CN212556272U

CN212556272U - 地感器自动检测装置

Info

Publication number: CN212556272U
Application number: CN202020590706.9U
Authority: CN
Inventors: 刘信风; 齐世强; 林杰; 吴喆
Original assignee: Hunan Huahong Railway High Tech Development Co ltd
Current assignee: Hunan Huahong Railway High Tech Development Co ltd
Priority date: 2020-04-20
Filing date: 2020-04-20
Publication date: 2021-02-19
Anticipated expiration: 2030-04-20

Abstract

本实用新型公开了一种地感器自动检测装置，用于检测嵌设于轨枕内的地感器，包括安装于轨道车底部并与轨道相对设置的两个检测工装、安装于轨道车内部并分别与两个所述检测工装连接的电路板与工控机、GYK设备及云端数据库，所述检测工装包括与所述电路板电连接的磁通量感应器、相机及激光测距仪，所述工控机分别与所述电路板、所述相机、所述激光测距仪及所述GYK设备电连接，所述工控机与所述云端数据库通信连接。与相关技术相比，本实用新型提供的地感器自动检测装置，自动化与机械化程度高、检测数据更为全面准确、数据传输更为及时且检测结果处理更为快速有效。

Description

地感器自动检测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道车自动过分相地感器检测技术领域，尤其涉及一种地感器自动检测装置。

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。为了使电器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，相邻分相区由不相同的两相供电，相邻分相区约有30m的供电死区，这样就存在电力机车如何通过分相区的问题。

目前我国绝大部分线路采用的是车上人工转换法，即机车行至分相区时，司机先要退级、关辅助机组、断主断路器，惰行通过分相区后，再逐项恢复。这种人工转换法不仅司机劳动强度大，而且机车通过无电区的时间长，机车速度下降多，司机稍不留神，机车就会带电通过分相区，造成相间短路。这种过分相方法不能满足现代铁道重载和高速发展的需要，自动过分相转换装置的研究显得十分紧迫。

现有技术的自动过分相转换装置的基本技术方案有地面开关自动切换、柱上开关自动切换、车载自动控制断电方案三种，而车载自动控制断电方案因其投资最小、自动过分相性能较好且工作可靠而被广泛使用。现有技术的车载自动控制断电方案是基于地埋磁性设备定位的自动过分相系统，底面预埋的磁性设备在机车通过时发出相应的定位信号给机车，确定机车与分相区的相对位置，机车再通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成断电过分相。

然而，目前铁路上还没有车载的地面磁性设备(地感器)的自动检测装置，都是依靠作业人员在铁路沿线通过目视寻找地感器，然后手持普通高斯计测量。因为需要测量磁场强度是地感器安装位置的钢轨顶平面正上方约110mm处，所以现场还需携带直尺等工具进行辅助测量，作业方式比较繁琐，定点准确性不高。同时，测量结果只有磁场数据，无与之匹配的现场图像，处理时无足够的追溯依据，发现故障的时效性不够。

因此，有必要提供一种新的自动化与机械化程度高、检测数据更为全面准确、数据传输更为及时且检测结果处理更为快速有效的地感器自动检测装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种自动化与机械化程度高、检测数据更为全面准确、数据传输更为及时且检测结果处理更为快速有效的地感器自动检测装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案:

一种地感器自动检测装置，用于检测嵌设于轨枕内的地感器，包括安装于轨道车底部并与轨道相对设置的两个检测工装、安装于轨道车内部并分别与两个所述检测工装连接的电路板与工控机、GYK设备及云端数据库，所述检测工装包括分别与所述电路板电连接的磁通量感应器、相机及激光测距仪，所述工控机分别与所述电路板、所述相机、所述激光测距仪及所述GYK设备电连接，所述工控机与所述云端数据库通信连接。

优选的，所述检测工装还包括靠近所述相机设置的补光灯，所述补光灯与所述电路板电连接。

优选的，所述磁通量感应器、所述激光测距仪、所述补光灯及所述相机沿所述轨道车的运行方向依次间隔分布，所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间具有30°至60°的夹角。

优选的，所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间的夹角为45°。

优选的，所述检测工装还包括用于安装所述磁通量感应器、所述相机、所述激光测距仪及所述补光灯的安装支架、与轨道车可拆卸连接的安装座及连接所述安装支架与所述安装座的连接杆，所述安装支架通过所述连接杆与所述安装座旋转连接。

优选的，所述安装支架包括自其靠近所述安装座的表面向靠近所述安装座的方向延伸的凸起，所述安装座包括自其靠近所述安装支架的表面向远离所述安装支架方向凹陷的凹槽，所述凸起与所述凹槽组配用于定位。

优选的，所述激光测距仪包括光电元件、与所述光电元件电连接的计时器及与所述计时器电连接的控制器，所述控制器分别与所述电路板及所述工控机电连接。

优选的，所述磁通量感应器及所述光电元件与轨枕之间的间距为110mm。

综上所述，与现有技术相比，本实用新型提供的地感器自动检测装置，通过在所述检测工装内设置所述相机，以获得地感器的图像信息，便于事后问题的追溯及故障的排查，同时，通过设置所述激光测距仪，以获得地感器与所述磁通量感应器之间的间距，从而得知地感器与所述磁通量感应器之间的间距是否超出预设值，进一步提高了故障排查效率；通过设置所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间具有45°的夹角，在保证了成像清晰度的同时，最大化了所述相机的拍照区域，提升了所述地感器自动检测装置的容错率。

附图说明

图1为安装有地面感应器的轨枕的结构示意图；

图2为本实用新型提供的地感器自动检测装置的平面结构示意图；

图3为本实用新型提供的地感器自动检测装置与钢轨的相对位置示意图；

图4为本实用新型提供的地感器自动检测装置的检测工装的结构示意图；

图5为本实用新型提供的地感器自动检测装置的结构框图。

图中，100、地感器自动检测装置；10、检测工装；11、磁通量感应器；12、相机；13、激光测距仪；131、光电元件；132、计时器；133、控制器；14、补光灯；15、安装支架；151、凸起；16、安装座；161、凹槽；17、连接杆；20、电路板；30、工控机；40、GYK设备；50、云端数据库；200、地感器；300、轨枕。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本实用新型。

请参阅图1，图1为安装有地面感应器的轨枕的结构示意图。所述地感器200为嵌设于轨枕300内的永磁体，具有耐高温、耐腐蚀、不易损坏的特点。具体的，通常所述地感器200在分相区前后100米内对称设置两组，一组两个分别嵌设于两条铁轨的所述轨枕300中，用于向运行的轨道车发送定位信号，保证轨道车安全通过分相区。

请结合参阅图2至图5，本实用新型提供了一种地感器自动检测装置100，用于检测所述地感器200。具体的，所述地感器自动检测装置100包括安装于轨道车底部并与轨道相对设置的两个检测工装10、安装于轨道车内部并分别与两个所述检测工装10连接的电路板20与工控机30、GYK设备40(轨道车辆运行控制，GYK)及云端数据库50。

所述检测工装10包括分别与所述电路板20电连接的磁通量感应器11、相机12、激光测距仪13、靠近所述相机12设置的补光灯14、用于安装所述磁通量感应器11、所述相机12、所述激光测距仪13、所述补光灯14的安装支架15、与轨道车可拆卸连接的安装座16及连接所述安装支架15与所述安装座16的连接杆17。

所述磁通量感应器11用于感应所述地感器200的磁通量并传输至所述电路板20。所述电路板20内设置有磁通量的预设值，当所述磁通量感应器接收的磁通量超出预设值时，所述电路板20分别向所述相机12、所述激光测距仪13及所述补光灯14发送工作信号，控制所述相机12、所述激光测距仪13及所述补光灯14工作。

具体的，在本实施方式中，磁通量的预设值为36wb。

所述相机12的物像侧对准所述地感器200。具体的，所述磁通量感应器11、所述激光测距仪13、所述补光灯14及所述相机沿轨道车的运行方向依次间隔分布。且所述相机12的拍摄方向与轨道车的运行方向之间具有30°至60°的夹角。

优选的，所述相机12的拍摄方向与轨道车的运行方向之间的夹角为45°。在保证了成像清晰度的同时，使得所述相机12获得更大的拍摄区域，进而使得所述相机12更容易抓获所述地感器200的图像，提升了所述地感器自动检测装置100的容错率。

所述激光测距仪13包括光电元件131、与所述光电原件131电连接的计时器132及与所述计时器132电连接的控制器133。其中，所述控制器133分别与所述电路板20及所述工控机30电连接。

当所述控制器133接收到所述电路板20的触发信号后，所述控制器133控制所述光电元件131及所述计时器132同时工作，所述计时器132检测所述光电元件131发射激光与接收激光的用时，并发送至所述控制器133，所述控制器133通过计算得出所述光电元件131与待测地感器之间的间距。

具体的，所述控制器133为深圳市富胜泰电子有限公司生产的型号为TMS320C6416TGLZA8的控制处理器芯片。

因为所述磁通量感应器11与待测地感器之间的最佳检测距离为110mm，在本实施方式中，所述磁通量感应器11及所述光电元件131与轨枕300之间的间距为110mm。而在实际检测中，待测地感器可能因外力原因发生松动，导致待测地感器与磁通量感应器11之间的间距产生偏差。通过所述激光测距仪13计算得出待测地感器与所述磁通量感应器11之间的实际间距，进而为后期故障分析提供分析数据。

所述补光灯14与所述电路板20电连接，同样由所述电路板20控制工作。通过设置所述补光灯14，为夜晚行驶的轨道车打光，进一步提升了所述地感器自动检测装置100的可靠性。

所述安装支架15通过所述连接杆17与所述安装座16旋转连接。

具体的，所述安装支架15包括自其靠近所述安装座16的表面向靠近所述安装座16方向延伸的凸起151。所述安装座16包括自其靠近所述安装支架15的表面向远离所述安装支架15方向凹陷的凹槽161。所述凸起151与所述凹槽161组配用于定位。

在安装所述检测工装10时，先将所述安装座16安装于轨道车的底部，此时保证两个所述凹槽161之间的连线经过所述连接杆17，且两个所述凹槽161沿轨道车的运行方向设置。将所述连接杆17安装至所述安装座16后，将安装有所述磁通量感应器11、所述相机12、所述激光测距仪13及所述补光灯14的所述安装支架15自所述连接杆17的另一端安装固定。即通过两个所述凸起151与两个所述凹槽161定位后，将所述定位支架15与所述定位座16通过螺栓固定。

当轨道车需要反向行驶时，通过拆卸螺栓使所述安装支架15与所述安装座16分离，将所述安装支架15旋转180°后利用所述凸起151及所述凹槽161定位，再将螺栓拧紧使所述定位支架15与所述定位座16固定。

所述工控机30分别与所述电路板20、所述相机12、所述激光测距仪13及所述GYK设备40电连接，且所述工控机30与所述云端数据库50通信连接。

当安装有所述地感器自动检测装置100的轨道车接近待测地感器时，所述地感器自动检测装置100的工作流程如下：

1、所述磁通量感应器11感应待测地感器的磁通量数据，并将数据上传至所述电路板20，所述电路板20将磁通量数据进行处理后上传至所述工控机30；

2、所述电路板20产生一个触发信号，控制所述补光灯14曝光、所述相机12拍照、所述激光测距仪13测量所述检测工装10与待测地感器之间的距离，同时，所述相机12将拍摄的照片上传至所述工控机30，所述激光测距仪13将测距数据上传至所述工控机30；

3、所述工控机30获得所述电路板20的触发信号后，采集当时的GYK数据，结合所述相机12拍摄的照片、所述激光测距仪13测量的测距数据及当前的磁通量数据通过无线网络上传至所述云端数据库50。

如此一来，工作人员在云端数据库50可以查看轨道车运行线路上各个分相区中地感器200的现场情况，根据所述地感器200的磁通量数据判断地感器200的使用状况，并根据照片、测距数据判断故障原因，进而进行有针对性的维修。

与现有技术相比，本实用新型提供的地感器自动检测装置，通过在所述检测工装内设置所述相机，以获得地感器的图像信息，便于事后问题的追溯及故障的排查，同时，通过设置所述激光测距仪，以获得地感器与所述磁通量感应器之间的间距，从而得知地感器与所述磁通量感应器之间的间距是否超出预设值，进一步提高了故障排查效率；通过设置所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间具有45°的夹角，在保证了成像清晰度的同时，最大化了所述相机的拍照区域，提升了所述地感器自动检测装置的容错率。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种地感器自动检测装置，用于检测嵌设于轨枕内的地感器，其特征在于，包括安装于轨道车底部并与轨道相对设置的两个检测工装、安装于轨道车内部并分别与两个所述检测工装连接的电路板与工控机、GYK设备及云端数据库，所述检测工装包括与所述电路板电连接的磁通量感应器、相机及激光测距仪，所述工控机分别与所述电路板、所述相机、所述激光测距仪及所述GYK设备电连接，所述工控机与所述云端数据库通信连接。

2.根据权利要求1所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述检测工装还包括靠近所述相机设置的补光灯，所述补光灯与所述电路板电连接。

3.根据权利要求2所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述磁通量感应器、所述激光测距仪、所述补光灯及所述相机沿轨道车的运行方向依次间隔分布，所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间具有30°至60°的夹角。

4.根据权利要求3所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述相机的拍摄方向与轨道车的运行方向之间的夹角为45°。

5.根据权利要求3所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述检测工装还包括用于安装所述磁通量感应器、所述相机、所述激光测距仪及所述补光灯的安装支架、与轨道车可拆卸连接的安装座及连接所述安装支架与所述安装座的连接杆，所述安装支架通过所述连接杆与所述安装座旋转连接。

6.根据权利要求5所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述安装支架包括自其靠近所述安装座的表面向靠近所述安装座的方向延伸的两个凸起，所述安装座包括自其靠近所述安装支架的表面向远离所述安装支架方向凹陷的两个凹槽，所述凸起与所述凹槽组配用于定位。

7.根据权利要求1所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述激光测距仪包括光电元件、与所述光电元件电连接的计时器及与所述计时器电连接的控制器，所述控制器分别与所述电路板及所述工控机电连接。

8.根据权利要求7所述的地感器自动检测装置，其特征在于，所述磁通量感应器及所述光电元件与轨枕之间的间距为110mm。