一种电力机车自动过分相系统的检测方法及装置与流程

本发明涉及一种电力机车自动过分相系统的检测方法及装置，主要用于电力机车自动过分相系统的检测，属于电力机车检测技术领域。

背景技术：

电气化铁路电网采用单项25kv供电，而电力系统则是三相供电系统。为了使电气化铁道从电力系统三相电网取流基本对称，电气化铁道采用了分相分段取流的方法，即每隔20～25km设置一个分相区。相邻分相区由不同相的二相供电，相邻分相区约有30米的供电死区，这样就存在电力机车如何通过分相区的问题。随着自动过分相装置在全国铁路各大干线的全面推广，为保障自动过分相装置的良好率，确保电力机车过分相的安全，自动过分相装置的检修设备和检修工艺的改进是必不可少的。且电力机车车载的自动过分相装置经一段时间的运行，可能会因为机车的振动而造成部件的松动及内部连线的松脱；也可能因为运行途中灰尘的侵入和受潮导致内部电路短路或烧毁；以及可能由于机车本身的故障而导致装置内部的损坏；内部继电器元件的触头也可能因灰尘集结等而接触不良。所以目前各个机务段在机车出库前均对车载自动过分相装置检测，以保证机车过分相装置的正常。而电力机车自动过分相检测装置是保证电力机车自动过分相的功能正常可靠，保证电力机车安全自动通过分相点的有效手段。

检索国内专利，有关于自动过分相系统的检测装置，举例如下：

1.专利申请号为201420766584.9，名称为“电力机车自动过分相检测装置”的实用新型专利公开了一种电力机车自动过分相检测装置,属于电力机车技术领域，为解决现有检测装置检测效率低、检测流程不规范等问题而设计。一种电力机车自动过分相检测装置，包括控制器和与所述控制器无线连接的终端机。其中，所述控制器可在电力机车司机室内或电力机车周围通过无线方式控制所述终端机；所述终端机用于产生变化磁场并触发设在电力机车上的自动过分相传感器。该电力机车自动过分相检测装置检测效率高、检测科学、检测流程规范。

2.专利申请号为CN201510101609.2，名称为“一种铁路电力机车车载自动过分相检测装置”的发明专利公开了一种铁路电力机车车载自动过分相检测装置。该装置的电流感应器、车轮位置传感器、磁钢、信号采集器固定在既有轨道内外侧，进线感应器和离线感应器分别布置在既有轨道的进线端和离线端；每个磁钢都布置在对应的车轮位置传感器的后方，两者间距等于电力机车自身磁钢与车轮间的距离；两个磁钢设置在轨道上，相互之间的距离满足过分相的检测距离；电流感应器感应既有轨道的电流大小，车轮位置传感器判定电力机车的是否到达预订位置，磁钢与机车上的磁钢配合控制机车主段的断开和闭合，信号采集器可以采集并存储电流感应器的数据；计算机处理系统能够读取数据，分析并显示上述数据信息。本发明提高了工作效率，增加了可靠性，保障安全。

以上专利虽然都涉及到电力机车过分相系统的检测方法或装置，但所采用的方法或装置都较复杂，使用起来不是很方便，因此有必要对此进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有电力机车过分相系统的检测方法或装置所存在的不足，为确保电力机车自动过分相系统的安全，提供一种携带方便、使用简单的电力机车自动过分相检测方法及系统装置。

本发明为实现上述目的所采取的技术手段为：一种电力机车自动过分相系统的检测方法，在机车外设置地感磁场模拟器，并通过检测仪控制地感磁场模拟器发射磁场信号，并让机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作；同时将检测仪通过数据信号采集装置连接到机车自动过分相系统，通过数据信号采集装置获取机车自动过分相系统的光电信号和开关信号输送至检测仪；检测仪接收机车自动过分相系统的控制信号后对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，通过地感磁场模拟器发射磁场信号即将地感磁场模拟器安装在机车地感器的下方，在机车地感器检测距离范围内，启动地感磁场模拟器发射磁场信号，地感磁场模拟器发射磁场信号由检测仪控制。

进一步地，启动地感磁场模拟器发射磁场信号即通过检测仪的按键输入参数，包括测试车号、测试位、检测人员工号、时间、机车方向、机车速度，启动测试，检测仪发送信号，启动地感磁场模拟器。

进一步地，机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作即地感磁场模拟器根据主机的参数，发送相应的磁场激励电脉冲，引起机车自动过分相系统的地感器线圈的磁通量发生变化，模拟使之感应到过分相脉冲，从而触发机车自动过分相系统动作。

进一步地，检测仪与地感磁场模拟器之间的命令数据传输采用无线或有线方式进行。

进一步地，所述数据信号采集装置为光电数据采集系统，包括光电感应器和信号采集电缆，光电感应器和信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪即将光电感应器和信号采集电缆安装在机车和过分相系统的相应位置，机车过分相系统感应到地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作时，光电感应器和信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪。

进一步地，检测仪与光电感应器和信号采集电缆之间的命令数据传输采用有线或无线方式进行。

进一步地，检测仪接收从光电感应器和信号采集电缆输出的机车自动过分相系统的控制信号，并对机车自动过分相系统进行检测判断即检测仪通过光电感应器和信号采集电缆接收来自机车自动过分相系统的“过分相指示灯”，以检测过分相系统的动作，并判断过分相系统的“主断分”、“主断合”、“劈相机”、“辅机”的控制信号，判断自动过分相系统的动作输出是否正常和输出时序是否正确。

进一步地，对机车自动过分相系统进行检测判断包括Ⅰ端向前预告信号动作检测判断、Ⅰ端向后预告信号动作检测判断、Ⅱ端向前预告信号动作检测判断、Ⅱ端向后预告信号动作检测判断。

进一步地，检测仪在采集自动过分相动作数据后，经数据滤波和抗干扰处理，直接在检测仪的显示屏上显示并保存在检测仪内，也可将测试数据通过无线网或U盘发送给地面计算机，供地面分析软件进行分析、保存和打印。

一种电力机车自动过分相系统的检测装置，包括检测仪、地感磁场模拟器和数据信号采集装置；地感磁场模拟器为磁场模拟发射器，模拟磁场发射器发射磁场信号供机车自动过分相系统感应；数据信号采集装置为机车自动过分相系统控制信号采集部件，将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪；检测仪为控制处理部分，接收从数据信号采集装置输出的机车自动过分相系统控制信号，对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，地感磁场模拟器在测试时安装在机车地感器下方，在机车地感器检测距离范围内。

进一步地，地感磁场模拟器采用锂电池供电。

进一步地，地感磁场模拟器采用无线或有线传输方式进行控制。

进一步地，地感磁场模拟器具有防水功能。

进一步地，数据信号采集装置为光电感应数据采集装置，包括光电感应器和信号采集电缆，光电感应器和信号采集电缆在测试时安装在机车和过分相系统的相应位置，对机车自动过分相系统的控制信号进行采集；检测仪与光电感应器和信号采集电缆之间的命令数据传输采用有线或无线方式进行。

进一步地，检测仪包括内部处理部分、交互部分、接口和辅助部分。

进一步地，内部处理部分包括CPU控制器，对地感磁场模拟器、光电感应器和信号采集电缆进行信号传送和接收，并对数据进行处理；

进一步地，检测仪的交互部分包括显示屏和按键，通过显示屏和按键，检测仪能设置测试时的“机车车号、试验工号、测试位、测试时间”等参数，与测试结果参数形成完整的测试记录。

进一步地，显示屏位于检测仪正面的上面部分，为工业液晶显示器，采用中文显示，具有背光和自动关机功能；按键位于检测仪正面的下面部分，可通过按键查询一千条历史数据，且能根据机车车号查询测试记录。

进一步地，接口排列于检测仪的顶部，检测仪通过接口与外围设备连接。

进一步地，检测仪的辅助部分包括铝合金防尘外壳、锂电池、充电器和专用箱，铝合金外壳保证检测仪坚固耐用；锂电池充电后能连续使用的要求，无需另行增加设备；专用箱防水防震，保证检测仪的安全。

本发明的有益效果：

1.本发明适用于各型交流/直流电力机车的自动过分相装置的检测，携带方便，操作简单，结果安全可靠，自动检测后还可以在检测仪上读取并保存检测结果，方便查阅和记录。通过这种便携式检测装置，可以极大提高工作效率，减轻工人劳动强度，保障机车出库前的自动过分相系统处于正常状态。

2.本发明可直接使用于各铁路机务段的整备场，使用时无需再增加其他地面设备，结构简单。

附图说明

图1为本发明检测原理示意图；

图2为本发明实施例一构成示意图；

其中：1.检测仪，2.地感磁场模拟器，3. 光电感应器，4.信号采集电缆。

具体实施方式

下面结合附图对此发明进一步说明：

实施例一

如图1和2所示，一种电力机车自动过分相系统的检测装置，包括检测仪1、地感磁场模拟器2和数据信号采集装置；地感磁场模拟器2为磁场模拟发射器，模拟磁场发射器发射磁场信号供机车自动过分相系统感应；数据信号采集装置为机车自动过分相系统控制信号输出部件，将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪1；检测仪1为控制处理部分，接收从数据信号采集装置输出的机车自动过分相系统控制信号，对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，地感磁场模拟器2在测试时安装在机车地感器下方，靠近机车地感器。

进一步地，地感磁场模拟器2采用锂电池供电。

进一步地，地感磁场模拟器2采用无线传输方式进行控制。

进一步地，地感磁场模拟器2具有防水功能。

进一步地，数据信号采集装置为光电感应数据采集装置，包括光电感应器3和信号采集电缆4，光电感应器3和信号采集电缆4在测试时安装在过分相系统的相应位置，对机车自动过分相系统的控制信号进行采集；检测仪与光电感应器3和信号采集电缆4之间的命令数据传输采用有线方式进行。

进一步地，检测仪1包括内部处理部分、交互部分、接口和辅助部分。

进一步地，内部处理部分包括CPU控制器，对地感磁场模拟器2和光电感应器3和信号采集电缆4进行信号传送和接收，并对数据进行处理和存储；

进一步地，检测仪1的交互部分包括显示屏和按键，通过显示屏和按键，检测仪1能设置测试时的“机车车号、试验工号、测试位、测试时间”等参数，与测试结果参数形成完整的测试记录。

进一步地，显示屏位于检测仪1正面的上面部分，为工业液晶显示器，采用中文显示，具有背光和自动关机功能；按键位于检测仪1正面的下面部分，可通过按键查询一千条历史数据，且能根据机车车号查询测试记录。

进一步地，接口排列于检测仪1的顶部，检测仪1通过接口与外围设备连接。

进一步地，检测仪1的辅助部分包括铝合金防尘外壳、锂电池、充电器和专用箱，铝合金外壳保证检测仪1坚固耐用；锂电池充电后能满足连续使用要求，无需另行增加设备；专用箱防水防震，保证检测仪1的安全。

本实施例还涉及一种上述装置实现的电力机车自动过分相系统的检测方法，在机车外设置地感磁场模拟器，并通过检测仪控制地感磁场模拟器发射磁场信号，并让机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作；同时将检测仪通过数据信号采集装置连接到机车自动过分相系统，通过数据信号采集装置获取机车自动过分相系统的光电信号和开关信号输送至检测仪；检测仪接收机车自动过分相系统的控制信号后对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，通过地感磁场模拟器模拟磁场发射器发射磁场信号即将地感磁场模拟器安装在机车地感器的下方，靠近机车地感器，启动地感磁场模拟器发射磁场信号，地感磁场模拟器发射磁场信号由检测仪控制。

进一步地，启动地感磁场模拟器发射磁场信号即通过检测仪的按键输入各种参数，包括测试车号、测试位、检测人员工号、时间、机车方向、机车速度，启动测试，检测仪发送信号，启动地感磁场模拟器。

进一步地，机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作即地感磁场模拟器根据主机的参数，发送相应的磁场激励电脉冲，引起机车自动过分相系统的地感器线圈的磁通量发生变化，模拟使之感应到过分相脉冲，从而触发机车自动过分相系统动作。

进一步地，检测仪与地感磁场模拟器之间的命令数据传输采用无线方式进行。

进一步地，所述数据信号采集装置为光电数据采集系统，包括光电感应器和信号采集电缆，光电感应器和信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪即将光电感应器和信号采集电缆安装在过分相系统的相应位置，机车过分相系统感应到地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作时，光电感应器和信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪；检测仪与光电感应器和信号采集电缆之间的命令数据传输采用有线方式进行。

进一步地，检测仪接收从光电感应器和信号采集电缆输出的机车自动过分相系统的控制信号，并对机车自动过分相系统进行检测判断即检测仪通过光电感应器接收来自机车自动过分相系统的“过分相指示灯”，以检测过分相系统的动作，并判断过分相系统的“主断分”、“主断合”、“劈相机”、“辅机”的控制信号，判断自动过分相系统的动作输出是否正常和输出时序是否正确。

进一步地，对机车自动过分相系统进行检测判断包括Ⅰ端向前预告信号动作检测判断、Ⅰ端向后预告信号动作检测判断、Ⅱ端向前预告信号动作检测判断、Ⅱ端向后预告信号动作检测判断。

进一步地，检测仪在采集自动过分相动作数据后，经数据滤波和抗干扰处理，直接在检测仪的显示屏上显示并保存在检测仪内。

实施例二

本实施例与实施例一原理相同，只是操作上有所区别。一种电力机车自动过分相系统的检测装置，包括检测仪1、地感磁场模拟器2和数据信号采集装置；地感磁场模拟器2为磁场模拟发射器，模拟磁场发射器发射磁场信号供机车自动过分相系统感应；数据信号采集装置为机车自动过分相系统控制信号输出部件，将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪1；检测仪1为控制处理部分，接收从数据信号采集装置输出的机车自动过分相系统控制信号，对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，地感磁场模拟器2在测试时安装在机车地感器下方，在机车地感器检测距离范围内。

进一步地，地感磁场模拟器2采用锂电池供电。

进一步地，地感磁场模拟器2采用有线传输方式进行控制。

进一步地，地感磁场模拟器2具有防水功能。

进一步地，数据信号采集装置为光电感应数据采集装置，包括光电感应器3和信号采集电缆4，光电感应器3和信号采集电缆4在测试时安装在过分相系统的相应位置，对机车自动过分相系统的控制信号进行采集，并将采集数据输出至检测仪；检测仪与光电感应器和信号采集电缆之间的命令数据传输采用无线方式进行。

进一步地，检测仪1包括内部处理部分、交互部分、接口和辅助部分。

进一步地，内部处理部分包括CPU控制器、数据处理器和存储器，对地感磁场模拟器2、光电感应器3和信号采集电缆4进行信号传送和接收，并对数据进行处理和存储。

进一步地，检测仪1的交互部分包括显示屏和按键，通过显示屏和按键，检测仪1能设置测试时的“机车车号、试验工号、测试位、测试时间”等参数，与测试结果参数形成完整的测试记录。

进一步地，显示屏位于检测仪1正面的上面部分，为工业液晶显示器，采用中文显示，具有背光和自动关机功能；按键位于检测仪1正面的下面部分，可通过按键查询一千条历史数据，且能根据机车车号查询测试记录。

进一步地，接口4排列于检测仪1的顶部，检测仪1通过接口与外围设备连接。

进一步地，检测仪1的辅助部分包括铝合金防尘外壳、锂电池、充电器和专用箱，铝合金外壳保证检测仪1坚固耐用；锂电池充电后能满足连续使用的要求，无需另行增加设备；专用箱防水防震，保证检测仪1的安全。

本实施例还涉及一种上述装置实现的电力机车自动过分相系统的检测方法，在机车外设置地感磁场模拟器，并通过检测仪控制地感磁场模拟器发射磁场信号，并让机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作；同时将检测仪通过数据信号采集装置连接到机车自动过分相系统，通过数据信号采集装置获取机车自动过分相系统的光电信号和开关信号输送至检测仪；检测仪接收机车自动过分相系统的控制信号后对机车自动过分相系统进行检测判断。

进一步地，通过地感磁场模拟器模拟磁场发射器发射磁场信号即将地感磁场模拟器安装在机车地感器的下方，在机车地感器检测距离范围内，启动地感磁场模拟器发射磁场信号，地感磁场模拟器发射磁场信号由检测仪控制。

进一步地，启动地感磁场模拟器发射磁场信号即通过检测仪的按键输入参数，包括测试车号、测试位、检测人员工号、时间、机车方向、机车速度，启动测试，检测仪发送信号，启动地感磁场模拟器。

进一步地，机车自动过分相系统感应地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作即地感磁场模拟器根据主机的参数，发送相应的磁场激励电脉冲，引起机车自动过分相系统的地感器线圈的磁通量发生变化，模拟使之感应到过分相脉冲，从而触发机车自动过分相系统动作。

进一步地，检测仪与地感磁场模拟器之间的命令数据传输采用有线方式进行。

进一步地，数据信号采集装置为光电数据采集系统，包括光电感应器和信号采集电缆，光电感应器和信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪即将光电感应器安装在过分相系统的相应位置，机车过分相系统感应到地感磁场模拟器发射的磁场信号并执行相应动作时，光电感应器/信号采集电缆将机车自动过分相系统的控制信号输送至检测仪。

进一步地，检测仪与光电感应器和信号采集电缆之间的命令数据传输采用无线方式进行。

进一步地，检测仪接收从光电感应器/信号采集电缆输出的机车自动过分相系统的控制信号，并对机车自动过分相系统进行检测判断即检测仪通过光电感应器/信号采集电缆接收来自机车自动过分相系统的“过分相指示灯”，以检测过分相系统的动作，并判断过分相系统的“主断分”、“主断合”、“劈相机”、“辅机”的控制信号，判断自动过分相系统的动作输出是否正常和输出时序是否正确。

进一步地，对机车自动过分相系统进行检测判断包括Ⅰ端向前预告信号动作检测判断、Ⅰ端向后预告信号动作检测判断、Ⅱ端向前预告信号动作检测判断、Ⅱ端向后预告信号动作检测判断。

进一步地，检测仪在采集自动过分相动作数据后，经数据滤波和抗干扰处理，直接在检测仪的显示屏上显示并通过无线网或U盘将测试数据发送给地面计算机，供地面分析软件进行分析、保存和打印。

由此可见，本发明具有以下有益效果：

1.本发明适用于各型直流/交流电力机车的自动过分相装置的检测，携带方便，操作简单，结果安全可靠，自动检测后还可以在检测仪上读取并保存检测结果，方便查阅和记录。通过这种便携式检测装置，可以极大提高工作效率，减轻工人劳动强度，保障机车出库前的自动过分相系统处于正常状态。

2.本发明可直接使用于各铁路机务段的整备场，使用时无需再增加其他地面设备，结构简单。