一种铁路接触网参数测量装置的制作方法

本实用新型涉及接触网检测技术领域，特别是涉及一种铁路接触网参数测量装置。

背景技术：

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。安装于列车车顶的受电弓与架设在轨道线路旁的接触网通过滑动接触实现电能的传输。在高速运行和恶劣的气候条件下，需要检测接触网的各项性能，保证列车的正常运行。

公开号为cn202255332u，授权公告日为2012年05月30日的中国实用新型专利文件公开的技术方案如下：一种接触网动态拉出值检测装置，包括检测动态拉出值的多个压力传感器，信号转换及发送单元以及信号接收及解析单元，所述多个压力传感器与所述的信号转换及发送单元及信号接收及解析单元顺序连接，多个压力传感器对称安装于受电弓滑板上。

上述技术方案在实际使用过程中，会出现以下问题：

（1）现有技术中都是针对各个参数分别设置单独的参数测量装置，设备复杂，例如上述技术方案只设有压力传感器，测量参数有限，不能综合反映接触网的性能参数。

（2）虽然采用光纤实现了高低压端隔离传输，但是该技术方案中采用光纤连接车顶设备和车内设备，存在光纤易折断的问题，对于设备的可靠运行影响较大。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种铁路接触网参数测量装置，能有效解决接触网的参数测量不全面和光纤易折断的问题。

本实用新型是通过采用下述技术方案实现的：

一种铁路接触网参数测量装置，包括受电弓、检测车和计算机，所述受电弓通过支撑绝缘子与检测车车顶相连，计算机位于检测车车内，所述支撑绝缘子将检测车车顶划分为高压区和低压区，所述高压区内设有压力传感器、加速度传感器、旋转电位器和信号预处理单元，所述低压区设有信号转换单元；所述压力传感器位于受电弓的滑板和受电弓的弓头架之间，所述加速度传感器位于受电弓的的滑板上，所述旋转电位器位于受电弓的臂杆的弯折处；所述压力传感器、加速度传感器和旋转电位器的输出端与信号预处理单元的输入端相连，信号预处理单元的输出端通过光纤与信号转换单元的输入端相连，信号转换单元的输出端通过网线与计算机相连。

所述信号预处理单元包括ad转换器、单片机、达林顿管和电光转换器，所述ad转换器用于将模拟量信号转换为数字量信号并输出至单片机中，所述单片机用于将接收的数字量信号转换为电脉冲信号，并将所述电脉冲信号通过达林顿管驱动的电光转换器以光脉冲信号的方式发送出。

所述加速度传感器位于滑板中部，压力传感器位于靠滑板边缘一侧。

所述压力传感器设有两对，均安装于两个滑板与弓头架之间，每对压力传感器的两个对称安装在一个滑板的两端。

所述压力传感器上表面与受电弓的滑板相连，下表面与受电弓的弓头底架相连。

所述信号转换单元用于将光纤传送的光脉冲信号转成数字信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果表现在：

1、本申请在受电弓的滑板上设置压力传感器和加速度传感器，在受电弓的臂杆的弯折处设置旋转电位器，可以精确测量受电弓和接触网的各接触参数，进而来推导出接触网的相关参数，且推到的接触网的参数更加准确，能综合反映接触网的性能参数，便于更好的研究和分析接触网。

在高压区，通过传感器采集信号，通过测量得到的压力、硬点和导高可得出接触线的部分工作状态。为了便于分析和处理，最终信号需传回到低压侧。由于高压侧和低压侧之间存在上万伏特电压差，本申请的传输采用光纤隔离方式传输，消除安全隐患。并且采用光纤传递的两端即信号预处理单元和信号转换单元都位于车顶，车顶设备和车内设备之间通过网线连接，能有效解决现有技术中光纤连接车顶设备和车内设备存在的光纤易折断的问题。

2、信号预处理单元包括ad转换器、单片机、达林顿管和电光转换器，由于信号预处理单元位于高压区，为了提高信号的抗干扰能力，ad转换器实现将压力传感器、加速度传感器和旋转电位器传回的模拟量信号转换成数字量信号。便于分析和处理，单片机将接收的数字量信号转换为电脉冲信号，并将电脉冲信号通过达林顿管驱动的电光转换器以光脉冲信号的方式发送出至信号转换单元，最终信号需传回到低压区，信号转换单元可以将通过光纤传送的光脉冲信号转成数字信号，再发送至计算机进行处理。通过该操作，可以极大提高信号的抗干扰能力。

3、接触线来回滑动和滑板接触均在中心区域，加速度传感器位于滑板中部，压力传感器位于靠滑板边缘一侧，使得数据测量结果更加准确。

4、每对压力传感器设有两个，对称安装在滑板上，通过一左一右的测量，压力检测更加准确。

5、所述压力传感器上表面与受电弓的滑板相连，下表面与受电弓的弓头底架相连，在检测车高速运行的情况下，能在稳定固定的同时精确测量压力值。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图；

图3为本实用新型中信号预处理单元的电路图；

图中标记：

1、受电弓，2、检测车，3、计算机，4、支撑绝缘子，5、接触网，6、高压区，7、低压区，8、压力传感器，9、加速度传感器，10、旋转电位器，11、信号预处理单元，12、光纤，13、信号转换单元，14、网线，15、模拟信号线，16、ad转换器，17、单片机，18、达林顿管，19、电光转换器。

具体实施方式

实施例1

作为本实用新型基本实施方式，参照说明书附图1，本实用新型包括一种铁路接触网参数测量装置，包括受电弓1、检测车2和计算机3，所述受电弓1通过支撑绝缘子4与检测车2车顶相连，计算机3位于检测车2车内，所述支撑绝缘子4将检测车2车顶划分为高压区6和低压区7，支撑绝缘子4的上表面以上是27.5千伏的高压区6，支撑绝缘子4的上表面以下是0伏的低压区7。

所述高压区6内设有压力传感器8、加速度传感器9、旋转电位器10和信号预处理单元11，所述低压区7设有信号转换单元13。所述压力传感器8位于所述受电弓1滑板和弓头架之间，所述加速度传感器9位于受电弓1的滑板上，所述旋转电位器10位于受电弓1的臂杆的弯折处。所述压力传感器8、加速度传感器9和旋转电位器10的输出端通过模拟信号线15与信号预处理单元11的输入端相连，信号预处理单元11的输出端通过光纤12与信号转换单元13的输入端相连，信号转换单元13的输出端通过网线14与计算机3相连。

所述信号预处理单元11可以将模拟量信号转化为电脉冲信号，再将电脉冲信号转换为光脉冲信号。信号转换单元13可以将接收到的光脉冲信号转换为电脉冲信号，再将电脉冲信号转换为模拟信号。通过信号转换，实现远距离传输，也为在高低压之间的信号传输增强抗干扰能力。

实施例2

作为本实用新型最佳实施方式，本实用新型包括一种铁路接触网参数测量装置，包括受电弓1、检测车2和计算机3，所述受电弓1通过支撑绝缘子4与检测车2车顶相连，计算机3位于检测车2车内，所述支撑绝缘子4将检测车2车顶划分为高压区6和低压区7，所述高压区6内设有压力传感器8、加速度传感器9、旋转电位器10和信号预处理单元11，所述低压区7设有信号转换单元13。所述加速度传感器9位于受电弓1的滑板中部，每对压力传感器8可以设有两个，沿受电弓1的每个滑板对称设置，分别位于受电弓1的滑板左右两侧边缘处。且该压力传感器8的上表面与受电弓1的滑板相连，下表面与受电弓1的弓头底架相连，实现稳定连接，且检测出的压力值更准确。所述旋转电位器10位于受电弓1的臂杆的弯折处。其中，可以选用型号为setra141b的加速度传感器9，型号为wazau-wj-b的压力传感器8，型号为wdd65s-2的旋转电位器10。

参照说明书附图3，所述信号预处理单元11包括ad转换器16、单片机17、达林顿管18和电光转换器19。所述压力传感器8、加速度传感器9和旋转电位器10的输出端与信号预处理单元11的输入端相连，信号预处理单元11的输出端通过光纤12与信号转换单元13的输入端相连，信号转换单元13的输出端通过网线14与计算机3相连。

压力传感器8用于检测受电弓1和接触网5时的压力。加速度传感器9用于检测接触网5的硬点。旋转电位器10随臂杆旋转而旋转，旋转角度不同，反馈的电压不同，进而实现对接触网5导高的测量。参照说明书附图2，测量结束后，压力传感器8、加速度传感器9和旋转电位器10通过模拟信号线15将模拟量信号传递给信号预处理单元11。因为为远距离传输，同时为了增强抗干扰能力，信号预处理单元11中的ad转换器16将模拟量信号转换为数字量信号输出至单片机17中，单片机17再将数字量信号转换为电脉冲信号，电脉冲信号通过达林顿管18驱动的电光转换器19以光脉冲信号的方式发送出去。为了便于分析和处理，最终通过光纤传送的光脉冲信号需传回到低压区7。由于高压区6和低压区7之间存在上万伏特电压差，通过光纤12隔离传输，可以消除安全隐患，并且不穿过车体，可消除光纤12易磨损和折断的因素。其中，可以选用型号为ads8509的ad转换器16，选用型号为stm32f103的单片机17，选用型号为t-1521z的电光转换器19。

信号转换单元13接收到通过光纤12传送的光脉冲信号，并将其转换成数字信号再通过网线14传递给计算机3进行存储和分析，通过检测受电弓1和接触网5的接触参数，即压力、硬点和导高，来推导出接触网5的相关参数。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出的其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。