[發(fā)明專利]一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110040566.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN112881437B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡軍;黃裕;高云博;郭成成;鐘琪;賴亞昕
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N23/04
• 分類號(hào): G01N23/04;G01N21/88;G01S17/89;G01S19/14;G08C17/02
• 代理公司: 武漢匯知云專利代理事務(wù)所(普通合伙) 42283
• 代理人: 劉焓

本發(fā)明公開了一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光成像雷達(dá)、X射線發(fā)射器、升壓器、X射線接收器、控制電路板，由激光成像雷達(dá)向接觸線發(fā)射激光束進(jìn)行掃描，通過接收接觸線反射的激光輻射，產(chǎn)生連續(xù)的模擬信號(hào)，還原成實(shí)時(shí)接觸線的圖像，在控制電路板中將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后計(jì)算出接觸線水平方向上的高度，進(jìn)而確定接觸線的外表面磨損程度，升壓器將受電弓在接觸線上取得的電能進(jìn)行升壓后為X射線發(fā)射器供電，X射線發(fā)射器與X射線接收器形成X射線探傷器，對(duì)接觸線內(nèi)部進(jìn)行探傷，并通過北斗定位模塊定位出現(xiàn)損傷的接觸線，再利用5G通信技術(shù)將探測(cè)到的信息實(shí)時(shí)傳輸至鐵路有關(guān)部門的監(jiān)控中心和該線路上行駛的列車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸網(wǎng)探傷領(lǐng)域，尤其涉及一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

接觸線是電氣化鐵路上方沿線架設(shè)的高壓預(yù)張力導(dǎo)線，其材料通常為純銅、銅銀合金、銅鎂合金以及銅錫合金。在列車運(yùn)行過程中，安裝在機(jī)車頂部的受電弓滑板通過與接觸線接觸滑動(dòng)，并將獲取的電能輸送到電力機(jī)車供電系統(tǒng)作為其高速運(yùn)行的原動(dòng)力，這一過程也稱為受流。受流質(zhì)量的好壞及其穩(wěn)定性直接決定著電力機(jī)車能否安全可靠地運(yùn)行。受電弓與接觸線組成的弓網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成了電氣化鐵路重要的供電系統(tǒng)。

接觸網(wǎng)長(zhǎng)期服役于自然條件下，工作環(huán)境風(fēng)吹、雨淋、日曬非常惡劣。弓網(wǎng)之間的相對(duì)滑動(dòng)更是極大加劇了接觸線的摩擦損耗，縮短了接觸線的使用壽命。這些復(fù)雜的因素直接影響接觸線的正常工作，導(dǎo)致對(duì)列車的供能不足甚至直接斷線，加上接觸線沒有備用，一旦發(fā)生故障將對(duì)鐵路系統(tǒng)的正常運(yùn)營(yíng)造成巨大損失，給人民的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。

現(xiàn)有技術(shù)中主要采用磨面寬度法、殘存直徑法來進(jìn)行接觸線的磨損檢測(cè)。其中磨面寬度法有激光掃描方式和圖像處理方式。激光掃描是指利用激光照射棱鏡后對(duì)接觸導(dǎo)線進(jìn)行反復(fù)掃描，當(dāng)遇到接觸磨面時(shí)反射到接收端，根據(jù)返回的信息測(cè)量接觸線磨耗面寬度；圖像處理方式是通過相機(jī)采集接觸網(wǎng)圖像，然后利用數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行圖像處理，計(jì)算接觸面磨損寬度。殘存直徑法主要分為超聲波式和光量式兩種，基本原理都是通過測(cè)量接觸線磨損后剩余的高度差得到需要的磨損量。這些方法能夠檢測(cè)出接觸線的外表面磨損程度，但是無(wú)法對(duì)接觸線的內(nèi)部進(jìn)行探傷檢測(cè)，不能夠檢測(cè)出接觸線的內(nèi)部損傷情況。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)，在受電弓的弓頭上安裝激光成像雷達(dá)，檢測(cè)接觸線的外表面磨損程度，在受電弓的弓頭兩端分別安裝X射線發(fā)射器和X射線接收器，利用X射線探傷原理來檢測(cè)接觸線的內(nèi)部損傷，并通過北斗定位模塊定位出現(xiàn)損傷的接觸線，再利用5G通信技術(shù)將探測(cè)到的信息實(shí)時(shí)傳輸至鐵路有關(guān)部門的監(jiān)控中心和該線路上行駛的列車。實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸線的內(nèi)外損傷情況，且便于工作人員根據(jù)定位信息找到需要檢修的接觸線位置。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種接觸網(wǎng)探傷檢測(cè)系統(tǒng)，包括激光成像雷達(dá)、X射線發(fā)射器、升壓器、X射線接收器、控制電路板，激光成像雷達(dá)、X射線發(fā)射器、升壓器、控制電路板安裝在受電弓弓頭的一端，X射線接收器安裝在受電弓弓頭的另一端，由激光成像雷達(dá)向接觸線發(fā)射激光束進(jìn)行掃描，通過接收接觸線反射的激光輻射，產(chǎn)生連續(xù)的模擬信號(hào)，還原成實(shí)時(shí)接觸線的圖像，在控制電路板中將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后計(jì)算出接觸線水平方向上的高度，進(jìn)而確定接觸線的外表面磨損程度，升壓器將受電弓在接觸線上取得的電能進(jìn)行升壓后為X射線發(fā)射器供電，X射線發(fā)射器與X射線接收器形成X射線探傷器，對(duì)接觸線內(nèi)部進(jìn)行探傷。

本發(fā)明的X射線發(fā)射器向接觸線發(fā)射X射線，由于接觸線內(nèi)部缺陷介質(zhì)對(duì)射線的吸收能力和周圍完好部位不一樣，因而透過缺陷部位的射線強(qiáng)度不同于周圍完好部位，透過接觸線的X射線進(jìn)入X射線接收器，在X射線接收器上，接觸線有缺陷部位和無(wú)缺陷部位接受不同的射線曝光，通過控制電路板接收X射線接收器輸出的圖像并進(jìn)行圖像識(shí)別，進(jìn)而可以計(jì)算出接觸線內(nèi)部的損傷情況。