铁路设备的故障检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铁路设备领域，特别地，涉及一种铁路设备的故障检测装置。
【背景技术】
[0002]现今社会中，铁路运输与人们息息相关，铁路运输系统主要由各种铁路设备构成。为了保证铁路运输系统的安全运行，尽可能的延长检修周期，如何预测铁路设备的潜伏性故障是很有必要的。
[0003]目前，针对预测铁路设备中的电气设备内部的潜伏性故障的方案主要包括如下几种:
[0004]第一种，是用电气法测量局部放电，主要是通过电气设备内部的电流、电压、磁场等电气量的方式进行检测，此方案使用相对方便且可以直接使用现有的电流互感器、电压互感器、磁场传感器来检测，但是由于潜伏性故障引发的电流、电压、磁场变化量可能非常微小，因此，此方案只适合检测电气故障，而对潜伏性故障的检测结果并不准确；
[0005]第二种，是用化学分析法分析由于放电所引起的气体分解成份，主要是用化学分析法分析放电产生的气体，该方案的检测比较灵敏，在放电很微弱的情况下就可以检测，能够达到提前预警的效果，但是，该方案需要将预置气体接收器放置在电气设备内部，而且分析方法通常比较复杂，也不能准确的判断出的潜伏性故障的位置，因此，该方案只适合检测放电故障；
[0006]第三种，是用埋入设备内部的光纤传感器检测由于电弧产生的光强度，主要是通过光纤传感器检测电弧，可以直接判断出电弧发生的位置以及强度，但是该方案使用非常不方便，需要将检测设备安装到电气设备内部，并且光纤传感器价格昂贵，以及往往是在电弧发生同时，才能检测到故障，而无法提前检测潜伏性故障，因此，该方法只适合检测电弧故障。
[0007]因此，如何解决上述现有铁路设备中电气设备的故障检测方案不理想的问题，成为目前最需要解决的问题。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种铁路设备的故障检测装置，可解决上述现有技术中存在的问题，可在无需改变铁路设备中电气设备本身结构的情况下，更全面的检测出铁路设备中电气设备存在的各种故障，而且可提高检测的准确度。
[0009]为实现上述目的，本发明提出了铁路设备的故障检测装置，包括:
[0010]振动传感器组，用于将采集到的铁路设备中电气设备的振动信息转换为电流信号并传送至第一级运算放大器；
[0011]第一级运算放大器，用于将接收到的电流信号进行第一次放大后生成第一电压信号并传送至滤波器；
[0012]滤波器，用于将接收到的第一电压信号进行滤波处理后传送至第二级运算放大器；
[0013]第二级运算放大器，用于将滤波后的第一电压信号进行第二次放大后生成第二电压信号并传送至处理器；
[0014]处理器，用于对接收到的第二电压信号进行预置分析以得到分析结果；
[0015]其中，振动传感器组包括多个具有各自的预置检测频谱范围的振动传感器，振动传感器组、第一级运算放大器、滤波器、第二级运算放大器、处理器依次连接。
[0016]进一步的，所述振动传感器组包括分别具有第一检测频谱范围、第二检测频谱范围、第三检测频谱范围的第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器，分别设置于被检测电气设备的正面、顶面和侧面，以获得基于立体空间的检测结果。
[0017]进一步的，所述滤波器中包括分别与第一振动传感器、第二振动传感器、第三振动传感器具有对应频带的第一带通滤波器、第二带通滤波器、第三带通滤波器。
[0018]进一步的，所述设备还包括:
[0019]接收处理器传送来的分析结果并进行显示的显示器，其中，处理器连接于显示器，
[0020]相应的，所述处理器还用于将对第二电压信号的分析结果传送至显示器。
[0021]进一步的，所述处理器还用于将对第二电压信号的分析结果通过以太网传送至终端设备，其中，所述处理器连接于终端设备。
[0022]进一步的，所述设备还包括:
[0023]接收处理器传送来的语音播报指令并进行预置语音播报的语音播报器，其中，处理器连接于语音播报器，
[0024]相应的，所述处理器还用于当判断出对第二电压信号的分析结果符合紧急状况标准时，向语音播报器发送播报指令。
[0025]进一步的，所述设备还包括将采集到的振动信息、分析结果进行存储的存储单元，其中，所述存储单元连接于振动传感器组、处理器。
[0026]进一步的，所述设备还包括:
[0027]用于分解为供所述故障检测装置使用的6个独立电源电路的多级电源变化电路，其中，6个独立电源电路分别为:24V滤波电路、5V电压DC变换电路、-5V电压DC变换电路、3.3V电压变换电路、2.8V电压变换电路、2.5V电压变化电路。
[0028]本发明实施例提供的铁路设备的故障检测装置，包括将采集到的铁路设备中电气设备的振动信息转换为电流信号并传送至第一级运算放大器的振动传感器组;将接收到的电流信号进行第一次放大后生成第一电压信号并传送至滤波器的第一级运算放大器;将接收到的第一电压信号进行滤波处理后传送至第二级运算放大器的滤波器;将滤波后的第一电压信号进行第二次放大后生成第二电压信号并传送至处理器的第二级运算放大器;对接收到的第二电压信号进行预置分析以得到分析结果的处理器;其中，振动传感器组包括多个具有各自的预置检测频谱范围的振动传感器，振动传感器组、第一级运算放大器、滤波器、第二级运算放大器、处理器依次连接。基于此结构的故障检测装置，可在将振动传感器组直接安装在被检测电气设备上而无需改变电气设备本身结构的情况下，更全面的检测出电气设备存在的故障(尤其是潜伏性故障)，而且基于多个不同检测频谱范围的振动传感器，可提高检测准确度和精度。
【附图说明】
[0029]图1是本发明实施例提供的铁路设备的故障检测装置的结构示意图；
[0030]图2是本发明实施例提供的另一铁路设备的故障检测装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0031]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0032]铁路设备中电气设备的内部潜伏性故障常会伴随振动的发生，主要振动源是导电杂质(如金属肩、线、以及毛刺等)，这些杂质在高电场作用下会漂浮跳动或发生电晕，从而导致外壳的振动，此外还有机械故障导致的振动，如设备内部螺丝等连接部件松动，开关异常分合等都会导致振动。
[0033]不同的振动源产生的振动会对应不同的振动频谱范围，比如:
[0034]自由导电粒子为金属杂质在电场中运动碰撞外壳所引起振动频谱范围集中在2kHz?10kHz，自由导电粒子为导线型杂质所引起的振动频谱范围主要集中在6kHz?10kHz，由自由导电杂质的运动引起的振动强度可达千分之一个重力加速度甚至千分之几个重力加速度。
[0035]固定杂质的局部放电引起外壳振动频谱范围集中在5kHz?17kHz，区别于自由导电粒子的振动频谱，局部放电主要有11kHz、16kHz。这种放电产生的电磁波引起的外壳振动加速度一般10—5至10—3个重力加速度。
[0036]开关操作或变压器铁磁振荡引起的振动频谱，这种机械振动的频率比较低，一般在250Hz?1.5kHz，但振动强度超过上面两种强度的数倍。
[0037]基于上述，参看图1和图2，为本发明实施例提供的铁路设备的故障检测装置的结构示意图。
[0038]在本实施例中，铁路设备的故障检测装置，包括依次连接的振动传感器组11、第一级运算放大器12、滤波器13、第二级运算放大器14、处理器15，其中，振动传感器组11包括多个具有各自的预置检测频谱范围的振动传感器。
[0039]振动传感器组11，用于将采集到的铁路设备中电气设备的振动信息转换为电流信号并传送至第一级运算放大器12。
[0040]第一级运算放大器12，用于将接收到的电流信号进行第一次放大后生成第一电压信号并传送至滤波器13。
[0041]滤波器13，用于将接收到的第一电压信号进行滤波处理后传送至第二级运算放大器14。
[0042]第二级运算放大器14，用于将滤波后的第一电压信号进行第二次放大后生成第二电压信号并传送至处理器15。
[0043]处理器15，用于对接收到的第二电压信号进行预置分析以得到分析结果。
[0044]在本实施例中，处理器15中可预存有电压信号与铁路设备故障的对应关系表，基于此，处理器15可根据该对应关系表对接收到的第二电压信号进行分析以得到铁路设备故障的分析结果。
[0045]在本实施例中，所述振动传感器组11可包括分别