專利名稱：接觸網放線車在線張力檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于接觸網放線車的檢測控制的技術領域，具體涉及一種接觸網放線車在線張力檢測系統(tǒng)。
背景技術：
早期的接觸網張力放線車沒有數字檢測設備，施工工人放線時只能憑著經驗在機械方面進行操作，憑感覺保證張力的恒定放線，顯然，這樣的放線精度不高?，F行普通的接觸網張力放線車只有精度不高的氣壓、油壓表盤，通過對放線盤和制動盤張力所給的油壓值判斷張力值是否達到要求。隨著我國高鐵和輕軌的建設速度加快，對放線質量要求越來越高，為保證恒張力的放線，在線張力實時檢測系統(tǒng)的出現將很有意義。
發(fā)明內容本實用新型為了解決現有接觸網放線車的放線質量不能滿足鐵路建設要求的問題，提供了一種接觸網放線車在線檢測系統(tǒng)。本實用新型采用如下的技術方案實現一種接觸網放線車在線檢測系統(tǒng)，接觸網放線車并行設置兩組放線裝置，其特征在于所述的在線檢測系統(tǒng)包括每組放線裝置上設置的2路板環(huán)式拉力傳感器、I路轉速傳感器，I路位移傳感器、I路張力增加盤油壓壓力傳感器、I路線盤制動盤油壓壓力傳感器、I路基準張力設定氣壓壓力傳感器；兩組放線裝置共設置傳感器14路，另外副風缸管路處還設置有進氣壓力傳感器I路，各路板環(huán)式拉力傳感器串接在接觸網放線車的基準汽缸活塞和測力盤支架之間的連接桿上，各路壓力傳感器均串接在各自的油路或氣路上，轉速傳感器安裝于張力增加盤輻條上，位移傳感器安裝于測力盤支架下方反饋油缸活塞桿處，各路傳感器的信號輸出端連接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端連接數據采集卡，數據采集卡的輸出端連接工控計算機。接觸網放線車在線檢測方法，步驟如下I)、各路傳感器將采集的4 20mA信號傳送給信號調理電路，信號調理電路將小電流信號轉換為0-10V電壓信號，傳送給多通道數據采集卡，進行模數轉換，轉換的數字信號送至工控機分析處理，2)、對放線車張力檢測裝置進行數學建模，張力計算公式如下式
(M1+If2^)
---=^gsm /5 + / cos(^-5)
C0S5±^C0S(^+^Z^)
2 2T :線纜張力；[0013]F。拉力傳感器測量值；Mlg :測力盤自重；M2g:測力盤支架自重；L1 :測力盤中心到旋轉點的距離；L2 :支架重心到旋轉點的距離；B1 :上出線端與水平方向夾角；a2 :下入線端與水平方向的夾角；·[0020]Θ :基準汽缸與水平方向夾角；β :支架右偏旋轉角度；角度，a2，Θ都是關于支架傾斜角度β的函數，β通過在支架底端安裝位移傳感器進行測量，經過常規(guī)幾何換算得出，氣壓、油壓、轉速傳感器的采樣數據由虛擬儀器檢測軟件讀取并實時高效處理，完成氣壓、油壓、放線速度、放線長度的在線檢測，3)、在虛擬儀器CVI開發(fā)平臺下，通過結合多線程技術、線程安全隊列技術、硬件系統(tǒng)FIFO技術、DLL技術、ActiveX控件技術，完成接觸網放線車放線時實時檢測的工作界面、參數校正界面，實時多通道多線程的采集、處理、顯示數據，完成在線張力實時檢測軟件的數據庫設計，通過多表的關鍵字聯合設計，利用SQLTool Kit2. O和DatabaseAssistant等專業(yè)數據庫接口插件的功能,實現在線張力檢測軟件與數據庫的對接，為用戶提供大量放線數據的管理、存儲、檢索功能，并通過Dida表格控件技術，實現大量數據的快速刷新顯示，備份功能。本實用新型相對現有技術具有如下有益效果I、本實用新型在放線中可實時檢測放線線纜張力，并對影響放線質量的氣壓、液壓值快速精確測量，同時檢測放線長度及放線速度，具有張力超限報警功能，可實現數字化放線作業(yè)，保證放線質量，全面滿足施工需求，具有良好的工程效益。2、本實用新型實時采集多通道模擬小信號數據，傳輸運算速度快、精度高。

圖I為本實用新型傳感器布置示意圖，圖2為張力檢測系統(tǒng)組成示意圖，圖3為張力檢測系統(tǒng)硬件結構框圖，圖4為放線車張力檢測裝置受力分析示意圖，圖中1_操縱室，2-控制機柜，3-基準汽缸，4一板換式拉力傳感器，5-位移傳感器，6-測力盤，7-轉速傳感器，8-張力增加盤，9-放線線盤，10-電源板，11-濾波板，12-顯示器供電，13-1路PS2，14-30芯排線，15-安裝孔，16-1組信號線，17-2組信號線，18-3組信號線，19-網口，20-數據采集卡，21-調試口 I，22_調試口 II，23-信號調理板，24-—組顯示盒5芯，25-嵌入式計算機主板，26-50芯排線，27-電源極性保護，28-電源板，29-空氣開關，30-內置信號13芯插頭，31- 一組信號10芯插頭，32- 二組信號10芯插頭，33- 二組顯示盒5芯，34-線纜出線端，35-測力盤支架，36-連接到張力增加盤的線纜下入線端。
具體實施方式
結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。如圖I所示為本實用新型各路傳感器的布置。放線車包括并行設置的兩組放線裝置，每組放線裝置上分別設置板環(huán)式拉力傳感器2路、轉速傳感器I路，位移 器I路、張力增加盤油壓I路、線盤制動盤油壓I路、基準張力設定氣壓I路；兩組放線裝置共設置傳感器14路，另外副風缸管路處還設置有進氣壓力傳感器I路。—共包括15路傳感器用于各種信號的檢測，其中4路板環(huán)式拉力傳感器，串接在基準汽缸活塞和測力盤支架之間的連接桿上；2路轉速傳感器，安裝于張力增加盤輻條上；2路位移傳感器，安裝于測力盤支架下方反饋油缸活塞桿處，7路壓力傳感器，均串接在各自的油路和氣路上；其中板環(huán)式拉力傳感器2路一組經處理后合成I路信號送出；因此，15路傳感器共有13路信號送出。送出的信號通過信號調理板處理后進入后端的數據采集卡和嵌入式工礦計算機。工礦計算機連接各外部設備如鍵盤/鼠標、液晶顯示器、張力超限聲音報警及USB接口。圖I中控制機柜用于安裝工控機、調理板、數據采集卡、顯示器等。如圖2所示為張力檢測系統(tǒng)的組成，其包括硬件部分的各路傳感器、信號調理電路、數據采集卡以及工控計算機，其還包括軟件部分。如圖3所示為本實用新型硬件部分的連接示意圖，本硬件電路同時采集處理兩組放線裝置的傳感器信號，兩路放線裝置的傳感器信號分別通過一組信號10芯插頭和二組信號10芯插頭轉接輸入到信號調理板J6、J7，在信號調理板進行I/V轉換后，通過30芯排線連接到濾波板對信號進行的濾波處理，再將信號連接到嵌入式計算機主板的采集卡中。本實用新型采用高精度、高速度數據采集系統(tǒng)、小信號調理電路進行傳感器網絡信號的調理和傳輸。多通道數據采集卡采用12位可選的AD芯片，采樣頻率IOOkHZ,同時可采集16路單端/8路雙端模擬信號，4路獨立16位8MHZ定時計數器；系統(tǒng)總線選擇工業(yè)PC104總線，傳輸穩(wěn)定，速度可達33MHz ;主板CPU采用Intel Pentium M處理器600M，512M內存，帶CF卡接口、USB接口 ；顯示器為工業(yè)級，15寸，分辨率為1024X 768，抗震動；傳感器網絡主要集成了拉力傳感器、位移傳感器、油壓傳感器、氣壓傳感器、速度傳感器等13路傳感器信號。傳感器網絡中的傳感器精度都達千分之一到千分之五以上。本實用新型所述的在線檢測系統(tǒng)完成的在線檢測方法I)、各路傳感器將采集的4 20mA信號傳送給信號調理電路，信號調理電路將小電流信號轉換為0-10V電壓信號，提高信號在傳輸過程中的抗干擾能力，然后傳送給多通道數據采集卡，進行模數轉換等工作，轉換的數字信號送至工控機分析處理。2)、對放線車張力檢測裝置進行數學建模，采用如下張力計算公式修正張力數據。如圖3所示，根據詳細的力與力矩的分析，細化了整個張力放線盤所有可能的受力點與出力點，綜合建立出放線盤的張力計算公式。首先將上下端的沿線張力T進行沿支架方向的分解，得到一個沿支架方向的分力和一個垂直于支架的分力，根據實際情況假設支架為剛體，因而沿支架方向的分力不產生作用，進而將兩個垂直于支架方向的分力進行合成，最后得到合力矩。如圖中所示，線索張力與合力矩經分析后所得公式為
權利要求1.一種接觸網放線車在線檢測系統(tǒng)，接觸網放線車并行設置兩組放線裝置，其特征在于所述的在線檢測系統(tǒng)包括每組放線裝置上設置的2路板環(huán)式拉力傳感器(4)、I路轉速傳感器(7)，I路位移傳感器(5)、1路張力增加盤油壓壓力傳感器、I路線盤制動盤油壓壓力傳感器、I路基準張力設定氣壓壓力傳感器；兩組放線裝置共設置傳感器14路，另外副風缸管路處還設置有進氣壓力傳感器I路，各路板環(huán)式拉力傳感器串接在接觸網放線車的基準汽缸活塞和測力盤支架之間的連接桿上，各路壓力傳感器均串接在各自的油路或氣路上，轉速傳感器(7)安裝于張力增加盤(8)輻條上，位移傳感器(5)安裝于測力盤支架下方反饋油缸活塞桿處，各路傳感器的信號輸出端連接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端連接數據采集卡(20 )，數據采集卡(20 )的輸出端連接工控計算機。
專利摘要本實用新型屬于接觸網放線車的檢測控制的技術領域，具體是一種接觸網放線車在線張力檢測系統(tǒng)及其完成的在線檢測方法，解決了現有接觸網放線車的放線質量不能滿足鐵路建設要求的問題。其共設置傳感器15路，各路傳感器的信號輸出端連接信號調理電路的輸入端，信號調理電路的輸出端連接數據采集卡，數據采集卡的輸出端連接工控計算機。本實用新型的有益效果可實時檢測放線線纜張力，并對影響放線質量的氣壓、液壓值快速精確測量，同時檢測放線長度及放線速度，具有張力超限報警功能，可實現數字化放線作業(yè)，保證放線質量。
文檔編號G01L5/10GK202793669SQ20122038498
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權日2012年8月6日
發(fā)明者初長紅, 古軍, 趙瑞杰, 金鳴, 連安彬, 詹惠琴, 溫志強, 陶宇翔, 馮莉, 袁熹 申請人:太原軌道交通裝備有限責任公司