CN203116843U - 一种接触网振动测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种接触网适用的振动测量装置。针对现有技术中接触网振动测量方式都需要在现有的接触网上安装设备,对高速运行的高速列车的安全运行存在潜在的威胁的缺陷，本实用新型提供了一种利用以捕捉成像为基础的接触网振动测量装置。本产品包括图像采集模块、数据处理模块、数据传输模块、必要的电源电路模块。图像采集模块是接触网振动监测单元，与数据处理模块连接通信。数据处理模块是振动数据处理单元，与数据传输模块连接通信。所述数据传输模块是数据信号传输单元，与上位机连接通信。优化条件下本产品还包括照明模块、同步信号发生器等。本实用新型能够对接触网多种部位的振动进行测量，装置结构简单、安装设置操作简单易实现。

Description

一种接触网振动测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别是涉及一种振动测量装置，属于机械振动测量领域。

背景技术

电气化轨道接触网位于车辆上部限界的上方或侧面，经由受电弓向电力牵引单元提供电能的特殊供电设备，是轨道车辆正常行驶的基本条件。由于经济和技术方面的原因，接触网在牵引供电系统中单一且无备用，一旦损坏将立即导致供电中断，严重影响轨道车辆的正常行驶。接触网关键部件的振动特征测量是接触网研究的一个重要内容，对高速铁路行车安全、接触网零部件设计、弓网系统研究都富有意义。

现有的接触网振动测量装置主要有二种方式：一种方式是采用在定位器与腕臂之间安装传感器,如日本新干线的在线监测装置，其分为两部分，一部分测量定位器振动用的角位移传感器通过细线与定位器端部相连，安装在接触网的支持装置上，与接触网等电位，使用蓄电池供电，采集的信息通过无线方式发出，另一部分设备，即信息接收与处理设备临时放置在移动的汽车内。；另一种方式是非接触标签法:在要测量目标物上安装标签,然后通过摄像机观察标签在图像中的位置.如发明专利申请公布号CN 101922915A公开的测量方法与装置。这两种测量方式都存在不足，例如前者仅仅能对定位器抬升进行测量，后者则仅能测量事先安装标签的目标。更重要的技术缺陷在于，上述两种方式都需要在现有的接触网上安装设备,对高速运行的高速列车的安全运行存在潜在的威胁。同时由于接触网处于27.5KV的高压环境，如测量装置需要变更测量目标或者进行日常维护，操作过程都较为复杂。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种专门针对接触网适用的振动测量装置，该装置能对接触网多种部位的振动进行测量，测量装置结构简单、安装设置操作简单易实现。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种接触网振动测量装置，其特征在于：包括图像采集模块、数据处理模块、数据传输模块、必要的电源电路模块；所述图像采集模块是接触网振动监测单元，与数据处理模块连接通信；所述数据处理模块是振动数据处理单元，与数据传输模块连接通信；所述数据传输模块是数据信号传输单元，与上位机连接通信。

上述测量装置对应安装在接触网的待观测部位附近，工作时，图像采集模块监测接触网待观测部位的振动并捕捉成像，将图像信息通过信号通路传输到数据传输模块；数据处理模块对图像进行初步分析处理，如描点、编码、截取等，最终得到振动特征数据，再由数据传输模块将振动特征数据向上机位传输。数据传输模块同时还承担将上位机控制指令传输到测量装置的功能。

上述测量装置的图像采集模块安装位置在接触网支柱上，等于或略高于待观测部位的水平高度，或者图像采集模块安装在轨道外侧的地面上，与轨道外侧地面夹角≥85°。在一般研究中，待观测部位包括接触网定位器、接触线、承力索、吊弦线夹、坠砣中一个及以上部位。

为满足成像质量要求，在优化条件下，接触网振动测量装置还包括照模块，图像采集模块还包括图像采集模块处理器，图像采集处理器连接照明模块。环境亮度传感器测量成像时待观测对像的亮度条件，若判断亮度不足时启动照明模块工作。一般情况下，照明模块可以是LED，或者是激光模块。

上述测量装置的数据处理模块，可是普通计算机，也可以与图像采集模块合并成为一体计算单元，例如ARM、DSP、ATOM处理器等。

上述测量装置的数据传输模块可以是移动通讯模块，或者是ZIGBEE2.4G模块。移动通讯模块具体可以是无线3G模块。

以上述测量装置为基础，为了便于同时监测多个位点的振动情况，可以将多个测量装置进行集成。集成后的测量装置包括多个接触网振动测量装置，各接触网振动测量装置的图像采集模块均连接至同步信号发生器。同步信号发生器在工作状态下一次产生一个信号脉冲用于控制多个图像成像模块同步成像并控制成像频率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）测量装置采用非接触式测量，对待观测部位无任何干扰，测量目标只要位于观测图像内就可以进行测量，测量方便；（2）测量装置无需在接触网高电压区安装任何装置，使操作安全性大为提升；（3）若在一次成像结果中包括多个待观测部位，则可同时获取其振动情况；（4）通过同步信号发生器可实现多个测量装置同步测量。

附图说明

图1-1是实施例一接触网振动测量装置结构示意图。

图1-2是箱体结构示意图。

图2是实施例二接触网振动测量装置结构示意图。

图3是实施例三接触网振动测量装置结构示意图。

附图中的数字标记分别是：

100接触网振动测量装置  110图像采集模块  111图像采集处理器

120数据处理模块  130数据传输模块  140照明模块  200上位机

300箱体  310图像采集工作窗  400同步信号发生器

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步的描述。

实施例一

如图1所示，加工一种接触网振动测量装置。

图1-1是接触网振动测量装置模块结构示意图。接触网振动测量装置100包括图像采集模块110、数据处理模块120、数据传输模块130、必要的电源电路模块。图像采集模块110是接触网振动监测单元，与数据处理模块120连接通信；数据处理模块120是振动数据处理单元，与数据传输模块130连接通信；数据传输模块130是数据信号传输单元，与上位机200连接通信。

图1-2是箱体结构示意图。为了保护接触网振动测量装置100，整件测量装置安装在箱体300中。箱体300的箱壁上开有图像采集工作窗310，为图像采集模块110捕捉图像提供窗口。箱体300中布置有通风装置，通常可以是通过风或风扇。本实施方式中采用风扇。

实施例二

如图2所示，加工一种接触网振动测量装置，其与实施例一相同之处不再重复，其不同之处在于图像采集模块结构。

图2是接触网振动测量装置模块结构示意图。接触网振动测量装置100还包括照模块140，图像采集模块110还包括图像采集模块处理器111，图像采集处理器111连接照明模块140。

实施例三

如图3所示，加工一种接触网振动测量装置，其与实施例一或二相同之处不再重复，其不同之处在于：

图3是接触网振动测量装置模块结构示意图。接触网振动测量装置100，包括多个接触网振动测量装置100，各接触网振动测量装置100的图像采集模块110均连接至同步信号发生器400。

Claims (10)

1.一种接触网振动测量装置（100），其特征在于：包括图像采集模块（110）、数据处理模块（120）、数据传输模块（130）、必要的电源电路模块；所述图像采集模块（110）是接触网振动监测单元，与数据处理模块（120）连接通信；所述数据处理模块（120）是振动数据处理单元，与数据传输模块（130）连接通信；所述数据传输模块（130）是数据信号传输单元，与上位机（200）连接通信。

2.根据权利要求1所述的测量装置（100），其特征在于：所述图像采集模块（110）安装位置在接触网支柱上，等于或略高于待观测部位水平高度；或者图像采集模块（110）安装在轨道外侧的地面上，与轨道外侧地面夹角≥85°。

3.根据权利要求2所述的测量装置（100），其特征在于：所述待观测部位包括接触网定位器、接触线、承力索、吊弦线夹、坠砣中一个及以上部位。

4.根据权利要求1或2或3所述的测量装置（100），其特征在于：所述接触网振动测量装置（100）还包括照模块（140），所述图像采集模块（110）还包括图像采集模块处理器（111），图像采集处理器（111）连接照明模块（140）。

5.根据权利要求4所述的测量装置（100），其特征在于：所述照明模块（140）是LED，或者是激光模块。

6.根据权利要求1或2或3所述的测量装置（100），其特征在于：所述数据传输模块（130）是移动通讯模块，或者是ZIGBEE2.4G模块。

7.根据权利要求6所述的测量装置（100），其特征在于：所述移动通讯模块是无线3G模块。

8.根据权利要求1或2或3或5或7所述的测量装置（100），其特征在于：所述接触网振动测量装置（100）安装在箱体（300）中，箱体（300）的箱壁上开有图像采集工作窗（310）。

9.根据权利要求1或2或3或5或7所述的测量装置（100），其特征在于：所述数据处理模块（120），是普通计算机，或者与图像采集模块（110）合并成为一体计算单元。

10.根据权利要求1或2或3或5或7所述的测量装置（100），其特征在于：包括多个接触网振动测量装置（100），各接触网振动测量装置（100）的图像采集模块（110）均连接至同步信号发生器（400）。

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