[發(fā)明專利]一種城軌列車受電弓故障監(jiān)測裝置及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810424194.6
• 申請日: 2018-05-07
• 公開（公告）號: CN108680104A
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李世博;張永;戴旺;方立超;張鑫鑫;陳葉健;邢宗義
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/24
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發(fā)明公開了一種城軌列車受電弓故障監(jiān)測裝置及方法。該裝置包括現(xiàn)場控制單元、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元、遠程傳輸單元、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)存儲與發(fā)布單元和客戶端訪問單元；其中現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元包括相機、閃光燈和光電傳感器；現(xiàn)場控制單元包括車輪軸位傳感器、PLC和車號識別裝置AEI；遠程傳輸單元包括交換機和光纖；數(shù)據(jù)分析單元包括處理服務器；數(shù)據(jù)存儲與發(fā)布單元包括數(shù)據(jù)庫服務器。方法為：數(shù)據(jù)分析單元將現(xiàn)場采集到的受電弓圖像同時進行受電弓滑板磨耗監(jiān)測、受電弓中心線偏移監(jiān)測和羊角缺失監(jiān)測處理，并將車號識別的處理結(jié)果與監(jiān)測結(jié)果打包傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲與發(fā)布單元。本發(fā)明使用在線非接觸式測量，具有測量精度高、實施簡單方便的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于城軌列車監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種城軌列車受電弓監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)

城軌列車受電弓是城軌列車從接觸網(wǎng)上受取電流的裝置，其滑板與接觸網(wǎng)導線直接接觸，從接觸網(wǎng)導線上受取電流供城軌列車使用。受電弓狀態(tài)的好壞直接影響到城軌列車的安全運行，受電弓滑板的過度磨耗不僅影響城軌列車的正常供電，由此產(chǎn)生電弧放電還會進一步加劇受電弓滑板和接觸線的磨耗。受電弓的中心線過度偏移或者受電弓羊角缺失嚴重不僅影響城軌列車的平穩(wěn)運行，嚴重時會造成城軌列車故障。隨著城軌列車的飛速發(fā)展，對受電弓的可靠運行提出了更高的要求，實現(xiàn)對受電弓狀態(tài)的智能監(jiān)測具有重大意義。

目前國內(nèi)外受電弓狀態(tài)的檢測方法主要包括車載設(shè)備檢測和在線定點式檢測兩種方式。車載式檢測裝置有一定的局限性，在實際運作中的投資規(guī)模大，成本高。在線定點式檢測方式，國內(nèi)外有基于超聲波傳感器的檢測、基于激光測距的檢測、基于圖像的檢測等多種實現(xiàn)方式。在這些方法中，有的系統(tǒng)機構(gòu)復雜，可靠性不高，有的系統(tǒng)只能獲取受電弓滑板磨耗情況，不能反映受電弓中心線偏移和羊角缺失情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種監(jiān)測精度高、穩(wěn)定性好的城軌列車受電弓監(jiān)測裝置與方法，實現(xiàn)城軌列車受電弓狀態(tài)的自動監(jiān)測，為受電弓維修提供技術(shù)支持。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種城軌列車受電弓故障監(jiān)測裝置，該裝置包括現(xiàn)場控制單元、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元、遠程傳輸單元、數(shù)據(jù)分析單元、數(shù)據(jù)存儲與發(fā)布單元和客戶端訪問單元：

所述現(xiàn)場控制單元，包括PLC、車輪軸位傳感器、車號識別裝置AEI，其中車輪軸位傳感器用于判斷城軌列車的到來，PLC用于接收車輪軸位傳感器的信號以控制車號識別裝置，車號識別裝置通過車號識別天線讀取列車車號；

所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元，包括安裝支架、閃光燈、光電傳感器和相機，其中相機用于圖像采集，光電傳感器用于外部觸發(fā)相機和閃光燈，閃光燈為相機拍攝提供光照條件；

所述遠程傳輸單元，包括交換機和光纖，其中交換機用于網(wǎng)絡(luò)信號和光纖信號的互相轉(zhuǎn)換，光纖用于遠程傳輸光纖信號；

所述數(shù)據(jù)分析單元，包括處理服務器，用于對接收到的采集圖像進行處理；

所述數(shù)據(jù)存儲與發(fā)布單元，包括數(shù)據(jù)庫服務器，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲和發(fā)布；

所述客戶端訪問單元，用于實現(xiàn)遠程訪問。

進一步地，所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元中的安裝支架通過膨脹螺栓與隧道頂部連接，安裝于軌道正上方，安裝支架長3800mm寬3200mm，安裝支架與隧道的固定點包括第一固定點1、第二固定點2、第三固定點3、第四固定點4，其中第一固定點1、第三固定點3位于接觸線的一側(cè)，第二固定點2、第四固定點4相對于接觸線和第一固定點1、第三固定點3對稱，位于接觸線的另一側(cè)；