CN112946430A - 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法 - Google Patents

一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112946430A
CN112946430A CN202110112097.5A CN202110112097A CN112946430A CN 112946430 A CN112946430 A CN 112946430A CN 202110112097 A CN202110112097 A CN 202110112097A CN 112946430 A CN112946430 A CN 112946430A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fastener
locomotive
voltage
data
insulating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110112097.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112946430B (zh
Inventor
许少毅
王禹桥
杨雪锋
李清伟
李允彩
徐引
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Zhongkuang Transmission Track Technology Co ltd
Original Assignee
Xuzhou Zhongkuang Transmission Track Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Zhongkuang Transmission Track Technology Co ltd filed Critical Xuzhou Zhongkuang Transmission Track Technology Co ltd
Priority to CN202110112097.5A priority Critical patent/CN112946430B/zh
Publication of CN112946430A publication Critical patent/CN112946430A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112946430B publication Critical patent/CN112946430B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/12—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing
    • G01R31/1227—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials
    • G01R31/1245—Testing dielectric strength or breakdown voltage ; Testing or monitoring effectiveness or level of insulation, e.g. of a cable or of an apparatus, for example using partial discharge measurements; Electrostatic testing of components, parts or materials of line insulators or spacers, e.g. ceramic overhead line cap insulators; of insulators in HV bushings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M3/00—Feeding power to supply lines in contact with collector on vehicles; Arrangements for consuming regenerative power
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60M—POWER SUPPLY LINES, AND DEVICES ALONG RAILS, FOR ELECTRICALLY- PROPELLED VEHICLES
    • B60M5/00—Arrangements along running rails or at joints thereof for current conduction or insulation, e.g. safety devices for reducing earth currents
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/165—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values
    • G01R19/16533—Indicating that current or voltage is either above or below a predetermined value or within or outside a predetermined range of values characterised by the application

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，该方法包括以下步骤：回流轨与变电所负极相连，每个绝缘扣件上安装了压电传感模块，光纤光栅粘贴在压电传感模块上，光纤光栅一端与解调装置连接，机车上安装了行驶距离监测装置，压电传感模块测得绝缘扣件电压信息后通过光纤光栅将数据送入解调装置解调后得到绝缘扣件电压数据。解调装置和行驶距离监测装置将数据以无线传输的方式发送至控制单元，控制单元根据各绝缘扣件的电压及机车的位置，确定绝缘扣件的破损位置。本发明可以直接便捷的检测绝缘扣件破损位置，结构简单，精确安全，特别适用于地铁轨道运输等采用直流牵引机车的应用领域。

Description

一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法
技术领域
本发明属于轨道监测技术领域，尤其涉及一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法。
背景技术
在地铁轨道运输系统中，采用正极接接触网给机车供电，钢轨作为机车运行支撑件的同时兼作回流轨，回流轨与大地之间通过绝缘扣件连接，因此，绝缘扣件是回流轨的杂散电流流向大地的唯一流通路径，当绝缘扣件发生破损后，流入大地中的杂散电流大大增加，杂散电流会井下埋地金属管线产生腐蚀，杂散电流流向接地网的过程中，会经过继电器，加大流向继电器中的电流，容易导致馈电开关及漏电保护设施的误动作，另外，杂散电流还可能引发煤地铁下的雷管误引爆，甚至引发瓦斯爆炸，存在着严重的安全隐患。因此亟需安全、可靠的绝缘扣件破损位置检测方法，及时修复破损的绝缘扣件，避免人员和设备的损失。
现有的破损点定位技术有钢轨对地电位测量、使用腐蚀取样管等，但这些方法往往测量困难，难以在现场和机车运行的情况下实现。有必要寻求一种能够在机车运行的情况下进行非接触式测量的新方案，以实现煤地铁下绝缘破损点的定位。
发明内容
发明目的：针对以上问题，本发明提出了一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法。该装置及方法能够实现绝缘扣件的破损位置检测，具有结构简单、定位可靠、可实现多点定位、长时间检测等优点。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，该方法包括以下步骤：
S1：回流轨道(1)通过电缆与变电所(2)的负极连接，回流轨道(1)等间距连接有多个扣件(5)，并且回流轨道(1)通过扣件(5)接地，机车(3)运行区间的两端各有一个变电所(2)，变电所(2)通过与机车(3)的连接导线给机车(3)供电；
S2：在机车(3)上安装行驶距离监测装置(4)，采集机车(3)相对其中一端变电所(2)的位置数据，扣件(5)通过导线与压电传感模块(6)连接，压电传感模块(6)与光纤光栅(7)粘贴在一起，采集扣件(5)的电压数据，光纤光栅(7)与解调装置(8)连接在一起；
S3：机车(3)沿回流轨道(1)向其中一个变电所(2)行驶，在行驶过程中，行驶距离监测装置(4)连续采集机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据，压电传感模块(6)连续采集扣件(5)的电压数据；行驶距离监测装置(4)将采集到的机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据通过无线收发模块发送给控制单元(10)，压电传感模块(6)将采集到的扣件(5)上的电压信息通过光纤光栅(7)传送给解调装置(8)，同时，解调仪(8)解调后得到扣件(5)上的电压数据，并通过无线收发模块发送给控制单元(10)；
S4：控制单元(10)预先设定一个绝缘扣件电压基准值，当机车(3)通过两个变电所(2)之间的供电区间时，绝缘扣件(5)的最大电压如果超过预设电压基准值，控制单元(10)根据扣件(5)上的电压数据和机车(3)的位置数据输出对应超出预设电压基准值的扣件电压及扣件位置，该扣件的位置即是绝缘破损位置。
进一步的，所述机车(3)为直流牵引机车。
进一步的，所述行驶距离监测装置(4)包括旋转编码器、可编程控制器和无线通信模块，旋转编码器安装于机车(3)的车轮轴上，旋转编码器将机车(3)的速度信号转换为高速脉冲串并由可编程控制器的高速计数器采集，可编程控制器计算机车(3)车轮的旋转周数，将车轮旋转周数与车轮周长的乘积作为机车(3)的运行路程，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
进一步的，所述解调装置(8)由光纤光栅解调仪及无线通信模块组成，波长信息经过光纤光栅解调仪后解调得到电压数据，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
进一步的，所述扣件(5)的正负电极引出线与压电传感模块(6)相连。
进一步的，所述光纤光栅(7)所刻的相邻光栅栅格周期间隔为5nm。
进一步的，所述控制单元(10)由无线接收模块、单片机处理单元、显示器组成，无线接收模块用于接收机车位置数据及扣件电压数据，单片机用于分析处理数据，得到扣件位置及电压，显示器用于输出破损扣件位置及电压数据。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
本发明将光学器件与电学器件相结合构成了一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，通过检测绝缘扣件电压以及机车的位置，利用绝缘扣件破损前后最大电压的不同这一特点，实现绝缘扣件的破损检测，本发明具有结构简单、检测精度高的优点。
附图说明
图1是本发明绝缘破损位置检测方法示意图；
图中：1、回流轨道，2、变电所，3、机车，4、行驶距离监测装置，5、绝缘扣件，6、压电传感模块，7、光纤光栅，8、解调装置，9、大地，10、控制单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
本发明实施例的一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，按照图1所示，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：回流轨道(1)通过电缆与变电所(2)的负极连接，回流轨道(1)等间距连接有多个扣件(5)，并且回流轨道(1)通过扣件(5)接地，机车(3)运行区间的两端各有一个变电所(2)，变电所(2)通过与机车(3)的连接导线给机车(3)供电；
S2：在机车(3)上安装行驶距离监测装置(4)，采集机车(3)相对其中一端变电所(2)的位置数据，扣件(5)通过导线与压电传感模块(6)连接，压电传感模块(6)与光纤光栅(7)粘贴在一起，采集扣件(5)的电压数据，光纤光栅(7)与解调装置(8)连接在一起；
S3：机车(3)沿回流轨道(1)向其中一个变电所(2)行驶，在行驶过程中，行驶距离监测装置(4)连续采集机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据，压电传感模块(6)连续采集扣件(5)的电压数据；行驶距离监测装置(4)将采集到的机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据通过无线收发模块发送给控制单元(10)，压电传感模块(6)将采集到的扣件(5)上的电压信息通过光纤光栅(7)传送给解调装置(8)，同时，解调仪(8)解调后得到扣件(5)上的电压数据，并通过无线收发模块发送给控制单元(10)；
S4：控制单元(10)预先设定一个绝缘扣件电压基准值，当机车(3)通过两个变电所(2)之间的供电区间时，绝缘扣件(5)的最大电压如果超过预设电压基准值，控制单元(10)根据扣件(5)上的电压数据和机车(3)的位置数据输出对应超出预设电压基准值的扣件电压及扣件位置，该扣件的位置即是绝缘破损位置。
进一步的，所述机车(3)为直流牵引机车。
进一步的，所述行驶距离监测装置(4)包括旋转编码器、可编程控制器和无线通信模块，旋转编码器安装于机车(3)的车轮轴上，旋转编码器将机车(3)的速度信号转换为高速脉冲串并由可编程控制器的高速计数器采集，可编程控制器计算机车(3)车轮的旋转周数，将车轮旋转周数与车轮周长的乘积作为机车(3)的运行路程，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
进一步的，所述解调装置(8)由光纤光栅解调仪及无线通信模块组成，波长信息经过光纤光栅解调仪后解调得到电压数据，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
进一步的，所述扣件(5)的正负电极引出线与压电传感模块(6)相连。
进一步的，所述光纤光栅(7)所刻的相邻光栅栅格周期间隔为5nm。
进一步的，所述控制单元(10)由无线接收模块、单片机处理单元、显示器组成，无线接收模块用于接收机车位置数据及扣件电压数据，单片机用于分析处理数据，得到扣件位置及电压，显示器用于输出破损扣件位置及电压数据。
以上所述，仅是本发明的优选实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围；凡是依据本发明的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改或同等变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
S1：回流轨道(1)通过电缆与变电所(2)的负极连接，回流轨道(1)等间距连接有多个扣件(5)，并且回流轨道(1)通过扣件(5)接地，机车(3)运行区间的两端各有一个变电所(2)，变电所(2)通过与机车(3)的连接导线给机车(3)供电；
S2：在机车(3)上安装行驶距离监测装置(4)，采集机车(3)相对其中一端变电所(2)的位置数据，扣件(5)通过导线与压电传感模块(6)连接，压电传感模块(6)与光纤光栅(7)粘贴在一起，采集扣件(5)的电压数据，光纤光栅(7)与解调装置(8)连接；
S3：机车(3)沿回流轨道(1)向其中一个变电所(2)行驶，在行驶过程中，行驶距离监测装置(4)连续采集机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据，压电传感模块(6)连续采集扣件(5)的电压数据；行驶距离监测装置(4)将采集到的机车(3)相对另外一个变电所(2)的位置数据通过无线收发模块发送给控制单元(10)，压电传感模块(6)将采集到的扣件(5)上的电压信息通过光纤光栅(7)传送给解调装置(8)，同时，解调仪(8)解调后得到扣件(5)上的电压数据，并通过无线收发模块发送给控制单元(10)；
S4：控制单元(10)预先设定一个绝缘扣件电压基准值，当机车(3)通过两个变电所(2)之间的供电区间时，采集到的绝缘扣件(5)的最大电压如果超过预设电压基准值，控制单元(10)根据扣件(5)上的电压数据和机车(3)的位置数据输出对应超出预设电压基准值的扣件电压及扣件位置，该扣件的位置即是绝缘破损位置。
2.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输扣件破损位置检测方法，其特征在于：所述机车(3)为直流牵引机车。
3.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输扣件破损位置检测方法，其特征在于，所述行驶距离监测装置(4)包括旋转编码器、可编程控制器和无线通信模块，旋转编码器安装于机车(3)的车轮轴上，旋转编码器将机车(3)的速度信号转换为高速脉冲串并由可编程控制器的高速计数器采集，可编程控制器计算机车(3)车轮的旋转周数，将车轮旋转周数与车轮周长的乘积作为机车(3)的运行路程，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
4.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输扣件破损位置检测方法，其特征在于，所述解调装置(8)由光纤光栅解调仪及无线通信模块组成，波长信息经过光纤光栅解调仪后解调得到电压数据，通过无线通信模块发送给控制单元(10)。
5.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法，其特征在于，所述扣件(5)的正负电极引出线与压电传感模块(6)相连。
6.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输扣件破损位置检测方法，其特征在于，所述光纤光栅(7)所刻的相邻光栅栅格周期间隔为5nm。
7.根据权利要求1所述的一种用于地铁轨道运输扣件破损位置检测方法，其特征在于，所述控制单元(10)由无线接收模块、单片机处理单元、显示器组成，无线接收模块用于接收机车位置数据及扣件电压数据，单片机用于分析处理数据，得到扣件位置及电压，显示器用于输出破损扣件位置及电压数据。
CN202110112097.5A 2021-01-27 2021-01-27 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法 Active CN112946430B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110112097.5A CN112946430B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110112097.5A CN112946430B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112946430A true CN112946430A (zh) 2021-06-11
CN112946430B CN112946430B (zh) 2023-01-06

Family

ID=76237968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110112097.5A Active CN112946430B (zh) 2021-01-27 2021-01-27 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112946430B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970709A (zh) * 2021-10-27 2022-01-25 徐州中矿传动轨道科技有限公司 一种地铁钢轨对地局部绝缘损坏点定位方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092406A (zh) * 2011-01-17 2011-06-15 武汉理工大学 光纤光栅传感列车车轮踏面状态在线监测系统
CN104374465A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 浙江大学城市学院 基于光纤光栅传感器地铁低频振动测试设备及其测试方法
CN109444689A (zh) * 2018-11-19 2019-03-08 中国矿业大学 一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法
CN111751570A (zh) * 2020-06-18 2020-10-09 武汉理工大学 用于磁悬浮列车测速定位的阵列光纤光栅传感系统与方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102092406A (zh) * 2011-01-17 2011-06-15 武汉理工大学 光纤光栅传感列车车轮踏面状态在线监测系统
CN104374465A (zh) * 2014-11-18 2015-02-25 浙江大学城市学院 基于光纤光栅传感器地铁低频振动测试设备及其测试方法
CN109444689A (zh) * 2018-11-19 2019-03-08 中国矿业大学 一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法
CN111751570A (zh) * 2020-06-18 2020-10-09 武汉理工大学 用于磁悬浮列车测速定位的阵列光纤光栅传感系统与方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113970709A (zh) * 2021-10-27 2022-01-25 徐州中矿传动轨道科技有限公司 一种地铁钢轨对地局部绝缘损坏点定位方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN112946430B (zh) 2023-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020103394A1 (zh) 一种地铁/煤矿回流轨道绝缘破损位置及其过渡电阻监测方法
CN200981565Y (zh) 铁路轨道占用条件检查装置
CN101464488A (zh) 一种高压电缆在线监测系统
CN112946430B (zh) 一种用于地铁轨道运输绝缘扣件破损位置检测方法
CN108508328A (zh) 一种输电线路雷击故障智能监控平台
IT201600111758A1 (it) Dispositivo auto alimentato e procedimento di monitoraggio logistico/diagnostico per veicoli ferroviari.
CN103616620A (zh) 一种牵引变电所馈线电缆局部放电监测装置及其监测方法
CN111572589B (zh) 城市轨道交通故障测距系统及方法
CN107738665A (zh) 一种新型接触轨检测设备
CN111089878A (zh) 一种道岔尖轨伤损无损监测系统
CN210284245U (zh) 一种基于光纤传感的轨道分路不良监测系统
CN105466596A (zh) 一种基于荧光光纤测温的列车轴温监测系统
CN203117325U (zh) 一种直流测量方式的运行电缆接地状态检测电路
CN105974244B (zh) 一种利用变频谐振分压的运行电缆接地状态检测方法
CN110687401A (zh) 铁路上接触网的故障检测系统和方法
CN107226109B (zh) 道岔缺口智能监测系统
CN110920670A (zh) 一种轨道电路室外监测及诊断系统
CN203832512U (zh) 现场计轴短路钢轨式轨道电路分路系统
CN105676074A (zh) 基于非接触式传感器的输电线路故障定位装置
CN206563789U (zh) 一种激光超声在线检测装置
CN202735464U (zh) 一种天车滑触线故障接地点检测装置
CN205809229U (zh) 一种运行电缆接地状态检测及故障点定位的电路
CN202956183U (zh) 一种新型微风振动在线监测装置
CN114655279A (zh) 一种铁路道岔健康状态实时监测方法
CN103163403A (zh) 一种直流测量方式的运行电缆接地状态检测电路及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant