本申請(qǐng)涉及軌道車輛運(yùn)行監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

1、弓網(wǎng)系統(tǒng)是軌道交通車輛供電系統(tǒng)的重要組成部分，弓網(wǎng)之間的受流質(zhì)量直接決定列車運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。為了保障弓網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行安全，防止刮弓或鉆弓等安全事故的發(fā)生，必須要對(duì)弓網(wǎng)的幾何參數(shù)、接觸點(diǎn)溫度、燃弧發(fā)生情況、受電弓狀態(tài)異常、關(guān)鍵位置懸掛等進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)?，F(xiàn)階段，弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)主要采用人工或者作業(yè)車車載式裝置測(cè)試的方式進(jìn)行。人工檢測(cè)作業(yè)效率低，安全性差且對(duì)作業(yè)人員的工作經(jīng)驗(yàn)要求較高；作業(yè)車檢測(cè)只能在車輛停運(yùn)下線后進(jìn)行，且作業(yè)車與運(yùn)營(yíng)車結(jié)構(gòu)存在一定差異，檢測(cè)結(jié)果不能反應(yīng)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的真實(shí)情況。

2、目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，常采用在車頂集成安裝工業(yè)相機(jī)、線激光器、紅外熱像儀、紫外探測(cè)器、高頻補(bǔ)光燈等設(shè)備組成的車頂數(shù)據(jù)采集模塊，在車底集成安裝工業(yè)相機(jī)、線激光器等設(shè)備組成的車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊的方式采集受電弓與接觸網(wǎng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。將檢測(cè)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)判斷弓網(wǎng)的幾何關(guān)系是否存在異常，同時(shí)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。然而，現(xiàn)有弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備存在以下不足：通過(guò)復(fù)合各類傳感器的方式進(jìn)行機(jī)械性集成，實(shí)踐中極易出現(xiàn)傳感器之間配合不良，如工業(yè)相機(jī)和補(bǔ)光燈頻率配合不好，導(dǎo)致畫面出現(xiàn)頻閃等現(xiàn)象，影響檢測(cè)精度和觀測(cè)效果。且設(shè)備維護(hù)成本高、難度大、問題定位困難、拆裝困難、設(shè)計(jì)研發(fā)成本高等問題。

3、針對(duì)軌道交通車輛供電系統(tǒng)中弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備配合不良且維護(hù)難度大的問題，目前尚未有合理解決辦法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，用于解決上述軌道交通車輛供電系統(tǒng)中弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備配合不良且維護(hù)難度大的問題。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，提供了一種弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括2個(gè)車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊和1個(gè)車頂數(shù)據(jù)采集模塊；所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊包括：車頂設(shè)備蓋板，車頂設(shè)備底板，線激光窗口，工業(yè)相機(jī)窗口，懸掛檢測(cè)模組窗口，懸掛檢測(cè)模組，綜合檢測(cè)模組，幾何參數(shù)檢測(cè)模組，供電觸發(fā)一體式交換機(jī)，防水接線盒，車頂設(shè)備連接器，其中，所述車頂設(shè)備底板上包括多個(gè)安裝孔，所述安裝孔用于安裝所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊中的各個(gè)模組；所述車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊包括車底振動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，所述車底振動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備安裝在車底，與所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組安裝在同一垂線上。

3、可選地，所述綜合檢測(cè)模組通過(guò)綜合檢測(cè)模組支架安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板上，所述綜合檢測(cè)模組內(nèi)置紫外探測(cè)器、紅外熱像儀、工業(yè)相機(jī)、補(bǔ)光燈以及處理器單元，主要用于實(shí)時(shí)拍攝受電弓和接觸網(wǎng)部位，檢測(cè)受電弓結(jié)構(gòu)異常、燃弧發(fā)生情況以及弓網(wǎng)接觸點(diǎn)溫度。

4、可選地，所述懸掛檢測(cè)模組通過(guò)懸掛檢測(cè)模組支架安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板上，所述懸掛檢測(cè)模組包括4組，位于所述車頂設(shè)備底板的四個(gè)角，通過(guò)懸掛檢測(cè)模組窗口拍攝左前、左后、右前、右后四個(gè)方向的接觸網(wǎng)懸掛件。

5、可選地，所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組通過(guò)幾何參數(shù)檢測(cè)模組支架安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板上，所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組包括3組，其中位于兩側(cè)的2組用于檢測(cè)剛性接觸網(wǎng)，中間1組用于檢測(cè)柔性接觸網(wǎng)。

6、可選地，所述裝置還包括：供電觸發(fā)一體式交換機(jī)，用于懸掛檢測(cè)模組、綜合檢測(cè)模組和幾何參數(shù)檢測(cè)模組的供電和通信連接。

7、可選地，所述車頂設(shè)備連接器提供通信連接至所述供電觸發(fā)一體式交換機(jī)，用于各模組之間的數(shù)據(jù)交互。

8、可選地，所述車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊和所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊均滿足ip67防塵防水要求，且均為模塊化設(shè)計(jì)，并具備遠(yuǎn)程調(diào)試功能。

9、可選地，所述車頂設(shè)備底板上預(yù)留多組機(jī)械接口。

10、目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和圖像處理技術(shù)的發(fā)展，常采用在車頂集成安裝工業(yè)相機(jī)、線激光器、紅外熱像儀、紫外探測(cè)器、高頻補(bǔ)光燈等設(shè)備組成的車頂數(shù)據(jù)采集模塊，在車底集成安裝工業(yè)相機(jī)、線激光器等設(shè)備組成的車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊的方式采集受電弓與接觸網(wǎng)的工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。將檢測(cè)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)比，以此來(lái)判斷弓網(wǎng)的幾何關(guān)系是否存在異常，同時(shí)進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。然而，現(xiàn)有弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備往往1、未采用模塊化進(jìn)行集成，僅僅是通過(guò)復(fù)合各類傳感器的方式進(jìn)行機(jī)械性集成，實(shí)踐中極易出現(xiàn)傳感器之間配合不良，如工業(yè)相機(jī)和補(bǔ)光燈頻率配合不好，導(dǎo)致畫面出現(xiàn)頻閃等現(xiàn)象，影響檢測(cè)精度和觀測(cè)效果。此外，未采用模塊化集成的設(shè)備還存在維護(hù)成本高、難度大、問題定位困難、拆裝困難、設(shè)計(jì)研發(fā)成本高等問題；2、無(wú)法進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，如設(shè)備在進(jìn)行調(diào)試期間，需要反復(fù)登頂作業(yè)調(diào)整相機(jī)/傳感器視角、光圈、焦距、景深等技術(shù)特征，同時(shí)至少需要2名操作人員在車頂和客室內(nèi)共同配合作業(yè)，設(shè)備安裝后需要較多調(diào)試作業(yè)周期和成本；3、弓網(wǎng)監(jiān)測(cè)設(shè)備均部署與車外環(huán)境，運(yùn)行環(huán)境較為惡劣存在雨雪、高溫、潮濕、污漬等惡劣環(huán)境因素，設(shè)備需要定期清潔維護(hù)，消耗大量人力物力，且行車過(guò)程中設(shè)備被污漬、雨雪等環(huán)境因素干擾可能會(huì)對(duì)監(jiān)測(cè)效果產(chǎn)生影響。

11、針對(duì)現(xiàn)有的視頻相機(jī)安裝結(jié)構(gòu)的不足，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N適用于系列化中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)地鐵列車的弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置。本申請(qǐng)主要由車頂數(shù)據(jù)采集模塊和車底振動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備組成，系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，旨在解決傳感器之間配合不良、維護(hù)成本高、難度大、調(diào)試周期長(zhǎng)等問題。

12、本申請(qǐng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，集成了幾何參數(shù)檢測(cè)模組(接觸網(wǎng)幾何參數(shù)、導(dǎo)高、拉出值、磨耗、跨距內(nèi)高低差等)、懸掛檢測(cè)模組(關(guān)鍵零部件懸掛包括絕緣子、匯流排、線夾、錨段膨脹螺栓等)、綜合檢測(cè)模組(用于檢測(cè)受電弓結(jié)構(gòu)異常、燃弧、溫度檢測(cè)、補(bǔ)光燈設(shè)備等)、供電觸發(fā)一體式交換機(jī)(用于設(shè)備的供電和網(wǎng)絡(luò)通信)、防水接線盒(用于和外部連接器安裝配合同時(shí)起到外部接頭防水的作用)。其中幾何參數(shù)檢測(cè)模組、懸掛檢測(cè)模組、綜合檢測(cè)模組內(nèi)部相機(jī)具有自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)調(diào)節(jié)光圈等功能，可以通過(guò)在客室內(nèi)通過(guò)專用軟件進(jìn)入設(shè)備控制系統(tǒng)，進(jìn)而對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵特征參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，不再需要登頂同時(shí)與客室內(nèi)的操作人員配合，僅需要1人在客室內(nèi)即可完成調(diào)試作業(yè)。幾何參數(shù)檢測(cè)模組、懸掛檢測(cè)模組、綜合檢測(cè)模組、供電觸發(fā)一體式交換機(jī)等模塊化設(shè)備集成度高、設(shè)備獨(dú)立性強(qiáng)(不受外部設(shè)備關(guān)聯(lián)性影響)、接口和結(jié)構(gòu)較為成熟固定、自具有ip67防護(hù)等級(jí)，大大節(jié)約了設(shè)計(jì)研發(fā)人員的集成開發(fā)工作量，也為設(shè)備交付后的維護(hù)作業(yè)提供了便利，維護(hù)人員僅需要攜帶1中操作工具即可便捷地拆裝設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。同時(shí)設(shè)備兼顧了防塵防水、電解除濕除霧、融雪、清水自潔等功能，為設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障、為維護(hù)工作提供了極大的便捷。另外根據(jù)系列化標(biāo)準(zhǔn)地鐵對(duì)配置的定制化要求，本申請(qǐng)可個(gè)性化選擇高配、低配等十余種不同配置的功能版本，接口具有兼容性，可以方便的進(jìn)行配置管理。

技術(shù)特征：

1.一種弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括2個(gè)車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊和1個(gè)車頂數(shù)據(jù)采集模塊；

2.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述綜合檢測(cè)模組(40)通過(guò)綜合檢測(cè)模組支架(41)安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板(20)上，所述綜合檢測(cè)模組(40)內(nèi)置紫外探測(cè)器、紅外熱像儀、工業(yè)相機(jī)、補(bǔ)光燈以及處理器單元，主要用于實(shí)時(shí)拍攝受電弓和接觸網(wǎng)部位，檢測(cè)受電弓結(jié)構(gòu)異常、燃弧發(fā)生情況以及弓網(wǎng)接觸點(diǎn)溫度。

3.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述懸掛檢測(cè)模組(30)通過(guò)懸掛檢測(cè)模組支架(31)安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板(20)上，所述懸掛檢測(cè)模組(30)包括4組，位于所述車頂設(shè)備底板(20)的四個(gè)角，通過(guò)懸掛檢測(cè)模組窗口(13)拍攝左前、左后、右前、右后四個(gè)方向的接觸網(wǎng)懸掛件。

4.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組(50)通過(guò)幾何參數(shù)檢測(cè)模組支架(51)安裝緊固于所述車頂設(shè)備底板(20)上，所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組(50)包括3組，其中位于兩側(cè)的2組用于檢測(cè)剛性接觸網(wǎng)，中間1組用于檢測(cè)柔性接觸網(wǎng)。

5.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

6.一種如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述車頂設(shè)備連接器(80)提供通信連接至所述供電觸發(fā)一體式交換機(jī)(60)，用于各模組之間的數(shù)據(jù)交互。

7.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊和所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊均滿足ip67防塵防水要求，且均為模塊化設(shè)計(jì)，并具備遠(yuǎn)程調(diào)試功能。

8.一種如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述車頂設(shè)備底板(20)上預(yù)留多組機(jī)械接口。

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種弓網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括2個(gè)車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊和1個(gè)車頂數(shù)據(jù)采集模塊；所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊包括：車頂設(shè)備蓋板，車頂設(shè)備底板，線激光窗口，工業(yè)相機(jī)窗口，懸掛檢測(cè)模組窗口，懸掛檢測(cè)模組，綜合檢測(cè)模組，幾何參數(shù)檢測(cè)模組，供電觸發(fā)一體式交換機(jī)，防水接線盒，車頂設(shè)備連接器，其中，所述車頂設(shè)備底板上包括多個(gè)安裝孔，所述安裝孔用于安裝所述車頂數(shù)據(jù)采集模塊中的各個(gè)模組；所述車底振動(dòng)補(bǔ)償模塊包括車底振動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備，所述車底振動(dòng)補(bǔ)償設(shè)備安裝在車底，與所述幾何參數(shù)檢測(cè)模組安裝在同一垂線上。

技術(shù)研發(fā)人員：張振甫,蘇先輝,劉鈺宸,胡小峰,李華權(quán),熊德偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：合肥中車軌道交通車輛有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/5/16