CN112683384A - 一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构 - Google Patents

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wireless charging
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李彦君
詹涛宁
王小萌
廖进
刘�东
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Southwest Jiaotong University
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Southwest Jiaotong University
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Abstract

本发明公开了一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其包括设置于车身上的振动传感器，振动传感器包括腔体，腔体的上部穿设有上连杆，上连杆下端与永磁体连接，永磁体包括主永磁体，主永磁体外侧套设有初级线圈，初级线圈的端部穿过上连杆与电流控制器电连接；腔体外侧套设有次级线圈，次级线圈依次与整流器、控制器和能量回收器电连接；电流控制器、整流器、控制器和能量回收器均设置于外壳内，能量回收器与监测装置连接。本发明能够解决现有技术中车身工作情况监测不够灵活的问题，结构简单可靠、可调节性强、检测速度快。

Description

一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构
技术领域
本发明涉及轨道列车监测技术领域，具体涉及一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构。
背景技术
随着我国轨道交通技术的发展，城市地铁在我国已经越来越普及。地铁有着运行速度快、不受地面环境影响等优点，因此也成了人们最愿意选择的出行方式。而为了保证地铁的安全运行，地铁的车身状况也需要定期接受检查，而现如今，地铁的车身检测技术仍然有着一些缺陷，如不能够对地铁的车身进行实时监测，且检测的设备不够灵活，仍有待优化与改进。
发明内容
本发明针对现有技术中的上述不足，提供了一种能够解决现有技术中车身工作情况监测不够灵活的问题的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构。
为解决上述技术问题，本发明采用了下列技术方案：
提供了一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其包括设置于车身上的振动传感器，振动传感器包括腔体，腔体的上部穿设有上连杆，上连杆下端与永磁体连接，永磁体包括主永磁体，主永磁体外侧套设有初级线圈，初级线圈的端部穿过上连杆与电流控制器电连接；腔体外侧套设有次级线圈，次级线圈依次与整流器、控制器和能量回收器电连接；电流控制器、整流器、控制器和能量回收器均设置于外壳内，能量回收器与监测装置连接。
本发明提供的上述基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构的主要有益效果在于：
本发明在地铁运行过程中，铁轨会有明显的震感，将此震感通过振动传感器转化为电信号，经过信号处理电路形成所需的稳定电流。电流流经线圈，通过电磁感应原理达到无线充电的效果对检测设备进行充电。
由于主永磁体在腔体内做小距离位移，次级线圈切割主永磁体运动磁场从而产生感应交流电，通过整流器转换为直流电存储于能量回收器中，从而起到回收振动能力的作用。
根据法拉第电磁感应定律I＝BLv/R，当已知磁感应强度B、线圈长度L及电阻R已知的情况下，可通过监测电流I观测主永磁体振动速度v的大小，进而实现对对车身振动情况进行监测。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
其中，1、振动传感器，11、腔体，12、上连杆，2、永磁体，21、固定永磁体，22、磁悬浮块，23、上悬浮块，24、下悬浮块，25、主永磁体，26、初级线圈，27、次级线圈，28、安装孔，3、外壳，31、整流器，32、控制器，33、能量回收器，34、电流控制器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1所示，其为基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构的结构示意图。
本发明的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构包括设置于车身上的振动传感器1，振动传感器1包括腔体11，腔体11的上部穿设有上连杆12，上连杆2下端与永磁体2连接，永磁体2包括主永磁体25，主永磁体25外侧套设有初级线圈26，初级线圈26的端部穿过上连杆12与电流控制器34电连接；腔体11外侧套设有次级线圈27，次级线圈27依次与整流器31、控制器32和能量回收器33电连接；电流控制器34、整流器31、控制器32和能量回收器33均设置于外壳3内，能量回收器33与监测装置连接。
具体的，永磁体2包括设置于腔体11内上下两端的固定永磁体21，固定永磁体21之间设置有若干磁悬浮块22。
主永磁体25活动设置于腔体11中部，主永磁体25与上连杆12抵接。
磁悬浮块22包括设置邻近上连杆12的上悬浮块23和位于主永磁体25下方的下悬浮块24；上悬浮块23和下悬浮块24数量相同。上悬浮块23和下悬浮块24各有两块。上悬浮块23通过中部开设的安装孔28与上连杆12相套接。相邻永磁体2的相对侧面极性相同，从而实现磁悬浮状态。
监测装置为数据存储器。通过控制器32记录产生的电流大小，通过监测装置对检测到数据进行记录，通过车身的振动情况，可以有效反映车身状况。
下面是本发明的工作原理：
电流控制器34能够通过控制初级线圈26内电流的大小来调整主永磁体25与固定永磁铁21之间的磁场的大小，以适应不同的车身振动程度。
通过次级线圈27内产生的感应电流，根据法拉第电磁感应定律，当次级线圈27通入一定电流时，磁感应强度B为已知量，同时绕组线圈长度i和电阻R可以通过测量得到，即感应电流I与运动速度v成正比，通过测量感应电流I的大小，可以得到主永磁体25运动速度v的大小，通过测量感应电流I的正负，可以得到主永磁体25的运动方向，进而得到车身的振动情况。
上面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

Claims (8)

1.一种基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，包括设置于车身上的振动传感器，振动传感器包括腔体，腔体的上部穿设有上连杆，上连杆下端与永磁体连接，永磁体包括主永磁体，主永磁体外侧套设有初级线圈，初级线圈的端部穿过上连杆与电流控制器电连接；腔体外侧套设有次级线圈，次级线圈依次与整流器、控制器和能量回收器电连接；电流控制器、整流器、控制器和能量回收器均设置于外壳内，能量回收器与监测装置连接。
2.根据权利要求1所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述永磁体包括设置于腔体内上下两端的固定永磁体，固定永磁体之间设置有若干磁悬浮块。
3.根据权利要求2所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述主永磁体活动设置于腔体中部，主永磁体与上连杆抵接。
4.根据权利要求3所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述磁悬浮块包括设置邻近上连杆的上悬浮块和位于主永磁体下方的下悬浮块；上悬浮块和下悬浮块数量相同。
5.根据权利要求4所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述上悬浮块和下悬浮块各有两块。
6.根据权利要求5所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述上悬浮块通过中部开设的安装孔与上连杆相套接。
7.根据权利要求5所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述相邻永磁体的相对侧面极性相同。
8.根据权利要求1所述的基于列车行进震动脉冲无线充电的智能地铁检测机构，其特征在于，所述监测装置为数据存储器。
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