CN212737843U - 吊弦检测设备及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吊弦检测设备及系统，该吊弦检测设备设置在轨道交通接触网的吊弦上，包括：电流传感器、信号调理器和主控制器，其中，所述电流传感器，用于测量在机车运行时流过所述第一吊弦的第一电流值，并将所述第一电流值的信号输出至所述信号调理器；所述信号调理器，与所述电流传感器连接，对输入的所述第一电流值的信号进行处理后输出至所述主控制器；所述主控制器，通过第一通信接口与设置在所述第一吊弦的相邻吊弦上的吊弦检测设备通信，以获取机车运行时流过相邻吊弦的第二电流值，基于所述第一电流值与第二电流值的预设关系条件触发异常吊弦提醒。

Description

吊弦检测设备及系统

技术领域

本实用新型实施例涉及轨道交通接触网设备状态在线检测领域，具体而言，涉及一种吊弦检测设备及系统。

背景技术

目前，随着我国轨道交通蓬勃发展，轨道交通的通行里程不断增长。同时伴随着轨道行业电气化技术的成熟，接触网的运行里程也不断延伸。最常见的接触网中有复式接触网，机车受电弓与接触线滑动接触，机车负载电流由接触线经受电弓流向机车。承力索也承载电流，电流经吊弦流向接触线。机车在运行中受电弓与接触网滑动取流，接触网处在振动、摩擦、电弧、伸缩的动态运行状态中，接触网容易发生故障。而其中吊弦可能发生载流环压接不牢脱落、折断、接触线线夹未落槽等问题。在吊弦的各类质量问题中，如吊弦折断、脱落的问题可以通过巡视检查发现，而如线夹松动、吊弦本身有损伤等隐性问题就给以通过巡视发现。目前技术比较先进的有，采用红外图像法测量接触网温度。但是此项技术在检测的过程中容易受到太阳光、站场照明灯的影响，造成误判。在吊弦松动、灼伤等问题未能及时发现，就可能引发其它更为严重的问题。目前主要的防护方法为人工巡视，图像识别等方法，但这些问题均难以发现部分隐性问题，因此需要有一套有效的检测方法。

发明内容

本实用新型实施例提供了一种吊弦检测设备及系统，以至少解决相关技术中难以发现轨道交通接触网吊弦是否出现异常的问题。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种吊弦检测设备，设置在轨道交通接触网的吊弦上，该吊弦检测设备包括：电流传感器、信号调理器和主控制器，其中，所述电流传感器，用于测量在机车运行时流过所述第一吊弦的第一电流值，并将所述第一电流值的信号输出至所述信号调理器；所述信号调理器，与所述电流传感器连接，对输入的所述第一电流值的信号进行处理后输出至所述主控制器；所述主控制器，通过第一通信接口与设置在所述第一吊弦的相邻吊弦上的吊弦检测设备通信，以获取机车运行时流过相邻吊弦的第二电流值，基于所述第一电流值与第二电流值的预设关系条件触发吊弦异常提醒。

在一个示例性实施例中，该吊弦检测设备还包括：第二通信接口,与所述主控制器连接，在所述主控制器的控制下向所述机车发送异常吊弦的位置和电流值信息。

在一个示例性实施例中，该吊弦检测设备还包括：声光报警器，与所述主控制器连接，在所述主控制器的控制下，触发声音和/或灯光报警信号。

在一个示例性实施例中，该吊弦检测设备还包括：电源模块，用于给所述吊弦检测设备供电。

在一个示例性实施中，所述电流传感器为互感式电流传感器。

在一个示例性实施例中，所述电流传感器为霍尔式电流传感器。

在一个示例性实施例中，所述电源模块为电压感应式电源模块。

在一个示例性实施例中，所述电源模块为蓄电池电源模块。

在一个示例性实施例中，所述第一通信接口和/或第二通信接口为无线通信接口。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种吊弦检测系统，该系统包括多个上述实施例中的吊弦检测设备，所述多个吊弦检测设备设置在轨道交通接触网的吊弦上，以对所述吊弦进行异常检测。

在本实用新型实施例中，通过检测机车运行时接触网吊弦上的电流差异来对实现对吊弦的异常检测，因此，可以解决相关技术中难以判断轨道交通接触网吊弦可靠性的问题，达到发现吊弦的隐性缺陷、方便对接触网吊弦进行维护的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的吊弦检测设备的结构框图；

图2是根据本实用新型实施例的带有信号调理电路的吊弦检测设备的结构框图；

图3是根据本实用新型可选实施例的带有吊弦在线检测设备的轨道交通线的结构示意图；

图4是根据本实用新型可选实施例的接触网吊弦在线检测设备在吊弦上的安装示意图；

图5是根据本实用新型可选实施例的接触网吊弦在线检测设备的功能模块图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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的实施例，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

为了更好的理解本实用新型实施例以及可选实施例的技术方案，以下对本实用新型实施例以及可选实施例中可能出现的应用场景进行说明，但不用于限定以下场景的应用。

实施例1

在本实施例中提供了一种吊弦检测设备。图1是根据本实用新型实施例的吊弦检测设备的结构框图，如图1所示，所述吊弦检测设备40设置在轨道交通接触网的吊弦20上，所述吊弦检测设备40包括：电流传感器 41、信号调理电路42和主控制器43。

电流传感器41，主要测量在机车运行时流过所述第一吊弦的第一电流值，并将所述第一电流值的信号输出至所述信号调理器。

信号调理器42，与所述电流传感器连接，对输入的所述第一电流值的信号进行处理后输出至所述主控制器。

主控制器43，通过第一通信接口与设置在所述第一吊弦的相邻吊弦上的吊弦检测设备通信，以获取机车运行时流过相邻吊弦的第二电流值，基于所述第一电流值与第二电流值的预设关系条件触发异常吊弦提醒。

在本实用新型的上述实施例中，可通过检测机车运行时接触网吊弦上的电流值来对吊弦异常进行检测，因此，可以解决相关技术中难以判断轨道交通接触网吊弦可靠性的问题，达到发现吊弦的隐性缺陷、方便对接触网吊弦进行维护的效果。

图2是根据本实用新型实施例的带有信号调理电路的吊弦检测设备的结构框图，如图2所示，该设备除包括图1所示的所有装置外，还可包括声光显示模块44、第二通信接口45和所述电源模块46。

第二通信接口45,与所述主控制器连接，在所述主控制器的控制下向所述机车发送异常吊弦的位置和电流值信息。

声光显示模块44，与所述主控制器连接，根据所述主控制器43的指示发出声音和/或指示灯信号。

所述电源模块46，用于给所述吊弦检测设备供电。

在本实施例中，所述电源模块46可以为电压感应式电源模块，或者蓄电池电源模块等。所述电流传感器可以为互感式电流传感器，或霍尔式电流传感器。

实施例2

为了便于对本实用新型所提供的技术方案的理解，下面将结合具体场景的实施例进行详细阐述。

为了解决相关技术中对轨道交通中接触网吊弦的安装不可靠性的情况难以发现的问题，本申请实施例提供了一种接触网吊弦在线检测设备。

图3是根据本实用新型可选实施例的带有吊弦在线检测设备的轨道交通线的结构示意图，如图3所示，所述轨道交通线包括：承力索10、吊弦 20、接触网30、检测设备40和机车50。

图4是根据本实用新型可选实施例的接触网吊弦在线检测设备在吊弦上的安装示意图，如图4所示，所述吊弦20包括：承力索吊弦线夹21、连接线夹22、钳压管23、吊弦线24和接触线吊弦线夹25。

图5是根据本实用新型可选实施例的接触网吊弦在线检测设备的功能模块图，如图5所示，所述接触网吊弦在线检测设备40包括：电流传感器41、信号调理电路42、主控制器43、声光显示44、通信模块45和电源模块46。

电流传感器41测量在机车50运行时流过吊弦20的电流值大小，并将检测值传输给信号调理电路42。信号调理电路42将信号处理后传递给主控制器43。主控制器43通过控制通信模块45与附近相邻的检测设备通信，比较机车50上设备通过该点时的电流大小。当检测电流值关系满足电流差异的判定条件时，确定吊弦20可能出现异常，主控制器43控制通信模块45向机车50发出该吊弦20的位置、电流值等特征信息，同时控制声光显示44发出声音、指示灯等信号。电源模块46为检测设备供电。

在本实施例中，防护设备40能够主动检测到流过吊弦20的电流，通过智能判断出流通吊弦20的电流的异常情况，根据判断结果发出声、光、无线信号，为后续吊弦的检修维护提供准确的位置等信息。

在本实施例中，可选地，电流传感器41为互感式电流传感器或霍尔式电流传感器及其它形式电流传感器。

在本实施例中，电源模块46可以为电压感应式供电、蓄电池供电等形式。

需要说明的是，主控模块43控制通信模块45向机车50发送信号和主控模块43控制声光显示44进行闪烁、必声可以同步进行，亦可间隔一定时间后进行，不分顺序。发光、发声颜色、音频不限制，只要能起警示作用即可。

具体而言，主控制器43通过控制通信模块45与附近相邻的检测设备通信，比较机车50上设备通过该点时的电流大小。主控制器43通过控制通信模块45将测量电流发送到机车50上，由机车50上的设备进行比较将判断结果回馈至检测设备40。

下面对实用新型实施例中机车前后吊弦的电流差异值的计算方法和原理进行详细说明。

在正常情况下，机车50通过受电弓与接触线30滑动接触，机车50 负载电流i_z由接触线30经受电弓流向机车50。承力索10也承载电流，电流由吊弦20流向接触线30。则，如果在吊弦安装良好的情况下，如下两个结论成立：

1)在一定距离内，吊弦20与接触线30、承力索10之间的过渡电阻的差异可忽略不计。

2)在小范围内，吊弦20、接触线30与承力索10本身的线路电阻亦可忽略不计。

以机车为中心，距离最近的吊弦20电流为i₀，测量机车前方一定数量n的吊弦的流通电流i_1a～i_na与机车后方一定数量n的吊弦的流通电流 i_1b～i_nb，那么可以利用方差、偏差等数学方法计算出偏差δ或方差δ²。若判断出，偏差δ或方差δ²，则可大致判断出该吊弦存在异常，如：吊弦金属夹具未可靠安装或者吊弦本身有损伤的吊弦。

值得指出的是，在本实施例中，电流差异值的计算方法不局限于偏差或方差的数学方法，也可采用其它计算方式。其核心在于，若吊弦安装正常的情况下，在前后一定距离情况下，由承力索流向接触网线的电流几乎相等，算法的关键在于找出电流的差异值，用于判断吊弦的异常状态。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

在吊弦上安装该检测设备后，当机车行驶过吊弦后，检测设备能通过检测的电流判断出吊弦的安装状态，并发出指征信号，发现隐性缺陷，方便对接触网吊弦的维护。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的原则之内，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 (10)

1.一种吊弦检测设备，其特征在于，设置在轨道交通接触网的吊弦上，包括：电流传感器、信号调理器和主控制器，其中

所述电流传感器，用于测量在机车运行时流过第一吊弦的第一电流值，并将所述第一电流值的信号输出至所述信号调理器；

所述信号调理器，与所述电流传感器连接，对输入的所述第一电流值的信号进行处理后输出至所述主控制器；

所述主控制器，通过第一通信接口与设置在所述第一吊弦的相邻吊弦上的吊弦检测设备通信，以获取机车运行时流过相邻吊弦的第二电流值，基于所述第一电流值与第二电流值的预设关系条件触发吊弦异常提醒。

2.根据权利要求1所述的吊弦检测设备，其特征在于，还包括：

第二通信接口,与所述主控制器连接，在所述主控制器的控制下向所述机车发送异常吊弦的位置和电流值信息。

3.根据权利要求1所述的吊弦检测设备，其特征在于，还包括：

声光报警器，与所述主控制器连接，在所述主控制器的控制下，触发声音和/或灯光报警信号。

4.根据权利要求1所述的吊弦检测设备，其特征在于，还包括：

电源模块，用于给所述吊弦检测设备供电。

5.根据权利要求1所述的吊弦检测设备，其特征在于，所述电流传感器为互感式电流传感器。

6.根据权利要求1所述的吊弦检测设备，其特征在于，所述电流传感器为霍尔式电流传感器。

7.根据权利要求4所述的吊弦检测设备，其特征在于，所述电源模块为电压感应式电源模块。

8.根据权利要求4所述的吊弦检测设备，其特征在于，所述电源模块为蓄电池电源模块。

9.根据权利要求2所述的吊弦检测设备，其特征在于，所述第一通信接口和/或第二通信接口为无线通信接口。

10.一种吊弦检测系统，其特征在于，包括多个权利要求1至9中任一项所述的吊弦检测设备，所述多个吊弦检测设备设置在轨道交通接触网的吊弦上，以对所述吊弦进行异常检测。

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