W便后續(xù)離線深層次分析，還可W將GI^定位數(shù)據(jù)單獨(dú)存儲(chǔ)，如再 結(jié)合鐵路機(jī)車行車數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)，可W建立弓網(wǎng)硬點(diǎn)線路坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，方便維修定位， 采用LabVIEW虛擬儀器開發(fā)平臺(tái)，采用圖形化的編程語言和數(shù)據(jù)流的編程方式，源程序沒 有文本代碼完全是圖形化框圖，程序的邏輯與執(zhí)行順序是由后面板程序框圖中節(jié)點(diǎn)之間的 數(shù)據(jù)流向決定，圖標(biāo)表示指令及其含義，數(shù)據(jù)流向由連線表示，擁有大量的控件、函數(shù)和工 具，用于數(shù)據(jù)的采集、分析、顯示與存儲(chǔ)等操作，LabVIEW軟件不僅可W編寫出功能強(qiáng)大的程 序而且界面同樣很美觀，GI^模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)遵循固定的格式，如RMC樣例數(shù)據(jù)：$GPRMC，16 1229. 48,A, 3723. 24757,N, 12158. :34167,W, 0. 13, 309. 62, 120598, *10,本系統(tǒng)需要的經(jīng)度、 締度等數(shù)據(jù)信息需要通過字符串檢索查找從模塊輸出，類似輸出締度信息一樣，將系統(tǒng)需 要的經(jīng)度、速度、日期、時(shí)間等信息分別編程，用連線板連接輸入和輸出端，做成子VI，再集 合成一個(gè)VI，方便調(diào)用。
[0117] 進(jìn)一步，所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法中的監(jiān)控信號(hào)包 括弓網(wǎng)的振動(dòng)、離線電弧和機(jī)車行駛位置，監(jiān)測值超標(biāo)由報(bào)警提示操作人員處理，監(jiān)視數(shù)據(jù) 按一定要求進(jìn)行記錄，硬點(diǎn)狀況信息隨時(shí)流入企業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫，供有關(guān)部口調(diào)用，采樣原始 數(shù)據(jù)保存成固定格式存入數(shù)據(jù)庫，供設(shè)備和技術(shù)部口分析與診斷調(diào)用，信息顯示主要是用 戶界面控制，檢測到的振動(dòng)信號(hào)、光電信號(hào)用波形圖實(shí)時(shí)顯示，當(dāng)硬點(diǎn)發(fā)生時(shí)，報(bào)警燈紅色 閃爍并進(jìn)行聲音報(bào)警，同時(shí)用表格的形式顯示硬點(diǎn)發(fā)生的時(shí)間、硬點(diǎn)值、機(jī)車速度、機(jī)車該 時(shí)刻的經(jīng)締度等信息，信息管理包括W下幾個(gè)環(huán)節(jié)： 陽11引 1)網(wǎng)絡(luò)傳輸
[0119] 利用LabVIEW獨(dú)特化taSocket技術(shù)，可朗尋原始的振動(dòng)信號(hào)和光電信號(hào)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的 傳輸設(shè)備和技術(shù)管理部Π，W供它需； 陽120] 2)信息發(fā)布 陽121] 信息發(fā)布模塊可W將本系統(tǒng)前面板W網(wǎng)頁形式發(fā)布，供其他管理人員瀏覽；
[0122]扣數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
[0123] 弓網(wǎng)的振動(dòng)和光電信息定時(shí)存入監(jiān)控主機(jī)的Access數(shù)據(jù)庫，發(fā)生故障時(shí)，用 UbVIEW的TDMS文件自動(dòng)保存弓網(wǎng)硬點(diǎn)信息； 陽124] 4)報(bào)表打印
[01巧]按照提前設(shè)置好的時(shí)間和格式，從監(jiān)控主機(jī)的Access數(shù)據(jù)庫調(diào)出數(shù)據(jù)打印弓網(wǎng) 硬點(diǎn)檢測結(jié)果報(bào)表。
[0126] 進(jìn)一步，所述的所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法中加速度 傳感器的安裝不得改變受電弓的結(jié)構(gòu)，同時(shí)也不能對(duì)受電弓的升弓壓力、受流性能和空氣 動(dòng)力學(xué)性能有太大影響，Model4610型壓電式加速度傳感器體積小、重量輕，外部包裹堅(jiān)固 的侶制外殼，不需要額外的保護(hù)，為了準(zhǔn)確檢測受電弓滑板所受沖擊振動(dòng)，傳感器的安裝位 置應(yīng)盡量靠近受電弓滑板，安裝在受電弓滑板支架側(cè)面的中屯、位置，采用浮地型安裝方式， 先在傳感器下面墊絕緣墊與弓頭絕緣，然后用絕緣螺釘穿過安裝孔將加速度傳感器固定。
[0127] 進(jìn)一步，所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法中光電傳感器 采用TP-6半導(dǎo)體紫外線傳感器安裝在受電弓后方機(jī)車車頂上，對(duì)準(zhǔn)受電弓即可，為了減少 其他干擾和保護(hù)傳感器，在外面安裝一個(gè)聚光筒，聚光筒的安裝具有特殊要求，不論受電弓 處在最大工作高度還是最小工作高度，都不能遮蔽傳感器對(duì)弧光的檢測。
[0128] 進(jìn)一步，所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法中對(duì)蓄電池、信 號(hào)處理器及高低電壓隔離數(shù)據(jù)的隔離變壓器都安裝在車頂?shù)碗妷簜?cè)，由于電力機(jī)車一般為 單弓行駛，將蓄電池和信號(hào)調(diào)理、隔離變壓裝置安裝在車頂機(jī)車行駛方向前端受電弓絕緣 瓷瓶托架上，高電壓側(cè)電源采用的是25AH可充電免維護(hù)蓄電池，并配有5V穩(wěn)壓轉(zhuǎn)換器，在 受電弓弓架上裝有行程開關(guān)是用來控制高壓側(cè)電源的開關(guān)，只有當(dāng)機(jī)車開始工作升起受電 弓時(shí)，蓄電池才能接通為高壓側(cè)的設(shè)備供電，從而啟動(dòng)節(jié)能和保護(hù)作用，為避免影響機(jī)車車 頂維修作業(yè)，信號(hào)線纜在機(jī)車天窗等大蓋處使用可拆卸的接頭，高電壓側(cè)傳感器供電線，采 用四忍專用屏蔽電纜線，再在外面套上聚四氣乙締絕緣管，用來增強(qiáng)電纜線抗高溫和防老 化的能力。
[0129] 如圖2所示，一種機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包 括：光電傳感器1、加速度傳感器2、信號(hào)調(diào)理裝置3、隔離變壓器4、采集卡5、控制計(jì)算機(jī)6、 顯不器7、存儲(chǔ)器8、GPS定位器9 ;
[0130] 所述的光電傳感器1連接在信號(hào)調(diào)理裝置3的下端，所述的加速度傳感器2連接 在信號(hào)調(diào)理裝置3的上端，所述的信號(hào)調(diào)理裝置3連接在隔離變壓器4的上側(cè)，所述的隔離 變壓器4連接在信號(hào)調(diào)理裝置3和采集卡5之間，所述的采集卡5連接在隔離變壓器4和 控制計(jì)算機(jī)6之間，所述的控制計(jì)算機(jī)6連接在采集卡5和存儲(chǔ)器8之間，所述的顯示器7 連接在控制計(jì)算機(jī)6的后側(cè)，所述的存儲(chǔ)器8連接在控制計(jì)算機(jī)6的一側(cè)，所述的GI^定位 器9連接在控制計(jì)算機(jī)6的前側(cè)。 陽131] 進(jìn)一步，所述的信號(hào)調(diào)理裝置3具體采用電荷放大電路和濾波電路組成。
[0132] 進(jìn)一步，所述的采集卡5具體采用A/D采集卡。
[0133] 進(jìn)一步，所述的加速度傳感器2具體采用Model4610型壓電式加速度傳感器，采 用第Ξ代娃MEMS封裝技術(shù)，集成溫度補(bǔ)償和專用的抗干擾屏蔽線，外部包裹堅(jiān)固的侶制 外殼并配有安裝孔便于安裝和固定，輸出范圍±200g，敏感度lOmv/g，具有很高過載能力 巧OOOg靜態(tài)），輸入電壓8-36V低功耗質(zhì)量輕，非常適合機(jī)車頂部惡劣的室外條件。
[0134] 進(jìn)一步，所述的光電傳感器1具體采用TP-6貼片式半導(dǎo)體紫外線傳感器，采用陶 瓷襯底、金屬電極、聚乙締封裝蓋、金屬鍵合引線和紫外線傳感器構(gòu)成。
[0135] 進(jìn)一步，所述的GI^定位器9具體采用肥0-6MGPS+有源天線一體模塊，GI^模塊 集成RF射頻忍片、基帶忍片、核屯、CPU和添加相關(guān)外圍電路，像"收音機(jī)"一樣接收、解調(diào)衛(wèi) 星的廣播C/A碼信號(hào)，GI^模塊的通道數(shù)量參數(shù)表示該模塊最大可W同時(shí)和幾顆衛(wèi)星建立 通訊，通過運(yùn)算與每個(gè)衛(wèi)星的偽距離，然后運(yùn)用距離交會(huì)法求出接收機(jī)的經(jīng)度、締度、高度 和時(shí)間修正量運(yùn)四個(gè)參數(shù)，通訊的衛(wèi)星顆數(shù)越多，模塊就能越快越準(zhǔn)確地獲得定位數(shù)據(jù)，設(shè) 置CPU物理坐標(biāo)和衛(wèi)星授時(shí)，配合電子地圖，能準(zhǔn)確地反映出產(chǎn)生硬點(diǎn)的接觸網(wǎng)的具體地 理坐標(biāo)，采用lebview編程軟件設(shè)計(jì)GPS衛(wèi)星接收系統(tǒng)及硬點(diǎn)坐標(biāo)位置計(jì)算系統(tǒng)，對(duì)硬點(diǎn)物 理坐標(biāo)及機(jī)車行駛速度進(jìn)行測量，利用特定算法對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行修正，實(shí)時(shí)記錄硬點(diǎn)發(fā)生 位置，提供離線的數(shù)據(jù)包，便于數(shù)據(jù)分析和共享。
[0136] 進(jìn)一步，所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位系統(tǒng)可W拆分為Ξ個(gè) 子系統(tǒng)：硬點(diǎn)光電檢測系統(tǒng)、硬點(diǎn)振動(dòng)檢測系統(tǒng)和硬點(diǎn)GI^定位系統(tǒng)，根據(jù)所需的不同功能 分別編程實(shí)現(xiàn)，將每個(gè)子系統(tǒng)創(chuàng)建成子VI，設(shè)置好輸入和輸出端，再由主系統(tǒng)調(diào)用，集成一 個(gè)完整的系統(tǒng)，可W簡化編程，為W后的程序升級(jí)和維護(hù)提供方便，整個(gè)檢測系統(tǒng)可生成脫 離UbVIEW而獨(dú)立運(yùn)行的可執(zhí)行工具包，在沒有安裝UbVIEW軟件的計(jì)算機(jī)上直接安裝此 工具包來運(yùn)行此系統(tǒng)，如果將系統(tǒng)程序的源程序傳輸?shù)街付ǖ木W(wǎng)站上進(jìn)行發(fā)布，發(fā)布后如 果檢測系統(tǒng)計(jì)算機(jī)可W上網(wǎng)，則任何地方能上網(wǎng)的計(jì)算機(jī)都可W訪問發(fā)布的網(wǎng)頁，可W實(shí) 現(xiàn)遠(yuǎn)程操作和在線監(jiān)測。
[0137] 進(jìn)一步，所述的機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位系統(tǒng)的整個(gè)硬件系統(tǒng) 分為兩部分，一部分是高壓端的采集，另一部分是車內(nèi)基于計(jì)算機(jī)的信號(hào)處理顯示終端；高 壓端部分主要完成振動(dòng)信號(hào)和光電信號(hào)的采集和預(yù)處理，車內(nèi)部分主要是接收從車頂傳下 來的信號(hào)并將其與車內(nèi)GI^定位模塊的信號(hào)對(duì)應(yīng)，進(jìn)行顯示和分析，由隔離變壓器4進(jìn)行連 接。 陽13引 工作原理
[0139] 如圖1所示，機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位系統(tǒng)主要包括：光電傳 感器1、加速度傳感器2、信號(hào)調(diào)理裝置3、隔離變壓器4、采集卡5、控制計(jì)算機(jī)6、顯示器7、 存儲(chǔ)器8、GI^定位器9 ;工作時(shí)，加速度傳感器2用于檢測受電弓垂直方向受到的沖擊，光 電傳感器1用于檢測非合理硬點(diǎn)產(chǎn)生的弧光，由于光電傳感器1、加速度傳感器2輸出的電 信號(hào)都很弱小并且含有噪聲，不能被采集卡5直接采集，需要通過信號(hào)調(diào)理裝置3對(duì)信號(hào)進(jìn) 行放大、過濾處理，由于受電弓的工作電壓極高（27. 5Κν左右），檢測到的振動(dòng)、紫外光信號(hào) 在傳入低壓的機(jī)車內(nèi)部之前，必須要經(jīng)過隔離變壓器4進(jìn)行高低壓信號(hào)隔離，W保障位于 地面的計(jì)算機(jī)及測試人員的安全，由于經(jīng)光電傳感器1、加速度傳感器2采集的電流信號(hào)被 電路放大、濾波后，輸出的依舊是模擬電信號(hào)，但是控制計(jì)算機(jī)6只能識(shí)別數(shù)字化、離散化 的信號(hào)，采集卡5是用來將信號(hào)由模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量的裝置，控制計(jì)算機(jī)6將傳輸接收的 振動(dòng)信號(hào)數(shù)據(jù)、光電信號(hào)數(shù)據(jù)與時(shí)間對(duì)應(yīng)，W曲線的方式予W顯示，同時(shí)利用軟件對(duì)信號(hào)分 析處理，對(duì)硬點(diǎn)做出判斷，發(fā)現(xiàn)硬點(diǎn)時(shí)，讀取GI^定位器9串口GI^信息，將定位信息與分析 數(shù)據(jù)形成一條有效的記錄作為硬點(diǎn)故障W報(bào)表的方式通過顯示器7反應(yīng)出來，同時(shí)可W 利用存儲(chǔ)器8對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)，利用打印機(jī)進(jìn)行打??；機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與 GI^定位方法由工業(yè)計(jì)算機(jī)對(duì)采集的兩路信號(hào)同步分析，當(dāng)加速度和光強(qiáng)都超過提前設(shè)置 的口限值，認(rèn)定存在硬點(diǎn)，將加速度檢測硬點(diǎn)與光電檢測硬點(diǎn)有效的結(jié)合起來，通過雙重判 另IJ，能夠?qū)τ颤c(diǎn)做出更加準(zhǔn)確判別，在硬點(diǎn)定位的方法上利用先進(jìn)的GI^定位模塊，通過串 口實(shí)時(shí)將機(jī)車運(yùn)行的的經(jīng)度、締度等信息傳輸?shù)焦I(yè)計(jì)算機(jī)，由軟件讀取和記錄硬點(diǎn)發(fā)生 的經(jīng)締度等信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)硬點(diǎn)的準(zhǔn)確定位。
[0140]W上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用W限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種機(jī)車弓網(wǎng)硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法，其特征在于，所述機(jī)車弓網(wǎng) 硬點(diǎn)光電振動(dòng)綜合檢測與GI^定位方法包括將弧光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)、對(duì)信號(hào)分析處理、對(duì)振 動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算得到硬點(diǎn)值、GI^精確定位； 所述將弧光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)是先對(duì)電弧放電產(chǎn)生的弧光光譜進(jìn)行分析，選擇滿足檢測波 長范圍的紫外光電傳感器；根據(jù)傳感器的輸出電壓信號(hào)與紫外線照射強(qiáng)度的變化關(guān)系，把 非合理范圍內(nèi)的弓網(wǎng)硬點(diǎn)產(chǎn)生的弧光轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)