CN206132684U - 一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，包括红外热成像仪、列车计数器、固定柱、检测处理器、第一无线传输器、第二无线传输器、故障识别处理器、报警器和显示与操作装置，红外热成像仪、列车计数器上下设于固定柱上，红外热成像仪对准接触网节点，检测处理器分别连接红外热成像仪、列车计数器和第一无线传输器，第一无线传输器无线连接第二无线传输器，故障识别处理器分别连接第二无线传输器、报警器和显示与操作装置。与现有技术相比，本实用新型通过红外热成像仪及时检测地铁接触网节点内部缺陷，并将采集信息反馈为故障识别处理器，实现轨道上以及远程控制中心的双重预警，减少寻找故障点时间，有效保障地铁安全运营。

Description

一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通牵引供电系统和红外热成像领域，尤其是涉及一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置。

背景技术

随着经济的快速发展，城市化的脚步逐渐的加快，城市的交通也越来越值得思考。地铁作为一种现代化、速度快的交通工具，对城市的发展起着很重要的作用。其中供电系统是城市轨道交通的重要组成部分，供电系统的可靠与安全供电，保障地铁正常运行。地铁供电系统包含两个部分：一部分为高压供电系统(外部电源)，即城市电网，常有集中式、分散式和混合式三种供电方式；一部分为地铁内部供电系统，由牵引供电系统和动力照明供电系统共同组成，将牵引变电所提供的三相高压交流整流成适合地铁车辆应用的低压直流电，馈电线再将直流电送到地铁接触网上以供地铁车辆使用，同时，还要提供车站和区间各类照明、扶梯、风机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设备电源。另外，负责供电设备的运行状态监视、控制和数据采集的电力监控系统(SCADA)也属于地铁供电系统范畴。

城市轨道交通供电系统是地铁所有用电用户的电能来源，是地铁列车和机电系统运行的动力保障，其可靠性直接关系到地铁系统的安全与稳定。随着我国城市轨道线路的不断增加，其供电系统复杂程度也越来越高，地铁出现事故的概率和故障波及的范围、造成的损失也在不断增多。地铁接触网一旦发生故障，会导致地铁运营中断，产生重大的经济损失。因此对接触网关键节点的实时检测非常有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，通过红外热成像仪及时检测地铁接触网节点内部缺陷，并将采集信息反馈为故障识别处理器，实现轨道上以及远程控制中心的双重预警，减少寻找故障点时间，有效保障地铁安全运营。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置包括红外热成像仪、列车计数器、固定柱、检测处理器、第一无线传输器、第二无线传输器、故障识别处理器、报警器和显示与操作装置，所述红外热成像仪、列车计数器上下设于固定柱上，红外热成像仪对准接触网节点，所述检测处理器分别连接红外热成像仪、列车计数器和第一无线传输器，所述第一无线传输器无线连接第二无线传输器，所述故障识别处理器分别连接第二无线传输器、报警器和显示与操作装置。

所述红外热成像仪为360度自由旋转的红外热成像仪。

还包括微型升降机，所述红外热成像仪通过微型升降机设于固定柱上，所述微型升降机连接检测处理器。

所述固定柱为中空的圆柱形，固定柱的外壁上设有LED警示灯，所述LED警示灯连接检测处理器，所述红外热成像仪、列车计数器均内嵌于固定柱上，所述检测处理器安装于固定柱内腔中，所述第一无线传输器设于固定柱的顶端。

所述LED警示灯为多个环状LED灯。

所述显示与操作装置为触摸显示屏。

所述检测处理器采用MCU处理器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1)本实用新型通过红外热成像仪检测地铁接触网节点内部缺陷，并及时将采集信息反馈为故障识别处理器，进行接触网节点故障预判和节点故障迅速定位的功能，减少寻找故障点时间，有效保障地铁安全运营。

2)本实用新型选择360度自由旋转的红外热成像仪与微型升降机，使得红外热成像仪可以对相近的节点进行扫射，并调整合适的扫射位置，提高检测精度。

3)本实用新型利用中空的固定柱形成保护罩，保护红外热成像仪、列车计数器、检测处理器，提高整个装置的使用寿命，且第一无线传输器设于固定柱的顶端，避免遮挡，具有良好的通信环境。

4)本实用新型还在固定柱上设置环状的LED灯，实现轨道上以及远程控制中心的双重预警，便于进行故障点的预警以及故障点的发现。

5)本实用新型红外热成像仪配合列车计数器定时开启，可以减少用电，以达到节约能源目的。

6)本实用新型采用MCU处理器等器件，制作成本低，触摸显示屏等器件使用简单方便，有利于推广应用，能够有效的实时检测接触网关键节点内部缺陷或节点是否断裂等故障，有显著性的市场应用价值。

附图说明

图1为本实用新型装置内部结构连接示意图；

图2为本实用新型设于轨道旁的结构示意图。

图中：1、红外热成像仪，2、列车计数器，3、固定柱，4、检测处理器，5、第一无线传输器，6、第二无线传输器，7、故障识别处理器，8、报警器，9、显示与操作装置，10、微型升降机，11、LED警示灯，12、接触网节点，13、轨道。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

如图1和图2所示，一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置包括红外热成像仪1、列车计数器2、固定柱3、检测处理器4、第一无线传输器5、第二无线传输器6、故障识别处理器7、报警器8和显示与操作装置9，整套装置应不侵入地铁界限，不影响列车正常运营，在以安全运营为基础的前提下进行安装，固定柱3为中空的圆柱形，利于轨道13旁，固定柱3的外壁上设有LED警示灯11，LED警示灯11连接检测处理器4，红外热成像仪1、列车计数器2上下内嵌于固定柱3上，红外热成像仪1对准接触网节点12，列车计数器2对准轨道13，检测处理器4安装于固定柱3内腔中，第一无线传输器5设于固定柱3的顶端，检测处理器4分别连接红外热成像仪1、列车计数器2和第一无线传输器5，第一无线传输器5无线连接第二无线传输器6，故障识别处理器7分别连接第二无线传输器6、报警器8和显示与操作装置9，第二无线传输器6、故障识别处理器7、报警器8和显示与操作装置9设置在运营公司的电调中心，整套装置简易，耗能低，信号传输方便快捷，从而有利于整套装置大范围商业推广。

红外热成像仪1采用360度自由旋转的红外热成像仪，且通过微型升降机10设于固定柱3上，微型升降机10连接检测处理器4，可自动调整红外热成像仪1的安装高度。

本实施例中，显示与操作装置9为触摸显示屏，检测处理器4采用MCU处理器第一无线传输器5采用4G无线信号传输，LED警示灯11为多个环状LED灯，一旦发现故障时，开启LED警示灯11，实现轨道13上以及远程控制中心的双重预警，便于进行故障点的预警以及故障点的发现。

工作过程：

1)列车计数器2对经过接触网节点12的列车进行计数，当列车计数达到设定的计数阈值后，检测处理器4开启红外热成像仪1，红外热成像仪1采集列车经过后接触网关键节点的红外热像图和温度数据，采集结束后，列车计数清零且关闭红外热成像仪1，节约能源；

红外热成像仪1由红外镜头、红外探测器组件、信号过滤放大电路、红外图像处理器构成，红外热成像仪1开始拍照，首先红外镜头接收并汇聚接触网关键节点发射的红外辐射；其次红外探测器组件将接触网节点12热辐射信号变成电信号；然后信号过滤放大电路对电信号进行处理；接着红外图像处理器将电信号转变成可见光图像，再采集温度数据，最终实现将采集信号转换成温度读数和图像。

2)检测处理器4将温度读数和图像经过第一无线传输器5发送出去，第二无线传输器6接收温度读数和图像并转发给故障识别处理器7；

3)故障识别处理器7根据缺陷与无缺陷区的热扩散系数不同，其表面相应位置的温度就会有差异，利用表面的温度异常变化，确定内部缺陷的性质、形状、大小和深度，进一步确定是否有缺陷或节点是否断裂，及时发现节点故障和隐患，故障识别结果在显示与操作装置9显示，显示屏相应节点编号显示为绿色；若判断出接触网节点12内部有缺陷但任可保证地铁正常运营，显示屏相应节点编号显示为黄色，随时注意监测利用夜间空窗期进行检修；若判断出接触网关键节点内部缺陷严重，随时可能产生故障或者节点已经断裂，显示屏相应节点编号显示为红色，并伴有蜂鸣器报警，显示与操作装置9也可以远程控制红外热成像仪1、列车计数器2等，当发现节点故障和隐患，还可以远程控制LED警示灯11开启。

此装置可以减少节点故障排查时间，迅速定位故障节点位置排除故障，保障地铁安全有效的运营。

Claims (7)

1.一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，包括红外热成像仪(1)、列车计数器(2)、固定柱(3)、检测处理器(4)、第一无线传输器(5)、第二无线传输器(6)、故障识别处理器(7)、报警器(8)和显示与操作装置(9)，所述红外热成像仪(1)、列车计数器(2)上下设于固定柱(3)上，红外热成像仪(1)对准接触网节点(12)，所述检测处理器(4)分别连接红外热成像仪(1)、列车计数器(2)和第一无线传输器(5)，所述第一无线传输器(5)无线连接第二无线传输器(6)，所述故障识别处理器(7)分别连接第二无线传输器(6)、报警器(8)和显示与操作装置(9)。

2.根据权利要求1所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，所述红外热成像仪(1)为360度自由旋转的红外热成像仪。

3.根据权利要求1所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，还包括微型升降机(10)，所述红外热成像仪(1)通过微型升降机(10)设于固定柱(3)上，所述微型升降机(10)连接检测处理器(4)。

4.根据权利要求1所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，所述固定柱(3)为中空的圆柱形，固定柱(3)的外壁上设有LED警示灯(11)，所述LED警示灯(11)连接检测处理器(4)，所述红外热成像仪(1)、列车计数器(2)均内嵌于固定柱(3)上，所述检测处理器(4)安装于固定柱(3)内腔中，所述第一无线传输器(5)设于固定柱(3)的顶端。

5.根据权利要求4所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，所述LED警示灯(11)为多个环状LED灯。

6.根据权利要求1所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，所述显示与操作装置(9)为触摸显示屏。

7.根据权利要求1所述的一种地铁接触网节点内部缺陷检测装置，其特征在于，所述检测处理器(4)采用MCU处理器。