本實(shí)用新型涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域,尤其是一種軌道交通紫外燃弧在線檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在電氣化鐵路中，電力機(jī)車(chē)的運(yùn)行需要通過(guò)其頂部的受電弓與接觸線的接觸來(lái)獲取電能。受電弓與接觸線接觸狀態(tài)直接影響著機(jī)車(chē)的受流質(zhì)量，同時(shí)也是接觸網(wǎng)幾何特征值的綜合反映。實(shí)際工況的接觸線硬點(diǎn)或者不均勻磨耗將直接導(dǎo)致不良的弓網(wǎng)接觸，從而產(chǎn)生燃弧并導(dǎo)致以下情況發(fā)生：(1)造成電力機(jī)車(chē)不穩(wěn)定運(yùn)行；(2)引起弓網(wǎng)之間異常磨耗；(3)產(chǎn)生電磁干擾；(4)使?fàn)恳姍C(jī)整流條件惡化；(5)在主電路中引起過(guò)電壓。因此，需要檢測(cè)弓網(wǎng)之間的燃弧情況，從而保障電力機(jī)車(chē)安全可靠運(yùn)行，指導(dǎo)相應(yīng)維護(hù)工作。

目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)針對(duì)弓網(wǎng)燃弧檢測(cè)裝置問(wèn)世，現(xiàn)階段主要是檢測(cè)弓網(wǎng)離線狀態(tài)，當(dāng)弓網(wǎng)之間發(fā)生離線時(shí)，便會(huì)產(chǎn)生弓網(wǎng)燃弧，但這種方法測(cè)量參數(shù)不具體，不能檢測(cè)出離線時(shí)是否發(fā)生了弓網(wǎng)燃弧現(xiàn)象，更不能提供燃弧時(shí)間、強(qiáng)度等參數(shù)，具有一定的局限性。

檢測(cè)弓網(wǎng)離線狀態(tài)的方法主要有：

(1)電流法

該方法將受電弓電流及其微分值兩者都為零的情形作為發(fā)生弓網(wǎng)離線的判定依據(jù)，電流沿接觸網(wǎng)-受電弓-變流器-電動(dòng)機(jī)-鋼軌流動(dòng)，若發(fā)生弓網(wǎng)離線，流過(guò)受電弓的電流便會(huì)變?yōu)榱悖虼穗娏鳛榻涣麟?，不離線時(shí)也有可能為零，但此時(shí)其微分值也為零，故可以檢測(cè)出弓網(wǎng)離線狀態(tài)。

(2)電阻法

該方法根據(jù)弓網(wǎng)離線時(shí)導(dǎo)線間電阻突然變大的原理進(jìn)行檢測(cè)，一旦發(fā)生離線現(xiàn)象，弓網(wǎng)間電阻變大，電流變小，進(jìn)而檢測(cè)到離線信號(hào)。

(3)電容電阻法

該方法是在測(cè)量時(shí)，在受電弓和地之間接入兩個(gè)電容器和一個(gè)電阻，利用電容器測(cè)量受電弓電壓，電阻測(cè)量受電弓電流，通過(guò)檢測(cè)在弓網(wǎng)離線時(shí)電壓電流波形的變化來(lái)檢測(cè)離線狀態(tài)。

(4)壓力檢測(cè)法

該方法是通過(guò)在受電弓上安裝壓力傳感器，對(duì)弓網(wǎng)接觸壓力進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷是否發(fā)生離線。

在電氣化鐵路中，受電弓和接觸網(wǎng)會(huì)由于種種因素發(fā)生弓網(wǎng)燃弧現(xiàn)象，對(duì)受電弓、接觸線均造成較大損害，影響弓網(wǎng)受流質(zhì)量，并會(huì)產(chǎn)生過(guò)電壓，影響電氣化鐵路的運(yùn)行質(zhì)量?，F(xiàn)階段對(duì)弓網(wǎng)燃弧現(xiàn)象的檢測(cè)還沒(méi)有具體設(shè)備問(wèn)世，主要是由于弓網(wǎng)燃弧發(fā)生的隨機(jī)性、瞬時(shí)性等諸多不確定因素的存在。

因此，對(duì)于上述問(wèn)題有必要提出一種軌道交通紫外燃弧在線檢測(cè)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全可靠，檢測(cè)效果顯著的軌道交通紫外燃弧在線檢測(cè)系統(tǒng)。

一種軌道交通紫外燃弧在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括光學(xué)成像測(cè)量裝置、紫外光電傳感裝置、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊、信號(hào)傳輸模塊和監(jiān)控中心，所述光學(xué)成像測(cè)量裝置和紫外光電傳感裝置均通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊通過(guò)信號(hào)傳輸模塊連接監(jiān)控中心，所述紫外光電傳感裝置包括紫外傳感器、控制電路和驅(qū)動(dòng)電源，所述驅(qū)動(dòng)電源和紫外傳感器均與控制電路連接，所述數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)包括采集電路和基于DSP的嵌入式系統(tǒng)，所述采集電路與嵌入式系統(tǒng)連接。

優(yōu)選地，所述光學(xué)成像測(cè)量裝置包括圖像處理模塊、圖像傳輸模塊和若干個(gè)攝像頭，每個(gè)所述攝像頭均通過(guò)圖像傳輸模塊連接圖像處理模塊。

優(yōu)選地，所述信號(hào)傳輸模塊包括控制芯片和天線芯片，所述控制芯片的第一管腳至第八管腳均接入電源，所述控制芯片的第十四管腳連接天線芯片的第一端，所述控制芯片的第九管腳接地。

優(yōu)選地，所述天線芯片的第二端連接有天線，所述天線芯片的第三端接地，所述控制芯片的第十八管腳接入電源，所述控制芯片的第十五管腳與第十六管腳之間連接有第一電阻。

優(yōu)選地，所述控制芯片的第十管腳依次通過(guò)第一二極管和第二電阻接地，所述控制芯片的第十一管腳依次通過(guò)第二二極管和第三電阻接地，所述控制芯片的第十二管腳依次通過(guò)第三二極管和第四電阻接地。

優(yōu)選地，所述控制芯片的第十三管腳依次通過(guò)第四二極管和第五電阻接地，所述控制芯片的第十七管腳依次通過(guò)第五二極管和第六電阻接地。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型將紫外光電檢測(cè)原理應(yīng)用于弓網(wǎng)燃弧檢測(cè)技術(shù)上，將弓網(wǎng)燃弧發(fā)出的特定波長(zhǎng)作為其檢測(cè)特征，通過(guò)對(duì)發(fā)生弓網(wǎng)燃弧時(shí)發(fā)出的紫外光進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷是否有弓網(wǎng)燃弧的產(chǎn)生，并根據(jù)相應(yīng)的算法計(jì)算出燃弧時(shí)間及強(qiáng)度等具體參數(shù)，并且通過(guò)既有數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)燃弧地點(diǎn)進(jìn)行定位，方便以后線路的維護(hù)和改造，采用紫外線采集透鏡組采集微弱紫外光，能最大程度收集到燃弧發(fā)射出的紫外光子，結(jié)合既有數(shù)據(jù)庫(kù)定位信息，能將燃弧發(fā)生地點(diǎn)精確定位，檢測(cè)效果顯著，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的信號(hào)傳輸模塊電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如圖1并結(jié)合圖2所示，一種軌道交通紫外燃弧在線檢測(cè)系統(tǒng)，包括光學(xué)成像測(cè)量裝置、紫外光電傳感裝置、數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊、信號(hào)傳輸模塊和監(jiān)控中心，所述光學(xué)成像測(cè)量裝置和紫外光電傳感裝置均通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)連接網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊，所述網(wǎng)絡(luò)信號(hào)模塊通過(guò)信號(hào)傳輸模塊連接監(jiān)控中心，所述紫外光電傳感裝置包括紫外傳感器、控制電路和驅(qū)動(dòng)電源，所述驅(qū)動(dòng)電源和紫外傳感器均與控制電路連接，所述數(shù)據(jù)分析處理系統(tǒng)包括采集電路和基于DSP的嵌入式系統(tǒng)，所述采集電路與嵌入式系統(tǒng)連接。

進(jìn)一步的，所述光學(xué)成像測(cè)量裝置包括圖像處理模塊、圖像傳輸模塊和若干個(gè)攝像頭，每個(gè)所述攝像頭均通過(guò)圖像傳輸模塊連接圖像處理模塊，所述信號(hào)傳輸模塊包括控制芯片U1和天線芯片U2，所述控制芯片U1的第一管腳至第八管腳均接入電源，所述控制芯片U1的第十四管腳連接天線芯片U2的第一端，所述控制芯片U1的第九管腳接地。

進(jìn)一步的，所述天線芯片U2的第二端連接有天線T，所述天線芯片U2的第三端接地，所述控制芯片U1的第十八管腳接入電源，所述控制芯片U1的第十五管腳與第十六管腳之間連接有第一電阻R1；所述控制芯片U1的第十管腳依次通過(guò)第一二極管D1和第二電阻R2接地，所述控制芯片U1的第十一管腳依次通過(guò)第二二極管D2和第三電阻R3接地，所述控制芯片U1的第十二管腳依次通過(guò)第三二極管D3和第四電阻R4接地，所述控制芯片U1的第十三管腳依次通過(guò)第四二極管D4和第五電阻R5接地，所述控制芯片U1的第十七管腳依次通過(guò)第五二極管D5和第六電阻R6接地。

本實(shí)用新型將紫外光電檢測(cè)原理應(yīng)用于弓網(wǎng)燃弧檢測(cè)技術(shù)上，將弓網(wǎng)燃弧發(fā)出的特定波長(zhǎng)作為其檢測(cè)特征，通過(guò)對(duì)發(fā)生弓網(wǎng)燃弧時(shí)發(fā)出的紫外光進(jìn)行檢測(cè)，從而判斷是否有弓網(wǎng)燃弧的產(chǎn)生，并根據(jù)相應(yīng)的算法計(jì)算出燃弧時(shí)間及強(qiáng)度等具體參數(shù)，并且通過(guò)既有數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)燃弧地點(diǎn)進(jìn)行定位，方便以后線路的維護(hù)和改造，采用紫外線采集透鏡組采集微弱紫外光，能最大程度收集到燃弧發(fā)射出的紫外光子，結(jié)合既有數(shù)據(jù)庫(kù)定位信息，能將燃弧發(fā)生地點(diǎn)精確定位，檢測(cè)效果顯著，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專(zhuān)利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專(zhuān)利保護(hù)范圍內(nèi)。