擾，提高了檢測的安全性。

附圖說明