CN2700166Y - 电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置 - Google Patents

Abstract

电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，在检测车的受电弓中心点两侧由内向外以间距方式分别排布有若干电子接近检测装置，并在受电弓上中心点两侧与接触线定位管于其上的投影范围相对应部位中各设有一个测试窗口朝向定位管的光电型测距传感装置。测距传感装置和电子接近检测装置均经数据处理和转换传输单元与数据处理计算机联接，经数据处理计算机由测距传感装置测得的与定位管对应点间的距离和由电子接近检测装置得到的在定位点处受电弓与接触线的接触点到所说测距传感装置间的距离得到定位管坡度的定量值。该装置能在检测车的运行过程中实时定量地检测出受电弓所经过的相应定位管坡度值，为供电部门的状态维修提供依据。

Description

电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种可实时定量检测电气化铁路，特别是高速电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度的检测装置。

背景技术

接触网检测车是用于电气化铁路接触网参数测试的专用车辆，是一个移动的综合实验室。检测车行驶于电力牵引区段，用于检测接触网的几何位置参数，包括拉出值、导线高度、锚段间距、线岔、导线坡度、定位管坡度；动态参数，如弓网接触压力、弹性、弓网冲击加速度、离线、车辆动态补偿值、车辆运行速度；电气参数，如接触网电压；环境温度及线路参数，如车站、区间、里程、杆位等，通过计算机分析处理，将出现或潜在的问题通知接触网检修部门，为供电部门的状态维修提供依据和管理部门进行宏观控制提供指导。

定位管是支持和确定接触线相对于线路中心线横向位置的装置，其一端固定在电杆等接触网支撑结构(定位点)的腕臂上，另一端通过定位线夹与接触线连接。接触线的拉出值，即定位点处的接触线与受电弓的接触点到受电弓中心点间的距离，就是靠定位管通过定位线夹对其施加拉力来实现的。为了避免受电弓在经过定位管时与定位管发生撞击，定位管总是以1∶10或1∶5的坡度来安装的。定位管的坡度就是定位管与受电弓平面间的夹角(锐角)，通常都以这个夹角的正切值来标称。为保证安全运行，定位管在动态下的坡度是接触网检测中必不可少的内容。

早期检测定位管坡度的产品是利用微型接触器来实现接触式检测。即在受电弓上安装带有触针的微型接触器，当检测车经过定位管时，通过判断触针是否与定位管发生接触来检测定位管的坡度。这种检测方式存在两方面的问题：一是在运行中接触器只能检测定位管是否与触针发生接触，而无法确定触针上与定位管发生撞击的具体位置，因此其只能作出定性的测量，无法确定定位管坡度的精确数值。另一方面，该触针难以适应在高速运行情况下的检测需要。因为，如果触针的刚度过高，经过定位管时可能会被定位管打断；但如果柔性过大，又会被打弯从而失去了检测的效用。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型将提供一种能适应电气化铁路、特别是在高速运行情况下的检测需要，并可以在检测车的运行过程中实时提供受电弓所经过的定位点处定位管坡度的定量检测值的新型在线定位管坡度检测装置，为供电部门的状态维修提供依据。

本实用新型电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，是在目前检测车的受电弓中心点两侧由内向外以间距方式分别排布有若干电子接近检测装置的基础上，于该受电弓上在中心点两侧与接触线定位管于其上的投影范围相对应部位中各设有一个测试窗口朝向定位管的光电型测距传感装置例如可以选用目前已有的激光测距传感器或红外测距传感器等。该测距传感装置以及电子接近检测装置均经数据处理和转换传输单元与数据处理计算机联接。该数据处理计算机由测距传感装置测得的与定位管对应点间的距离，以及由电子接近检测装置得到的在定位点处受电弓与接触线的接触点到所说测距传感装置间的距离，计算并得到定位管坡度的定量值。其中所说的电子接近检测装置，可以采用如目前已有报道和使用的IFFM08P、IFFM08A6等电感式接近开关，或是如BANNA OM等光电式传感器等非接触型传感装置中的任何一种。其作用是检测接触线在受电弓上的实际位置，可用于确定接触线的拉出值。该拉出值是本实用新型检测装置用于计算定位管坡度值所需的重要定量化数据之一。

出于为延长受电弓的使用寿命，使滑板磨耗均匀的考虑，接触线在线路的直线区段被布置成之字形，在曲线区段被布置成折线形式。这样，在列车运行过程中，接触线与受电弓的接触点在受电弓表面来回作往复运动，使得受电弓的表面磨损均匀。上述电子接近检测装置不与接触线直接接触，其检测拉出值的工作原理是利用涡流的电磁感应(或光敏感应)原理来实现位置检测的：当接触线位于受电弓上的某一位置时，与此位置对应的接近检测器产生电压输出信号而其余的接近检测器则无信号，确定产生输出信号的检测器的编号及其位置则可以得到接触线在受电弓上的实际位置，由此便可以确定接触线的拉出值。

在上述的装置中，所说的两光电型测距传感装置最方便的一种设置方式，是分别设置在接触线定位管在受电弓中心点两侧的垂直投影范围部位中，并使所说光电型测距传感装置的测试窗口垂直朝向上方。这样，直接由该测距传感装置测得的与定位管对应点间的距离，与由电子接近检测装置得到的在定位点处受电弓与接触线的接触点到所说测距传感装置间的距离的比值，即为该被检测定位管坡度夹角的定量化正切数据值。

由上述检测过程可以看出，由所说的该光电型测距传感装置检测得到的与定位管对应点间的距离，无论该距离值是可以被直接使用的垂直距离，还是需作进一步处理的斜向距离，都是为实现定量化检测所需的另一个重要和关键的检测数据。因此，随检测车运行速度的不同，该光电测距传感装置对受电弓所经过的各定位管的检测相应时间就是影响检测结果的重要影响因素。由于激光测距传感类的装置是目前响应时间较快和理想的光电测距类装置之一，因此上述结构中所说的该测距传感装置以采用如邦纳工程国际有限公司的L-GAGE LG、PD、Q50等激光测距传感装置为好。试验结果显示，其中尤以采用响应时间≤0.54毫秒的L-GAGE PD系列等高速激光测距传感器为理想。

试验结果还显示，分别设置在检测车受电弓两侧的该光电型测距传感装置，一般采用设置在距受电弓中心点两侧50～500毫米范围的部位区间内即可，超出此距离范围则有可能出现漏测或者误测的情况。并且，以使所说该两侧的光电型测距传感装置为以受电弓中心点对称的方式设置的方式更为有利。

在上述装置中，由该光电型测距传感装置和由电子接近检测装置检测得到的数据，均需经数据处理和转换传输单元而送入数据处理计算机进行进一步的计算和处理。其中所说的数据处理和转换传输单元中，至少包括有依次设置于受电弓与数据处理计算机间的如M563数据采集模块及常规的拉出值测量模块等信号处理单元，和经光纤传输结构联接的电/光转换结构与光/电转换结构(例均可以选用光隆光电股份有限公司的数据光端机)，使来自于受电弓的相应高压电信号经数字化处理并转换为低压信号后送入计算机。此种结构设置方式的优点在于可有效地将高压侧和低压侧相隔离而降低干扰，有利于保证和提高测量精度。

由此可以理解，本实用新型上述检测装置的最大特点和优越性，是能满意地解决现有同类产品只能对定位管状坡度进行定性检测的缺陷，不仅能够定量化地检测得到普通电气化铁路接触网定位管坡度的精确数值，而且同样能适应高速电气化铁路接触网的检测。

以下结合由附图所示的具体实施方式作为实施例，对本实用新型的上述内容再作进一步的详细说明。但不应将此理解为本实用新型上述主题的范围仅限于以下的实例。在不脱离本实用新型上述技术思想情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更，均包括在本实用新型的范围内。

附图说明

图1是本实用新型电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置的一种结构形式示意图。

图2是电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置定量检测装置的工作原理示意图。

具体实施方式

在如图所示的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置结构中，在检测车受电弓1的中心点15两侧由内向外以等间距方式分别排布有若干由IFFM08P或者IFFM08A6等电感式接近开关构成的电子接近检测装置3。在受电弓1的中心点15两侧各50～500毫米区域内的定位管12在受电弓上的垂直投影范围相对应部位中，以对称方式各设有一个测试窗口垂直向上且响应时间≤0.54毫秒的L-GAGE PD200型高速激光测距传感器2。该高速激光测距传感装器2和电子接近检测装置3的检测信号均经数据处理和转换传输单元8与数据处理计算机10联接。在该数据处理和转换传输单元8中，包括有依次设置于受电弓1与数据处理计算机10间用于处理来自激光测距传感器2的检测信号的M563 CAN/232型数据采集模块4和处理来自接近检测装置3的检测信号的拉出值测量模块16，其处理后的输出信号再经由高速光纤6连接的高压侧FL2800k数据光端机电/光转换结构5和低压侧FL2800k数据光端机型光/电转换结构7(均可选用光隆光电股份有限公司产品)送入信号重建单元9。该信号重建单元9对由低压侧的光/电转换结构7输入的信号整理和重新编码打包，并确定同步信号及信号之间的对应关系后，送入IPC-610等型工业控制计算机10进行处理。

工业控制计算机10根据由该激光测距传感器2测得的其与定位管12对应点a间的距离h，以及由激光测距传感器2与受电弓中心点15的距离与由电子接近检测装置3得到的检测值经拉出值处理模块单元处理而得到的接触线14在弓面上实际位置的拉出值之差，即可得出定位管12上的a点到定位管与接触线14相连的定位线夹13所在位置在受电弓1上的投影长度s，通过h/s的比值即为实际得到的该被检测定位管12坡度的定量化正切值检测数据。该定量化的定位管坡度检测结果根据需要可通过显示器11等适当方式输出。

Claims (8)

1.电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，在检测车的受电弓(1)中心点(15)两侧由内向外以间距方式分别排布有若干电子接近检测装置(3)其特征是受电弓(1)上在中心点(15)两侧与接触线定位管(12)于其上的投影范围相对应部位中各设有一个测试窗口朝向定位管(12)的光电型测距传感装置(2)测距传感装置(2)和电子接近检测装置(3)均经数据处理和转换传输单元(8)与数据处理计算机(10)联接，经数据处理计算机(10)由测距传感装置(2)测得的与定位管(12)对应点(a)间的距离和由电子接近检测装置(3)得到的在定位点处受电弓(1)与接触线(14)的接触点到所说测距传感装置(2)间的距离得到定位管(12)坡度的定量值。

2.如权利要求1所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的光电型测距传感装置(2)分别设置于接触线定位管(12)在受电弓(1)中心点(15)两侧垂直投影范围的部位中，所说光电型测距传感装置(2)的测试窗口垂直朝向上方。

3.如权利要求1所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的设置于受电弓(1)中心点(15)两侧的光电型测距传感装置(2)为激光测距传感装置。

4.如权利要求3所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的激光测距传感装置为响应时间≤0.54毫秒的高速激光测距传感器。

5.如权利要求1所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的两光电型测距传感装置(2)分别设置在受电弓(1)上距中心点(15)50～500毫米范围的部位区间内。

6.如权利要求1所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的两光电型测距传感装置(2)以与受电弓(1)中心点(15)对称的方式设置于受电弓(1)的两侧。

7.如权利要求1至6之一所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的数据处理和转换传输单元(8)包括依次设置于受电弓(1)与数据处理计算机(10)间的信号处理单元(4，16)和经光纤传输结构(6)联接的电/光转换结构(5)与光/电转换结构(7)。

8.如权利要求1至6之一所述的电气化铁路接触网检测车在线定位管坡度检测装置，其特征是所说的电子接近检测装置(3)为非接触式的电感式、光电式传感装置中的任何一种。