CN104266597A - 直线电机气隙在线监控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种直线电机气隙在线监控系统，包括中心子系统和探测站子系统。中心子系统含：主服务器、用户操作终端、声光报警装置，交换机及机柜等设备。探测站子系统，包括激光传感器、车轮传感器、车号识别装置、数据处理计算机、交换机、UPS等设备。探测站和中心之间，通过以太网连接。还包括与所述数据处理计算机相连接的直线电机气隙检测装置，所述检测装置设置在一防护箱中。减少了直线电机因为气隙减少甚至缺失而导致的直线电机烧毁的事故的发生。该在线监控系统成功的预警，使地铁公司提前做好了备案。同时该在线监控系统的趋势预测功能，减少了地铁公司频繁人工检查的费用和成本。
Description
技术领域
本发明涉及测控技术，具体涉及一种直线电机气隙在线监控系统。
背景技术
直线电机作为一种新型的驱动方式将在城市轨道交通中得到广泛应用。由于轮轨作用力方式的改变，对车辆运动的平稳性、爬坡能力带来改善，但同时对于车辆结构参数，特别是车轮直径及直线电机与感应板之间的间隙距离等提出了更高的要求。为保证一定的牵引力和减少能耗，必须保证直线电机的初级和次级之间的气隙即电磁铁和轨道感应板之的距离应在一定的范围内，因此，必须实时监测直线电机电磁铁和轨道感应板之的距离并进行管理维护，以保证车辆运动的安全正常。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术的上述缺陷，提供一种直线电机气隙在线监控系统，可随时对直线电机的初级和次级之间的气隙进行监控，提供及时的报警和预警，从而保证了行车安全。
提供一种直线电机气隙在线检测系统，包括：中心子系统、探测站子系统，中心子系统的主服务器，通过以太网与探测站的数据处理计算机相连接，数据处理计算机下面接车号识别装置及车轮传感器，其特征在于：数据处理计算机通过以太网连接直线电机气隙检测装置，所述检测装置的激光传感器设置在一个具有电磁防护能力的防护箱中。
所述电机气隙检测装置包括一个具有电磁防护能力的防护箱，箱体中安装有半导体激光发生器，发生器的前端装有发射聚焦镜片，在所述箱体中还装有用于接收反射激光的线性CCD阵列和接收聚焦镜片；在所述箱体中还设有与所述线性CCD阵列和半导体激光发生器相连接的信号处理器。
所述防护箱包括底座和上盖，上盖上开有两个透明窗，在所述底座的一侧设有两个与所述两个透明窗对应的驱动座；驱动座的输出轴上设有可清洁所述透明窗的雨刷。
车号识别装置由车载电子标签、地面识别天线、车号识别主机三部分组成。车载电子标签用于标识机车、车辆车号信息；地面识别天线用于接收电子标签中的信息，并向车号识别主机传输；车号识别主机用于解读电子标签中的车号信息，从而实现机车、车辆车号的自动识别。
本发明采用激光发生器，测试方式是利用光学原理检测感应板到定子之间的距离。将检测到的信息通过工作站传送给主服务器，防护清洁系统是定时启用雨刮器清洁防护箱的光学玻璃，每天一次。激光扫描传感器需要专用的防护箱体进行保护，确保防电磁干扰、防水、防油、防酸，传感器不受道渣或钢轨锈蚀等因素而影响测量效果，考虑到夏季天气炎热，防护箱有专用的通风降温装置，用清洁干燥气体给箱体降温，保护传感器正常工作。
控制系统采用西门子PLC S7-200实现。主要实现系统实现自动关机功能；UPS实现系统突发断电后工控机可现实数据存储并在存储完成后自动关机功能，且系统下一次来电后可自动开机；系统各传感器工作状态实现自检功能。
车轮传感器采用抗强磁场干扰型的电感式传感器，符合电磁兼容标准EN61000-4-6，具有良好的抗干扰性能，如变频干扰等。车轮传感器包括开机传感器、定位传感器，开机传感器用于打开天线发射射频信号，定位传感器用于计轴、计辆、测速及气隙数据检测的定位，防护等级可达IP68，防水、防油、防酸，不受道渣或钢轨锈蚀影响。
采用接闪器、均压等电位体、接地装置等构成了系统的防雷装置。外部传感器、磁钢、通信电缆的信号从外部与系统的信号防雷箱相连接，信号防雷箱的接地端已经和接地体连接，一旦外部的雷电或瞬间高电势作用在传感器上，信号防雷箱的防雷元件进行防雷，同时切断与探测系统其它部分的连接，通信板、磁钢板接口具有浪涌防护功能，构成二级防护最大可能保护系统免受雷电破坏。电源防雷作用相似，同样具有一个电源箱与电源地相连接。
本发明在线监控系统成功运行在地铁公司的地铁线路上，从运行开始，已经准确为地铁公司提供了精确的报警和预警，减少了直线电机因为气隙减少甚至缺失而导致的直线电机烧毁的事故的发生。该在线监控系统成功的预警，使地铁公司提前做好了备案。同时该在线监控系统的趋势预测功能，减少了地铁公司频繁人工检查的费用和成本。
附图说明
图1是本发明在线监控系统组成方框图。
图2是图1所示在线监控系统中电机气隙检测装置结构示意图。
图3是图2所示电机气隙检测装置用防护箱结构示意图。
具体实施方式
参照图1、图2、图3所示：设计一种直线电机气隙在线监控系统，包括一主服务器20，通过以太网21与该主服务器20相连接的工作站22，与所述工作站22相连接的车辆识别装置及车轮传感器25，还包括与所述工作站22相连接的直线电机气隙检测装置23，所述检测装置23设置在一防护箱24中。
参照图2所示：电机气隙检测装置包括一盒体8，盒体8上设有出线管9；在盒体8中装有半导体激光发生器1，发生器1的前端装有发射聚焦镜片2，在所述盒体8中还装有用于接收反射激光的线性CCD阵列4和接收聚焦镜片3；在所述盒体中还设有与所述线性CCD阵列4和半导体激光发生器1相连接的信号处理器5。半导体激光发生器1所发出的激光会被物体6和7所反射，反射光被线性CCD阵列4和接收聚焦镜片3所接收，经过信号处理器5处理后可计算出物体6和7之间的距离。也就是电磁铁和轨道感应板之间的距离，如果距离超出了标准范围，则可及时进行检修，从而保证了行车安全。
参照图3所示：防护箱包括底座10和上盖13，上盖上开有两个透明窗11、12，一个是发射窗口，一个是接收窗口，在所述底座10的一侧设有两个与所述两个透明窗11、12对应的驱动座15、16；驱动座15、16的输出轴上设有可清洁所述透明窗11、12的雨刷14、17。其工作原理与汽车雨刷相似。
Claims (3)
1.一种直线电机气隙在线检测系统，包括：中心子系统、探测站子系统，中心子系统的主服务器，通过以太网与探测站的数据处理计算机相连接，数据处理计算机下面接车号识别装置及车轮传感器，其特征在于：数据处理计算机通过以太网连接直线电机气隙检测装置，所述检测装置的激光传感器设置在一个具有电磁防护能力的防护箱中。
2.根据权利要求1所述的直线电机气隙在线监控系统，其特征在于：所述电机气隙检测装置包括一个具有电磁防护能力的防护箱，箱体中安装有半导体激光发生器，发生器的前端装有发射聚焦镜片，在所述箱体中还装有用于接收反射激光的线性CCD阵列和接收聚焦镜片；在所述箱体中还设有与所述线性CCD阵列和半导体激光发生器相连接的信号处理器。
3.根据权利要求1所述的直线电机气隙在线监控系统，其特征在于：所述防护箱包括底座和上盖，上盖上开有两个透明窗，在所述底座的一侧设有两个与所述两个透明窗对应的驱动座；驱动座的输出轴上设有可清洁所述透明窗的雨刷。
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2014
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