[實用新型]電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統

有效

• 申請號: 201822259845.9
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN209673338U
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 王樹敏;劉麗榮
• 申請（專利權）人: 北京天一高科科技有限公司
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01H17/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測領域，是一種通過震動傳感器、微處理器及時域轉頻域算法獲取電氣化鐵路接觸網腕臂震動頻譜的方法實現電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統，系統包括震動傳感器、微處理器、外部通訊接口、電源及外殼，系統通過震動傳感器將腕臂的震動轉換為電信號并傳輸給微處理器，微處理器通過時域轉頻域算法計算出腕臂的震動頻譜，將計算出的腕臂的震動頻譜與保存的腕臂正常狀態的震動頻譜進行比較，當出現偏差時，即可認為腕臂螺絲出現了松動，從而實現對電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動的監測。

技術領域

本發明涉及一種電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統，適用于各種電氣化鐵路、地鐵、城市輕軌接觸網腕臂螺絲松動的監測。

背景技術

微處理器和傳感器是構成當前及今后各種智能化裝備、儀器的基礎，通過微處理器與傳感器的結合，可以構成各種智能化的監測裝備，高精度實時、動態地監測各種設備的運行狀態，不但可以有效地提高各種監測的精度和連續性，而且可以大幅度地降低相關工作人員的勞動強度；軌道交通是當前中國最重要的交通及運輸方式，以微處理器和傳感器構成的各種系統大量應用在軌道交通的各個方面，例如每輛高鐵的動力機車使用的微處理器及傳感器就各超過3000個，在高鐵的軌道控制系統、輸配電系統都大量使用了各種微處理器及傳感器，在軌道交通的建設、運維中，基于微處理器和傳感器技術的各種儀器、設備將是推進中國軌道交通智能化的基礎。

以接觸網方式供電是當前鐵路、地鐵、城市輕軌的主流供電方式，接觸網主要由接觸懸掛、腕臂、定位裝置、支柱與基礎部分組成，其中腕臂是接觸網接觸懸掛與支柱之間的連接部分，是整個接觸網中重要的定位、支撐系統，腕臂系統由多個部件組成，各部件之間多通過螺絲固定、連接，當腕臂系統中的螺絲發生松動、脫落時，會造成接觸網的導高、拉出等值的變化，從而造成機車無法運行，更甚者，在高速鐵路上脫落的螺絲還可能對高速列車造成嚴重的傷害；當前關于腕臂系統螺絲松動的監測主要有兩種方式：①、人員巡察法，即通過人員使用眼睛觀察的方式對腕臂螺絲的松動情況進行觀察，不僅效率低下，而且監測、檢測的準確性完全依賴相關人員本身業務素質，很難保證監測、檢測的質量；②、視頻拍攝法，即將高速攝像機安裝在檢測車上，檢測車在軌道上運行時高速攝像機拍攝下沿途腕臂，拍攝完成后再由人對拍攝的錄像逐幀查看，視頻拍攝法只是對人員巡察法的一個簡單升級，省去了人員在鐵路線的行走步驟而由巡檢車代替，對腕臂的檢查還是由人工完成，效率雖然略有提高，但是總體效率還是十分低下的，而且檢查的質量同樣無法保證，尤其是對那些剛開始發生松動而外觀無明顯變化的情況根本無法檢測出來。

根據物理學原理可知，任何剛性結構體都有一個固定震動頻率，當這個結構體受到外力作用時就會在結構體固定震動頻率上發生諧振，而當結構體發生變化時，例如螺絲松動，結構體的固定頻率也就會發生變化，受到外力作用時諧振頻率也會發生變化，電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統采用傳感器技術、微電子技術，通過震動傳感器采集腕臂的震動數據，采用微處理器對震動傳感器采集的數據進行處理獲取腕臂的諧振頻率，當腕臂螺絲松動時，就可以監測到腕臂的諧振頻率發生變化，從而實現對腕臂螺絲松動的監測。

電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統可以實現接觸網腕臂螺絲松動的無人值守的實時監測，可以有效提高腕臂螺絲松動監測的準確性、實時性，極大地提高監測效率，有效避免由于腕臂螺絲松動造成的接觸網斷網、撞網事故，有效提高軌道交通的運行安全。

發明內容

本發明的目的是提供一種電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統。

本發明的技術方案為：電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統包含震動傳感器、微處理器、外部通訊接口、電源及外殼；震動傳感器將腕臂的震動轉換為電信號，通過通訊接口傳送至微處理器，微處理器獲取到震動傳感器發送的數據后通過時域轉頻率算法計算出腕臂的震動頻譜，并通過外部通訊接口與外部系統進行數據交換，電源為整個系統提供能源，震動傳感器、微處理器、外部通訊接口安裝在外殼內部，使用時將電氣化鐵路接觸網腕臂螺絲松動監測系統固定在腕臂上。