CN205632525U - 自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，分别安装在列车左右两侧，磁场检测装置内设有多个磁传感器，用于检测地感器的磁场强度值；磁传感器的输出端连接多通道高速同步ADC模块，多通道高速同步ADC模块用于对多个磁传感器的输出信号进行同步采集，并将模拟信号转换成数字信号；多通道高速同步ADC模块的输出端连接MCU，MCU的输出端通过RS485总线连接车载检测系统。本实用新型通过列车左右两侧的磁场检测装置，在列车运行过程中对地感器磁场进行动态测量，及时发现性能不达标地感器，有效预防因地感器问题导致带电过分相事故，提高自动过分相系统的可靠性，同时也简化现场工作人员作业强度及作业难度。
Description
技术领域
本实用新型属于电力机车自动过分相功能检测技术领域，特别涉及一种自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置。
背景技术
电气化铁道电网采用单相供电，而电力系统则是三相供电系统。为了使电气化铁道从电力系统三相电网取流基本对称，电气化铁道采用了分相分段取流的方法，即每隔20～25km设置一个分相区，相邻分相区由不同相位的两相供电，相邻分相区约有30m左右的供电死区，这样就存在电力机车如何通过分相区的问题。为防止相间短路，目前普遍采用的“车上自动控制断电方式”由自动过分相地面感应装置(后续简称为地感器)、车载感应接收装置、车载控置系统组成，其中地感器用于提供分相区域中的位置信息，告知车载系统合、断接触网供电。分相点位置地感感应装置示意图如图1所示。以中性区段两端垂直投射到钢轨上，向左右两侧分别测量一室距离a，定下第一组地感器的安装位置，该位置又称为强迫点；再以这个点向左右分别测量一定距离b，定下第二地感器的安装位置，该位置称为预告点。反相运行时的预告点和强迫点也作为正向运行时的恢复点使用，在分相点的四个地感器在正、反向接车时都会用到。
自动过分相系统由自动过分相地面感应装置(后续简称为地感器)、车载感应接收装置、车载控制系统三大部分组成。
自动过分相系统的地感器实质为一永久磁体，通过该永久磁体的磁场触发车载感应接收装置输出信号给后级列车控制系统，磁体的好坏以及磁体磁场强度直接关系到能否有效触发车载感应接收装置。现有针对自动过分相系统自动检测设备都是针对车载部分即感应接收装置、控制系统的检测，针对地面感应装置的检测，目前采用人工定期前往各分相点用磁场测量设备手动检测，存在作业强度大、检测周期长、检测数据准确性受人为操作影响、不便于测试数据集中、不便于跟踪分析等诸多问题，作业现场反馈急需解一种自动化测量装置来解决该问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种通过在列车左右的磁场检测装置，在列车运行过程中对地感器磁场进行动态测量，及时发现性能不达标地感器，有效预防因地感器问题导致带电过分相事故，提高自动过分相系统的可靠性的自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，分别安装在列车左右两侧，磁场检测装置用于检测对应方向的地感器的磁场强度，磁场检测装置通过RS485总线连接车载检测系统；
磁场检测装置内设有多个磁传感器，用于检测地感器的磁场强度值；
磁传感器的输出端连接多通道高速同步ADC模块，多通道高速同步ADC模块用于对多个磁传感器的输出信号进行同步采集，并将模拟信号转换成数字信号；
多通道高速同步ADC模块的输出端连接MCU，MCU的输出端通过总线驱动接口连接RS485总线，通过RS485总线将检测到的信号传输至车载检测系统。
进一步地，磁场检测装置内设有电源处理模块，电源处理模块的电源输入端连接列车车载电源，电源处理模块的电源输出端分别与多通道高速同步ADC模块和MCU连接。
进一步地，磁场检测装置外壳采用导电但不导磁的有色金属材料制作，排除现场复杂电磁环境对探头数据采集的影响；外壳的非导磁特性使磁场检测装置不影响地感器磁场的分布，确保地感器的磁力线无损传到磁场检测装置内的磁传感器上；外壳的导电特性使磁场检测装置上的电流通过与其连接的列车接地，使磁场检测装置内形成完整的屏蔽腔体。
进一步地，磁场检测装置安装在列车下方，与地感器相对应的位置。
本实用新型的有益效果是：
1、通过在列车左右两侧安装磁场检测装置，在列车运行过程中对地感器磁场进行动态测量，及时发现性能不达标地感器，有效预防因地感器问题导致带电过分相事故，提高自动过分相系统的可靠性，同时也简化现场工作人员作业强度及作业难度，本实用新型的检测探头可直接安装在接触网检测车、轨道作业车等可进行作业状态检测的列车上，安装方便，操作简单，易于推广；
2、磁场检测装置内设置多个磁传感器，多个磁传感器互为备用，能够确保对待测地感器的全覆盖，同时以适应列车运行过程中的蛇形运动，确保不漏测；
3、采用高速同步AD采集技术，能够适应列车高速运行下有效信号持续时间短的状态，且探头输出信号为数字信号，抗干扰性强；磁场检测装置与车载检测系统之间采用标准总线输出，便于扩展应用；
4、磁场检测装置外壳采用导电不导磁有色金属外壳，能够适应现场恶劣电磁环境，同时增加探头的强度。
附图说明
图1为本实用新型的分相点位置地面感应装置示意图；
图2为本实用新型的车载磁场检测装置结构示意图；
图3为本实用新型的磁场检测装置内部结构框图；
附图标记说明：1-列车，2-枕木，3-车轮，4-钢轨，5-磁场检测装置，6-地感器，7-车载检测系统。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的技术方案。
如图2所示，电力机车系统包括通过车轮3运行在钢轨4上的列车1，钢轨4安装在枕木2上。本实用新型的自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，分别安装在列车1左右两侧，磁场检测装置5用于检测对应方向的地感器6的磁场强度，磁场检测装置5通过RS485总线连接车载检测系统7；车载检测系统7安装在列车1内；磁场检测装置在列车上的安装参考铁道部标准《TB/T3197-2008车载控制自动过分相系统技术条件》的安装要求，以准确测量出在信号接收设备位置的磁场强度值；
如图3所示，磁场检测装置内设有多个磁传感器，用于检测地感器6的磁场强度值；采用多个磁传感器，能够确保磁传感器对地感器表面的全覆盖，以防列车蛇形运动导致漏测；
磁传感器的输出端连接多通道高速同步ADC模块，多通道高速同步ADC模块用于对多个磁传感器的输出信号进行同步采集，并将模拟信号转换成数字信号，能够缩短采样时间，以适应列车高速移动情况下有效信号持续时间短的状态，能够对动态磁场进行检测；
多通道高速同步ADC模块的输出端连接MCU，MCU对接收到的数据进行处理和存储，计算地感器的有效磁场数据；
MCU的输出端通过总线驱动接口连接RS485总线，通过RS485总线将检测到的信号传输至车载检测系统7。
进一步地，磁场检测装置5内设有电源处理模块，电源处理模块的电源输入端连接列车车载电源，电源处理模块的电源输出端分别与多通道高速同步ADC模块和MCU连接。使得整个磁场检测装置对外仅通过一个航插连接，便于现场使用维护。
进一步地，磁场检测装置外壳采用导电但不导磁的有色金属材料制作，排除现场复杂电磁环境对探头数据采集的影响，外壳的非导磁特性使磁场检测装置不影响地感器磁场的分布，确保地感器的磁力线无损传到磁场检测装置内的磁传感器上；外壳的导电特性使磁场检测装置上的电流通过与其连接的列车接地，使磁场检测装置内形成完整的屏蔽腔体。外壳采用金属材料增强了探头外壳的强度，更适用于铁路现场复杂、恶劣的应用环境。
进一步地，如图2所示，磁场检测装置5安装在列车1下方，与地感器6相对应的位置。
本实用新型通过在列车1左右两侧安装磁场检测装置5，在列车1运行过程中通过两侧的磁场检测装置5分别对该方向上的地感器6磁场进行动态测量，将测量的地感器磁场数据传输至车载检测系统7，车载检测系统7根据检测到的数据，与系统内预设的数据进行对比，判断该地感器6的性能指标是否达到标准数据，能够检测到地感器6的衰退迹象，对于不达标的地感器6及时进行检修和更换，防范未然。本实用新型的检测装置不仅局限于自动过分相系统的地感器，还包含铁路现场其它磁性传感器的检测，如：5T系统、自动计轴系统、道口系统大量使用的无源车轮传感器，也可通过本技术对其磁状态进行检测，及时发现磁性设备性能指标衰退迹象。本实用新型的磁场检测装置输出信号为数字信号输出，抗干扰性强，且磁场检测装置与车载检测系统之间采用标准总线输出，便于扩展应用。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，其特征在于，分别安装在列车(1)左右两侧，磁场检测装置(5)用于检测对应方向的地感器(6)的磁场强度，磁场检测装置(5)通过RS485总线连接车载检测系统(7)；
磁场检测装置内设有多个磁传感器，用于检测地感器(6)的磁场强度值；
磁传感器的输出端连接多通道高速同步ADC模块，多通道高速同步ADC模块用于对多个磁传感器的输出信号进行同步采集，并将模拟信号转换成数字信号；
多通道高速同步ADC模块的输出端连接MCU，MCU的输出端通过总线驱动接口连接RS485总线，通过RS485总线将检测到的信号传输至车载检测系统(7)。
2.根据权利要求1所述的自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，其特征在于，所述的磁场检测装置内设有电源处理模块，电源处理模块的电源输入端连接列车车载电源，电源处理模块的电源输出端分别与多通道高速同步ADC模块和MCU连接。
3.根据权利要求1所述的自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，其特征在于，所述的磁场检测装置外壳采用导电但不导磁的有色金属材料制作。
4.根据权利要求1～3任意一项所述的自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置，其特征在于，所述的磁场检测装置(5)安装在列车(1)下方，与地感器(6)相对应的位置。
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| CN201620107547.6U CN205632525U (zh) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置 |
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| CN201620107547.6U CN205632525U (zh) | 2016-02-02 | 2016-02-02 | 自动过分相地面感应装置车载磁场检测装置 |
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| CN (1) | CN205632525U (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN108146466A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-12 | 成都森川科技股份有限公司 | 自动过分相地面感应装置检测系统 |
| CN109421768A (zh) * | 2017-08-31 | 2019-03-05 | 成都唐源电气股份有限公司 | 一种自动过分相磁枕检测装置及方法 |
| CN111016972A (zh) * | 2019-12-16 | 2020-04-17 | 成都国铁电气设备有限公司 | 车载式自动过分相地感器的检测系统及其检测方法 |
| CN114435192A (zh) * | 2022-02-08 | 2022-05-06 | 新疆铁道职业技术学院 | 轨枕磁感应装置磁场检测管理系统 |
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