一種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括：主機，其設置在電力機車內(nèi)；所述主機內(nèi)設置有處理器模塊和分別與處理器模塊連接的USB接口模塊、報警模塊、電源管理模塊、指示燈模塊、顯示模塊、觸摸屏模塊、無線傳輸模塊及音頻模塊；感應接收探頭，其連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)以探測地面磁軌枕發(fā)出的信號；所述感應接收探頭通過數(shù)據(jù)線與所述主機的處理器模塊連接。本實用新型提供了一種地面磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，作為自動過分相系統(tǒng)的一個組成部分，為過分相控制系統(tǒng)提供定位信號，確保機車順利完成自動過分相程序通過分相區(qū)。同時磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)可以作為一種單獨的檢測裝置，安裝在作業(yè)軌道車上對鐵路上的磁軌枕進行巡檢維護。
【專利說明】
-種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種鐵路高科技數(shù)字化磁場測量系統(tǒng)，尤其涉及一種為電力機車自動過分相控制系統(tǒng)提供信號檢測功能的實時監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]電氣化鐵路電網(wǎng)采用單相工頻交流供電方式，而電力系統(tǒng)則是三相供電系統(tǒng)。為了使電力系統(tǒng)三相負荷平衡和提高電網(wǎng)利用率，電氣化鐵路供電接觸網(wǎng)采用分段換相供電，在換相點有一段絕緣物將兩相接觸網(wǎng)電氣分隔，即每隔20?30km就有一段長約30米的無電區(qū)，此處稱為分相區(qū)。鐵路的低速時代都是通過駕駛員手動控制機車過分相。隨著機車的提速，手動操作已不能滿足機車過分相的安全性和準確性，自動過分相已成為必然要求。
[0003]現(xiàn)在我國主要是使用車載自動控制斷電方案，基于地埋磁性設備定位的自動過分相系統(tǒng)。地面預埋的磁性設備在機車通過時發(fā)出相應的定位信號給機車，確定機車與分相點的相對位置，機車再通過車載感應接收器和過分相控制裝置自動完成斷電過分相。一般地面磁性設備都是一端裝有永磁鐵的混凝土軌枕磁軌枕，在分相區(qū)都會設置4個磁軌枕，軌道兩邊各兩個，交錯安裝。電力機車過分相信號的感應、處理，由地面磁感應器(磁軌枕)、感應接收器和過分相控制裝置共同完成。機車過分相的控制，由微機柜及機車控制回路完成。微機柜對機車過分相的自動控制，與司機操作控制并聯(lián)，當司機操作控制過分相，自動控制起監(jiān)視作用。如圖1所示，機車運行至Gl (G4)點，自動過分相控制裝置接收到感應接收器感應的預告地面定位信號，控制裝置向微機柜發(fā)出過分相預告信號，微機柜根據(jù)此時機車運行速度，控制電機電流平穩(wěn)下降到0，發(fā)出斷‘主斷’信號給控制電路，控制電路控制機車斷劈相機、斷‘主斷’(預告模式)；同時，司機室蜂鳴器響3s，提醒司機過分相區(qū)。當Gl(G4)信號失效時，機車運行至G2(G3)點，自動過分相控制裝置接收到感應接收器感應的強迫地面定位信號，控制裝置向微機柜發(fā)出過分相強迫斷信號，微機柜立即封電機電流，發(fā)出斷‘主斷’信號給控制電路控制機車斷劈相機、斷‘主斷’。在正常接收到G1(G4)信號時G2(G3)信號不起作用(強迫斷模式)。機車通過無電區(qū)后，根據(jù)接收G3(G1)點，自動過分相控制裝置接收到感應接收器感應的合閘地面定位信號，則通過預告信號通道向微機柜送出合‘主斷’信號，司機室蜂鳴器響3s，提醒司機已通過分相區(qū)。微機柜發(fā)出合‘主斷’給控制電路，控制電路控制機車合劈相機、合‘主斷’。預備好后，微機柜控制電機電流緩慢恢復到過分相前工況。在正常接收G3(G2)信號時G4(G1)信號不起作用。
[0004]磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)即是一種車載感應接收器，為過分相控制系統(tǒng)提供地面磁場檢測數(shù)據(jù)，作為分相區(qū)定位信號，確保機車順利完成自動過分相程序通過分相區(qū)。同時磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)能進行實時在線動態(tài)檢測分析及數(shù)據(jù)傳輸，可以作為一種單獨的檢測裝置，安裝在作業(yè)軌道車上對鐵路上的磁軌枕進行巡檢維護。
[0005]目前市面上還沒有類似的成套磁軌枕監(jiān)測設備，電力機車上使用的一般都是單獨的感應器和單獨的數(shù)據(jù)處理器，未形成一個系統(tǒng)。磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)填補了這一空白，并為過分相系統(tǒng)的安裝使用提供了便利，同時高精度、大量程的測量數(shù)據(jù)能更直觀的反應出磁軌枕的運行狀態(tài)，有助于提高鐵路磁軌枕的巡檢維護效率。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的一個目的是解決至少上述問題和/或缺陷，并提供至少后面將說明的優(yōu)點。
[0007]為了實現(xiàn)根據(jù)本實用新型的這些目的和其它優(yōu)點，提供了一種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括:
[0008]主機，其設置在電力機車內(nèi)；所述主機內(nèi)設置有處理器模塊和分別與處理器模塊連接的USB接口模塊、報警模塊、電源管理模塊、指示燈模塊、顯示模塊、觸摸屏模塊、無線傳輸豐旲塊及首頻t旲塊；
[0009]感應接收探頭，其連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)以探測地面磁軌枕發(fā)出的信號；所述感應接收探頭通過數(shù)據(jù)線與所述主機的處理器模塊連接。
[0010]優(yōu)選的是，所述處理器模塊包括ARM Cortex AS處理器、有線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器及復位電路。
[0011 ]優(yōu)選的是，所述主機設置有主機箱，主機箱的外部設置有多個USB接口 ；所述多個USB接口均與USB接口模塊連接。
[0012]優(yōu)選的是，所述報警模塊為聲報警模塊、光報警模塊或聲光報警模塊中的一種;所述聲報警模塊為蜂鳴器。
[0013]優(yōu)選的是，所述電源管理模塊包括鋰電池和設置在主機箱外部的電源開關(guān);所述電源管理模塊采用充電器電路，具有過沖、過放保護以及電源指示。
[0014]優(yōu)選的是，所述顯示模塊為設置在主機箱上的電容式觸摸顯示屏;所述指示燈模塊包括設置在主機箱上的雙色工作指示燈;所述雙色工作指示燈為紅、綠雙色指示燈;所述紅、綠雙色指示燈為紅光管芯和綠光管芯封裝在一起的紅、綠雙色發(fā)光二極管。
[0015]優(yōu)選的是，所述無線傳輸模塊為藍牙傳輸模塊、4G傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、NFC傳輸模塊中的任意一種。
[0016]優(yōu)選的是，所述音頻模塊包括與音頻模塊連接的音頻輸出模塊，音頻輸出模塊包括內(nèi)置功放和揚聲器。
[0017]優(yōu)選的是，所述感應接收探頭有兩個，其分別通過探頭定位板連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè);所述感應接收探頭通過弧形固定板螺栓連接在探頭定位板上;所述探頭定位板通過螺栓連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)。
[0018]優(yōu)選的是，所述感應接收探頭的外部設置有防水罩;所述感應接收探頭與探頭定位板和弧形固定板的接觸位置均設置有防震墊;所述防震墊為橡膠防震墊或海綿防震墊。
[0019]本實用新型至少包括以下有益效果:本實用新型提供了一種地面磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，作為自動過分相系統(tǒng)的一個組成部分，為過分相控制系統(tǒng)提供定位信號，確保機車順利完成自動過分相程序通過分相區(qū)。同時磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)可以作為一種單獨的檢測裝置，安裝在作業(yè)軌道車上對鐵路上的磁軌枕進行巡檢維護。磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)為過分相系統(tǒng)的安裝使用提供了便利，同時高精度、大量程的測量數(shù)據(jù)能更直觀的反應出磁軌枕的運行狀態(tài)，有助于提高鐵路磁軌枕的巡檢維護效率。系統(tǒng)具有強大的邏輯運算能力和足夠的信號輸入/輸出功能;能自動檢測出系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的各種故障并分類報警;有較強的抗干擾能力，能在強電磁干擾條件下可靠工作;適應于長時間無間隙的野外工作。
[0020]本實用新型的其它優(yōu)點、目標和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本實用新型的研究和實踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。
【附圖說明】
:
[0021]圖1為電力機車自動過分相原理圖；
[0022]圖2為本實用新型所述磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為本實用新型所述磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
:
[0024]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實施。
[0025]應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。
[0026]圖2?3示出了本實用新型的一種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括:主機I，其設置在電力機車內(nèi)；所述主機I內(nèi)設置有處理器模塊和分別與處理器模塊連接的USB接口模塊、報警模塊、電源管理模塊、指示燈模塊、顯示模塊、觸摸屏模塊、無線傳輸模塊及音頻模塊；
[0027]感應接收探頭7，其連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)以探測地面磁軌枕發(fā)出的信號;所述感應接收探頭7通過數(shù)據(jù)線8與所述主機I的處理器模塊連接；
[0028]其中，在上述技術(shù)方案中，所述處理器模塊包括ARM Cortex AS處理器、有線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器及復位電路;所述主機設置有主機箱9，主機箱的外部設置有多個USB接口 4;所述多個USB接口 4均與USB接口模塊連接;所述報警模塊為聲報警模塊、光報警模塊或聲光報警模塊中的一種;所述聲報警模塊為蜂鳴器;所述電源管理模塊包括鋰電池和設置在主機箱外部的電源開關(guān)3;所述電源管理模塊采用充電器電路，具有過沖、過放保護以及電源指示;所述顯示模塊包括設置在主機箱上的電容式觸摸顯示屏2;所述指示燈模塊包括設置在主機箱上的雙色工作指示燈5;所述雙色工作指示燈為紅、綠雙色指示燈；所述紅、綠雙色指示燈為紅光管芯和綠光管芯封裝在一起的紅、綠雙色發(fā)光二極管;本系統(tǒng)根據(jù)不同的運行狀態(tài)顯示不同的指示燈顏色;所述無線傳輸模塊為藍牙傳輸模塊、4G傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、NFC傳輸模塊中的任意一種，無線傳輸模塊可以進行數(shù)據(jù)的無線傳輸，并可以采用無線終端對磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)進行參數(shù)設置和數(shù)據(jù)傳輸;所述音頻模塊包括與音頻模塊連接的音頻輸出模塊，音頻輸出模塊包括內(nèi)置功放和揚聲器。
[0029]在這種技術(shù)方案中，磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)的主機I裝在電力機車內(nèi)，與過分相控制系統(tǒng)直接相連，感應接收探頭7裝在機車下部轉(zhuǎn)向架兩側(cè)，采用密封、防水、防震設計處理，通過數(shù)據(jù)線8與主機I相連;系統(tǒng)安裝完成后，打開電源開關(guān)3啟動系統(tǒng)，當雙色指示燈亮即開始運行，此時感應接收探頭7將會進行磁場信號連續(xù)監(jiān)測，當感應接收探頭經(jīng)過地面磁軌枕時，會感應到一個幅值和寬度與機車運行速度相對應的信號，通過數(shù)據(jù)線傳輸給主機，主機自動完成測試并傳送數(shù)據(jù)給控制系統(tǒng);主機配有電容式觸摸顯示屏2，可以對系統(tǒng)進行手動控制和參數(shù)設置等，系統(tǒng)操作控制更簡單方便，還能節(jié)約外部設備占用的空間。其USB接口可以外接鼠標鍵盤進行系統(tǒng)操作，或者作為數(shù)據(jù)接口，導入導出測試數(shù)據(jù)。磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)具有識別準確度高、響應時間短、抗干擾能力強、無故障運行時間長等優(yōu)點。其功能具體表現(xiàn)如下:能夠自動校零，自動選擇量程以及峰值鎖定;可同時測量和顯示7路數(shù)據(jù)，測量單位可選高斯、特斯拉;具有自動分析功能模塊，根據(jù)測量參數(shù)繪制出直觀的磁場強度線性圖標及過分相信號提示(預主斷、強主斷、合主斷、備主斷)；具有上下限磁軌枕磁場強度設置報警功能(利用報警模塊)以及4G遠程數(shù)據(jù)傳輸功能；系統(tǒng)搭配的磁軌枕磁場感應探頭具有溫度補償功能，適用于野外不同環(huán)境溫度下的精確測量。
[0030]在上述技術(shù)方案中，所述感應接收探頭7有兩個，其分別通過探頭定位板6連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè);所述感應接收探頭7通過弧形固定板10螺栓連接在探頭定位板6上；所述探頭定位板6通過螺栓連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)，采用這種技術(shù)方案，方便感應接收探頭7的拆卸更換。
[0031]在上述技術(shù)方案中，所述感應接收探頭7的外部設置有防水罩11;所述感應接收探頭7與探頭定位板6和弧形固定板10的接觸位置均設置有防震墊12;所述防震墊12為橡膠防震墊或海綿防震墊，在這種技術(shù)方案中，防震墊12可以有效的緩沖電力機車運行時帶來的震動，有效的保護了感應接收探頭7不會被震動所損害。
[0032]這里說明的設備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本實用新型的說明的。對本實用新型的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)的應用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。
[0033]盡管本實用新型的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本實用新型的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本實用新型并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【主權(quán)項】
1.一種磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 主機，其設置在電力機車內(nèi)；所述主機內(nèi)設置有處理器模塊和分別與處理器模塊連接的USB接口模塊、報警模塊、電源管理模塊、指示燈模塊、顯示模塊、觸摸屏模塊、無線傳輸模塊及首頻t旲塊； 感應接收探頭，其連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)以探測地面磁軌枕發(fā)出的信號；所述感應接收探頭通過數(shù)據(jù)線與所述主機的處理器模塊連接。2.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器模塊包括ARMCortex AS處理器、有線網(wǎng)卡、無線網(wǎng)卡、數(shù)據(jù)存儲器、程序存儲器及復位電路。3.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述主機設置有主機箱，主機箱的外部設置有多個USB接口 ；所述多個USB接口均與USB接口模塊連接。4.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述報警模塊為聲報警模塊、光報警模塊或聲光報警模塊中的一種;所述聲報警模塊為蜂鳴器。5.如權(quán)利要求3所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電源管理模塊包括鋰電池和設置在主機箱外部的電源開關(guān);所述電源管理模塊采用充電器電路，具有過沖、過放保護以及電源指示。6.如權(quán)利要求3所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示模塊包括設置在主機箱上的電容式觸摸顯示屏;所述指示燈模塊包括設置在主機箱上的雙色工作指示燈;所述雙色工作指示燈為紅、綠雙色指示燈;所述紅、綠雙色指示燈為紅光管芯和綠光管芯封裝在一起的紅、綠雙色發(fā)光二極管。7.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸模塊為藍牙傳輸模塊、4G傳輸模塊、WiFi傳輸模塊、NFC傳輸模塊中的任意一種。8.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述音頻模塊包括與音頻模塊連接的音頻輸出模塊，音頻輸出模塊包括內(nèi)置功放和揚聲器。9.如權(quán)利要求1所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述感應接收探頭有兩個，其分別通過探頭定位板連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè);所述感應接收探頭通過弧形固定板螺栓連接在探頭定位板上;所述探頭定位板通過螺栓連接在電力機車轉(zhuǎn)向架兩側(cè)。10.如權(quán)利要求9所述的磁軌枕實時監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述感應接收探頭的外部設置有防水罩;所述感應接收探頭與探頭定位板和弧形固定板的接觸位置均設置有防震墊;所述防震墊為橡膠防震墊或海綿防震墊。
【文檔編號】G01R33/02GK205643668SQ201620406606
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】趙必武, 孟猛, 陳洪宇
【申請人】四川信達軌道交通設備有限責任公司