一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，在接觸網(wǎng)支持立柱上安裝濕度傳感器和信號(hào)采集模塊；立柱上安裝有可將絕緣子產(chǎn)生的泄露電流檢測(cè)出來的泄露電流采集裝置，濕度傳感器負(fù)責(zé)采集絕緣子所處環(huán)境的濕度，信號(hào)采集模塊將濕度和泄露電流參數(shù)進(jìn)行收集、處理，將檢測(cè)信息發(fā)送給信號(hào)接收模塊，機(jī)載處理設(shè)備將饋電線的網(wǎng)壓及與污穢相關(guān)的信息處理，當(dāng)機(jī)車到達(dá)車站內(nèi)上，通過站內(nèi)通信系統(tǒng)將絕緣子污穢信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到牽引供電段。本實(shí)用新型采用絕緣子泄露電流來在線監(jiān)測(cè)，每個(gè)檢測(cè)模塊都有自己地址，將對(duì)應(yīng)的地址和數(shù)據(jù)傳送數(shù)據(jù)接收處理部分并將絕緣子信息反饋給牽引供電部門，及時(shí)清掃絕緣子，避免發(fā)生污穢閃絡(luò)事故。
【專利說明】—種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于鐵道供電【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)
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【背景技術(shù)】
[0002]絕緣子是鐵道供電線路的重要設(shè)備，我國現(xiàn)有的鐵道供電系統(tǒng)中還沒有絕緣子污穢情況實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)，當(dāng)絕緣子污染嚴(yán)重時(shí)，會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，最終導(dǎo)致短路跳閘事故，致使列車停運(yùn)。因此研制監(jiān)測(cè)絕緣子污穢狀況的設(shè)備，實(shí)時(shí)提供絕緣子表面污染數(shù)據(jù)和預(yù)報(bào)警服務(wù)，對(duì)鐵道供電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。現(xiàn)行國內(nèi)外絕緣子參數(shù)檢測(cè)有三類:
[0003]1、預(yù)測(cè)方法
[0004]通過對(duì)鐵路沿線接觸網(wǎng)絕緣子積污狀況的觀測(cè)，尋找影響絕緣子積污速率的主要因素；根據(jù)不同地區(qū)的積污速率，繪制出鐵路線的積污速率分布情況，預(yù)測(cè)絕緣子污染的程度。這種方法取決于原始數(shù)據(jù)和專家個(gè)人技術(shù)，數(shù)據(jù)庫數(shù)量大、計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)、預(yù)測(cè)機(jī)理不易確定。
[0005]2、絕緣子泄露電流在線檢測(cè)
[0006]通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)絕緣子泄漏電流判斷絕緣子狀態(tài)，采用GPRS/GMS數(shù)據(jù)通信，運(yùn)用GPS定位系統(tǒng)，引入模糊算法的專家報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子污穢的在線檢測(cè)。該方法能夠較準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)絕緣子污穢檢測(cè)，但這種方法對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的電源要求較高，在鐵路供電沿線沒有低壓電源，只能采用電池加光伏發(fā)電配合，但光伏發(fā)電受光照和太陽能電池板表面的污染程度影響，會(huì)導(dǎo)致供電的不穩(wěn)定性，使系統(tǒng)的檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠性下降。同時(shí)，由于鐵道供電的接觸網(wǎng)的網(wǎng)壓有一定的變化，可能導(dǎo)致測(cè)量的泄露電流反映出來的污穢程度會(huì)有很大的偏差，最終使測(cè)量錯(cuò)誤。
[0007]3、絕緣子表面污穢圖像檢測(cè)
[0008]通過實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)絕緣子表面污穢圖像來判斷絕緣子污穢程度，采用GPRS/GMS數(shù)據(jù)通信，運(yùn)用GPS定位系統(tǒng)，引入模糊算法的專家報(bào)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)絕緣子污穢的在線檢測(cè)。該方法進(jìn)行圖像采集、比較來判斷污穢程度，相對(duì)以上兩種方法是最準(zhǔn)確的。由于絕緣子的外形，這種方法也不觀測(cè)到絕緣子各部分表面的圖像，有可能導(dǎo)致漏判，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸大和處理復(fù)雜，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備的計(jì)算能力和電源都有很高的要求，不適合大面積的使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]本實(shí)用新型的目的在于提供一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，旨在解決我國現(xiàn)有的鐵道供電系統(tǒng)中還沒有絕緣子污穢情況實(shí)時(shí)信息監(jiān)測(cè)，當(dāng)絕緣子污染嚴(yán)重時(shí)，會(huì)發(fā)生閃絡(luò)，最終導(dǎo)致短路跳閘事故，致使列車停運(yùn)的問題。
[0010]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置由鐵路沿線絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分和車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分組成；
[0011]所述的絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分包括:
[0012]信號(hào)采集模塊，電源由太陽能電池板與蓄電池加鋰電池雙電源進(jìn)行供電，采用電源管理模塊進(jìn)行管理，當(dāng)蓄電池電源不足或出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到鋰電池供電狀態(tài)；
[0013]泄露電流采集裝置，安放在絕緣子的接地側(cè)，采用電磁隔離，將泄露電流與信號(hào)采集模塊相隔離，把泄露電流變成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理；
[0014]濕度傳感器，安放在絕緣子的附近，用于檢測(cè)環(huán)境濕度參數(shù)，濕度傳感器將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理；
[0015]nRF905無線收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)將采集的信息向機(jī)車車載信號(hào)接收模塊發(fā)送，當(dāng)機(jī)車通過該設(shè)備時(shí)，機(jī)車車載信號(hào)接收模塊發(fā)送一個(gè)喚醒信號(hào)，讓nRF905無線收發(fā)模塊開始發(fā)送數(shù)據(jù)；
[0016]所述的車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分包括:
[0017]電源，由機(jī)車的DCllOV供電，將IlOV通過開關(guān)電源變換成24V的電源給各個(gè)部件供電；
[0018]信號(hào)接收模塊，由nRF905無線收發(fā)模塊構(gòu)成，該部分負(fù)責(zé)向檢測(cè)部分發(fā)送喚醒信號(hào)，同時(shí)將檢測(cè)部分發(fā)送的信息進(jìn)行收集；
[0019]機(jī)載處理設(shè)備，負(fù)責(zé)發(fā)送喚醒命令，以及接收信息，并通過車載GPS定位系統(tǒng)、接觸網(wǎng)壓檢測(cè)系統(tǒng)將機(jī)車的位置及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)壓信息傳送給CPU處理單元，處理單元對(duì)采集的各種信息進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)；
[0020]人機(jī)操作面板，可以進(jìn)行污穢程度的設(shè)定，如果達(dá)到了污穢程度，處理單元發(fā)生命令，可在人機(jī)操作面板上進(jìn)行報(bào)警提示，相關(guān)人員進(jìn)行必要的處理。
[0021]進(jìn)一步，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置在接觸網(wǎng)支持立柱上安裝濕度傳感器和信號(hào)采集模塊，在接觸網(wǎng)支持彎臂等絕緣子靠近立柱側(cè)安裝泄露電流采集裝置。
[0022]進(jìn)一步，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置中的泄露電流采集裝置有2個(gè)，第一泄露電流采集裝置檢測(cè)水平絕緣子上的泄露電流，第二泄露電流采集裝置檢測(cè)傾斜放置的絕緣子的泄露電流。
[0023]本實(shí)用新型采用絕緣子泄露電流來在線監(jiān)測(cè)，每個(gè)檢測(cè)模塊都有自己地址，將對(duì)應(yīng)的地址和數(shù)據(jù)傳送到運(yùn)行在該線路的機(jī)車數(shù)據(jù)接收模塊上，該機(jī)車上的數(shù)據(jù)接收處理部分將絕緣子信息反饋給牽引供電部門，及時(shí)的清掃絕緣子，避免發(fā)生污穢閃絡(luò)事故，減少了數(shù)據(jù)采集部分對(duì)電源的要求，同時(shí)不需要增加GPS定位設(shè)備，可采用機(jī)車上的GPS定位設(shè)備，使設(shè)備的價(jià)格下降，減少了對(duì)電源的要求，同時(shí)檢測(cè)絕緣子所處電壓的參數(shù)來判別污穢程度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分工作原理示意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分工作原理示意圖；
[0027]圖中:1、信號(hào)采集模塊；2、濕度傳感器；3、泄露電流采集裝置；4、信號(hào)接收模塊；5、機(jī)載處理設(shè)備；6、太陽能電池板；7、立柱。

【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0029]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置由鐵路沿線絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分和車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分組成；
[0030]所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置在接觸網(wǎng)支持立柱7上安裝濕度傳感器I和信號(hào)采集模塊2，在接觸網(wǎng)支持彎臂等絕緣子靠近立柱7側(cè)安裝泄露電流采集裝置3，該裝置可將絕緣子產(chǎn)生的泄露電流檢測(cè)出來，濕度傳感器2負(fù)責(zé)采集絕緣子所處環(huán)境的濕度，信號(hào)采集模塊I將濕度和泄露電流參數(shù)進(jìn)行收集、處理，將有用的信息通過HRF905無線收發(fā)模塊發(fā)送給機(jī)車上的信號(hào)接收模塊4 ;
[0031 ]在機(jī)車上安裝信號(hào)接收模塊4和機(jī)載處理設(shè)備5，信號(hào)接收模塊4接收信號(hào)采集模塊I發(fā)送的信息，該信息傳送給機(jī)載處理設(shè)備5，機(jī)載處理設(shè)備5將饋電線的網(wǎng)壓及與污穢相關(guān)的信息進(jìn)行記錄、分析、打印處理，當(dāng)機(jī)車到達(dá)車站內(nèi)上，通過站內(nèi)通信系統(tǒng)將絕緣子污穢信息通過網(wǎng)絡(luò)傳送到牽引供電段，段內(nèi)工作人員根據(jù)反映的信息對(duì)污穢的絕緣子進(jìn)行巡查并清掃等工作，以保證可靠的供電。
[0032]進(jìn)一步，所述的絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分包括絕緣子泄露電流采集裝置3、信號(hào)采集模塊1、濕度傳感器2、太陽能電池板6、充電設(shè)備、蓄電池、無線收發(fā)器、以及CPU處理單元；
[0033]信號(hào)采集模塊I的電源由太陽能電池板6與蓄電池加鋰電池雙電源進(jìn)行供電，采用電源管理模塊進(jìn)行管理，當(dāng)蓄電池電源不足或出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到鋰電池供電狀態(tài)，保證電源能可靠的供電，使電源運(yùn)行在最低功耗模式；
[0034]泄露電流采集裝置3安放在絕緣子的接地側(cè)，采用電磁隔離，將泄露電流與信號(hào)采集模塊相隔離，把泄露電流變成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理；
[0035]濕度傳感器2安放在絕緣子的附近，用于檢測(cè)環(huán)境濕度參數(shù)，濕度傳感器將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理；
[0036]nRF905無線收發(fā)模塊負(fù)責(zé)將采集的信息向機(jī)車車載信號(hào)接收模塊4發(fā)送，當(dāng)機(jī)車通過該設(shè)備時(shí)，機(jī)車車載信號(hào)接收模塊4發(fā)送一個(gè)喚醒信號(hào)，讓nRF905無線收發(fā)模塊開始發(fā)送數(shù)據(jù)，這樣就可以不需要一直發(fā)送信號(hào)，減少了模塊電源的損耗。
[0037]進(jìn)一步，即使在同一個(gè)環(huán)境下，由于絕緣子放置方位不同，污穢的程度也會(huì)不同，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置中的泄露電流采集裝置有2個(gè)，第一泄露電流采集裝置檢測(cè)水平絕緣子上的泄露電流，第二泄露電流采集裝置檢測(cè)傾斜放置的絕緣子的泄露電流。
[0038]進(jìn)一步，所述的車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分包括電源、信號(hào)接收模塊4、機(jī)載處理設(shè)5備、人機(jī)操作面板；
[0039]電源由機(jī)車的DCl1V供電，避免機(jī)車在分相時(shí)斷電影響設(shè)備的運(yùn)行，將I1V通過開關(guān)電源變換成24V的電源給各個(gè)部件供電；
[0040]信號(hào)接收模塊4由nRF905無線收發(fā)模塊構(gòu)成，該部分負(fù)責(zé)向檢測(cè)部分發(fā)送喚醒信號(hào)，同時(shí)將檢測(cè)部分發(fā)送的信息進(jìn)行收集。
[0041]機(jī)載處理設(shè)備5負(fù)責(zé)發(fā)送喚醒命令，以及接收信息，并通過車載GPS定位系統(tǒng)、接觸網(wǎng)壓檢測(cè)系統(tǒng)將機(jī)車的位置及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)壓信息傳送給CPU處理單元，處理單元對(duì)采集的各種信息進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)。
[0042]人機(jī)操作面板可以進(jìn)行污穢程度的設(shè)定，如果達(dá)到了污穢程度，處理單元發(fā)生命令，可在人機(jī)操作面板上進(jìn)行報(bào)警提示，相關(guān)人員進(jìn)行必要的處理。
[0043]上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置由鐵路沿線絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分和車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分組成； 所述的絕緣子狀態(tài)檢測(cè)部分包括: 信號(hào)采集模塊，電源由太陽能電池板與蓄電池加鋰電池雙電源進(jìn)行供電，采用電源管理模塊進(jìn)行管理，當(dāng)蓄電池電源不足或出現(xiàn)故障時(shí)，自動(dòng)切換到鋰電池供電狀態(tài)； 泄露電流采集裝置，安放在絕緣子的接地側(cè)，采用電磁隔離，將泄露電流與信號(hào)采集模塊相隔離，把泄露電流變成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理； 濕度傳感器，安放在絕緣子的附近，用于檢測(cè)環(huán)境濕度參數(shù)，濕度傳感器將濕度信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20MA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)傳送給信號(hào)采集模塊中的A/D轉(zhuǎn)換電路，然后該數(shù)字信息由CPU處理單元進(jìn)行處理； nRF905無線收發(fā)模塊，負(fù)責(zé)將采集的信息向機(jī)車車載信號(hào)接收模塊發(fā)送，當(dāng)機(jī)車通過該設(shè)備時(shí)，機(jī)車車載信號(hào)接收模塊發(fā)送一個(gè)喚醒信號(hào)，讓nRF905無線收發(fā)模塊開始發(fā)送數(shù)據(jù)； 所述的車內(nèi)機(jī)載數(shù)據(jù)接收處理部分包括: 電源，由機(jī)車的DCllOV供電，將IlOV通過開關(guān)電源變換成24V的電源給各個(gè)部件供電； 信號(hào)接收模塊，由nRF905無線收發(fā)模塊構(gòu)成，該部分負(fù)責(zé)向檢測(cè)部分發(fā)送喚醒信號(hào)，同時(shí)將檢測(cè)部分發(fā)送的信息進(jìn)行收集； 機(jī)載處理設(shè)備，負(fù)責(zé)發(fā)送喚醒命令，以及接收信息，并通過車載GPS定位系統(tǒng)、接觸網(wǎng)壓檢測(cè)系統(tǒng)將機(jī)車的位置及對(duì)應(yīng)的網(wǎng)壓信息傳送給CPU處理單元，處理單元對(duì)采集的各種信息進(jìn)行分析、處理、存儲(chǔ)； 人機(jī)操作面板，可以進(jìn)行污穢程度的設(shè)定，如果達(dá)到了污穢程度，處理單元發(fā)生命令，可在人機(jī)操作面板上進(jìn)行報(bào)警提示，相關(guān)人員進(jìn)行必要的處理。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置在接觸網(wǎng)支持立柱上安裝濕度傳感器和信號(hào)采集模塊，在接觸網(wǎng)支持彎臂絕緣子靠近立柱側(cè)安裝泄露電流采集裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的鐵道供電絕緣子污穢在線檢測(cè)裝置中的泄露電流采集裝置有2個(gè)，第一泄露電流采集裝置檢測(cè)水平絕緣子上的泄露電流，第二泄露電流采集裝置檢測(cè)傾斜放置的絕緣子的泄露電流。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK204085559SQ201420325761
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月18日
【發(fā)明者】嚴(yán)俊, 張瑩, 謝永超, 石金艷, 鐘燕科 申請(qǐng)人:湖南鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院