CN203941415U - 一种受电弓监控伺服装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种受电弓监控伺服装置，该受电弓监控伺服装置包括：采集电弓拉弧时间信息的紫外相机；采集电弓图像信息的高速摄像机；驱动高速摄像机及紫外相机转动的伺服电机；检测电弓工作高度的光电测距仪；控制装置，分别与上述装置信号连接，并在紫外相机、高速摄像机采集信息的位置与设定位置不匹配时，控制伺服电机驱动紫外相机及高速摄像机转动，并根据紫外相机、高速摄像机及光电测距仪获取电弓的工作信息。本实用新型的有益效果为：采用本监控伺服装置的工作状态，对于后续问题分析有很大益处。紫外相机的加入，使得监控信息更加丰富，继而可以计算燃弧率，燃弧率是考量弓网系统的重要指标。

Description

一种受电弓监控伺服装置

技术领域

本实用新型涉及受电弓监测的技术领域，尤其涉及到一种受电弓监控伺服装置。

背景技术

受电弓监测技术在国内属于起步阶段，一般只是简单的视频监控，存在的主要问题是：一、摄像头的可观测角度有限，导致在一些极限情况下不能有效进行监控，如：在车辆段，刚柔过渡区，柔性网等；二、监控的内容单一，只是简单的视频监控，对于拉弧记录不精确。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种受电弓监控伺服装置，能够提高对电弓工作状态的监控效果。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种受电弓监控伺服装置，该受电弓监控伺服装置包括：

采集电弓拉弧时间信息的紫外相机；

采集电弓图像信息的高速摄像机；

驱动所述高速摄像机及所述紫外相机转动的伺服电机；

检测电弓工作高度的光电测距仪；

控制装置，分别与所述紫外相机、高速摄像机、伺服电机及光电测距仪信号连接，并在所述紫外相机、高速摄像机采集信息的位置与设定位置不匹配时，控制所述伺服电机驱动所述紫外相机及高速摄像机转动直至所述紫外相机及高速摄像机采集信息的位置与所述设定位置匹配，并根据所述紫外相机、高速摄像机及所述光电测距仪获取所述电弓的工作信息。

优选的，所述控制装置包括数据处理装置及与所述数据处理装置信号连接的伺服驱动器，其中，所述伺服驱动器与所述伺服电机信号连接；所述数据处理装置与所述紫外相机、高速摄像机及光电测距仪信号连接。

优选的，所述数据处理装置通过光纤与所述紫外相机、高速摄像机及光电测距仪信号连接。

优选的，还包括与所述控制装置信号连接的照明灯，所述控制装置在所述紫外相机或高速摄像机反馈的图像的亮度低于设定值时，控制所述照明灯打开。

优选的，所述数据处理装置为PLC、工控电脑或单片机。

本实用新型的有益效果为：采用本监控伺服装置的工作状态，对于后续问题分析有很大益处。紫外相机的加入，使得监控信息更加丰富，继而可以计算燃弧率，燃弧率是考量弓网系统的重要指标。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本实用新型实施例的受电弓监控伺服装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例提供了一种受电弓监控伺服装置，该受电弓监控伺服装置包括：

采集电弓拉弧时间信息的紫外相机40；

采集电弓图像信息的高速摄像机30；

驱动所述高速摄像机30及所述紫外相机40转动的伺服电机；

检测电弓工作高度的光电测距仪60；

控制装置10，分别与所述紫外相机40、高速摄像机30、伺服电机及光电测距仪60信号连接，并在所述紫外相机40、高速摄像机30采集信息的位置与设定位置不匹配时，控制所述伺服电机驱动所述紫外相机40及高速摄像机30转动直至所述紫外相机40及高速摄像机30采集信息的位置与所述设定位置匹配，并根据所述紫外相机40、高速摄像机30及所述光电测距仪60获取所述电弓的工作信息。

在上述实施例中，高速摄像机30采用高速数字摄像机，高速数字摄像机负责视频监控和图像匹配；紫外相机40负责记录拉弧时间；伺服电机负责调节监控摄像头的角度。光电测距仪60负责测量受电弓工作高度，为伺服系统提供一个输入量。高速数字摄像机先采集一张受电弓的图像，然后进行标定用于后续图像匹配。高速数字摄像机及紫外相机40的初始角度由光电测距仪60给出，随后在车辆的运行过程中，伺服控制器根据图像匹配的结果值给于伺服电机相应的指令，电机根据不同的指令动作，调节高速数字摄像机及紫外相机40角度，使得其焦点始终位于弓网交汇处。其中紫外相机40能有效记录波长为200～225μm，233～339μm光信号，而这两个波长是铜合金拉弧产生弧光的波长范围。紫外相机40可以记录此波长范围的弧光，燃弧率(NQ)由以下公式计算：

$\mathrm{NQ}=\frac{{\mathrm{\Σt}}_{\mathrm{arc}}}{t_{\mathrm{total}}}\×100$

式中

t_arc为持续大于5ms的电弧的持续时间

t_total为测量电流超过30％标称电流的时间

用紫外相机40记录燃弧，数据处理装置进行计算燃弧时间和燃弧率。

优选的，所述控制装置10包括数据处理装置及与所述数据处理装置信号连接的伺服驱动器，其中，所述伺服驱动器与所述伺服电机信号连接；所述数据处理装置与所述紫外相机40、高速摄像机30及光电测距仪60信号连接。控制装置10包含伺服驱动器和数据处理装置。数据处理装置负责数据处理，如：图像匹配计算，视频存储，高度数据采集，数据传输接口；伺服驱动器根据主机数据调节伺服电机进而改变摄像头仰角。从而能够实时的监控到电弓的工作情况，并根据采集的信息计算得出电弓的工作情况。

在具体的信号连接时，可以采用无线连接，也可以采用有线连接，优选的，所述数据处理装置通过光纤20与所述紫外相机40、高速摄像机30及光电测距仪60信号连接。从而保证数据传输的稳定性。

此外，该监控伺服装置还包括与所述控制装置10信号连接的照明灯50，所述控制装置10在所述紫外相机40或高速摄像机30反馈的图像的亮度低于设定值时，控制所述照明灯50打开。通过照明灯50提高了紫外相机40及高速摄像机30在采集信息时的工作条件，使得采集的信息更佳准确。

其中的数据处理装置为PLC、工控电脑或单片机。具有良好地控制功能。

通过上述描述可以看出，采用本监控伺服装置的工作状态，对于后续问题分析有很大益处。紫外相机40的加入，使得监控信息更加丰富，继而可以计算燃弧率，燃弧率是考量弓网系统的重要指标。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种受电弓监控伺服装置，其特征在于，包括：

采集电弓拉弧时间信息的紫外相机；

采集电弓图像信息的高速摄像机；

驱动所述高速摄像机及所述紫外相机转动的伺服电机；

检测电弓工作高度的光电测距仪；

控制装置，分别与所述紫外相机、高速摄像机、伺服电机及光电测距仪信号连接，并在所述紫外相机、高速摄像机采集信息的位置与设定位置不匹配时，控制所述伺服电机驱动所述紫外相机及高速摄像机转动直至所述紫外相机及高速摄像机采集信息的位置与所述设定位置匹配，并根据所述紫外相机、高速摄像机及所述光电测距仪获取所述电弓的工作信息。

2.根据权利要求1所述的受电弓监控伺服装置，其特征在于，所述控制装置包括数据处理装置及与所述数据处理装置信号连接的伺服驱动器，其中，所述伺服驱动器与所述伺服电机信号连接；所述数据处理装置与所述紫外相机、高速摄像机及光电测距仪信号连接。

3.根据权利要求2所述的受电弓监控伺服装置，其特征在于，所述数据处理装置通过光纤与所述紫外相机、高速摄像机及光电测距仪信号连接。

4.根据权利要求3所述的受电弓监控伺服装置，其特征在于，还包括与所述控制装置信号连接的照明灯，所述控制装置在所述紫外相机或高速摄像机反馈的图像的亮度低于设定值时，控制所述照明灯打开。

5.根据权利要求2～4任一项所述的受电弓监控伺服装置，其特征在于，所述数据处理装置为PLC、工控电脑或单片机。