]高速鐵路接觸網(wǎng)，作為直接向電力機(jī)車供電的線路，是高速鐵路的重要組成部分。由于接觸網(wǎng)沿鐵路露天架設(shè)，長(zhǎng)期承受自然環(huán)境中的風(fēng)載荷，疲勞是其主要失效形式之一。在自然脈動(dòng)風(fēng)多發(fā)的環(huán)境中，接觸網(wǎng)所承受的風(fēng)載荷在疲勞設(shè)計(jì)中是不容的因素。本實(shí)用新型所述下位機(jī)連接有風(fēng)速傳感器和應(yīng)力傳感器，應(yīng)力傳感器安裝在所要監(jiān)測(cè)的接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件上，通過長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)速監(jiān)測(cè)可以得出下位機(jī)安裝位處自然風(fēng)的諸多參數(shù)，應(yīng)力傳感器采集的數(shù)據(jù)可以反映接觸網(wǎng)構(gòu)件在長(zhǎng)時(shí)間承受風(fēng)載的過程中內(nèi)部應(yīng)力的變化情況，通過與實(shí)驗(yàn)?zāi)M計(jì)算得出的接觸網(wǎng)自然風(fēng)載荷譜對(duì)照，可以得出下位機(jī)安裝范圍中接觸網(wǎng)各部件所承受的風(fēng)載荷，為接觸網(wǎng)的疲勞設(shè)計(jì)與災(zāi)害預(yù)防提供數(shù)據(jù)支持。
[0075]技術(shù)報(bào)告中包括下位機(jī)安裝位置處的自然風(fēng)速，接觸網(wǎng)各部件所承受的應(yīng)力值，相應(yīng)風(fēng)速下實(shí)驗(yàn)?zāi)M計(jì)算的接觸網(wǎng)部件載荷譜。
[0076]3.列車行駛速度對(duì)接觸線振動(dòng)的影響
[0077]隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，載客及載貨量的逐漸增加，列車行駛的班次逐年遞增，行駛速度也在逐步提高。列車高速頻繁的行駛對(duì)受電弓的強(qiáng)度及接觸線的質(zhì)量考驗(yàn)巨大，特別是接觸線在列車高速行駛過程中的振動(dòng)會(huì)影響受電弓的持續(xù)受電，因此監(jiān)測(cè)列車行駛速度與接觸線振動(dòng)的關(guān)系對(duì)如何保障受電弓正常受電具有巨大的作用。本實(shí)用新型所述下位機(jī)可以連接攝像頭，監(jiān)測(cè)列車行駛的距離與時(shí)間，進(jìn)而計(jì)算出列車行駛速度，利用加速度傳感器監(jiān)測(cè)列車行駛在不同速度下的接觸線振動(dòng)情況。
[0078]技術(shù)報(bào)告中包括列車行駛速度及對(duì)應(yīng)的時(shí)間段，接觸線振動(dòng)的加速度值及對(duì)應(yīng)時(shí)間段。
[0079]4.下位機(jī)裝置功耗與內(nèi)部溫度的關(guān)系
[0080]下位機(jī)由具有防磁、防水、防銹的金屬外殼密閉封裝，因此其中的模塊在運(yùn)行時(shí)必然會(huì)產(chǎn)生大量的熱量集中，尤其是在炎熱的夏天，裝置內(nèi)部溫度過高會(huì)影響電子元件的工作性能，甚至造成損壞，因此在裝置內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)裝置溫度，并根據(jù)溫度變化調(diào)整裝置功耗，對(duì)保證下位機(jī)的正常工作十分重要。在燃熱的夏天，如監(jiān)測(cè)的到的溫度接近了設(shè)定閾值，則操作人員需要通過上位機(jī)向下位機(jī)發(fā)送指令，控制部分模塊的開關(guān)電路，使其斷電，并且將系統(tǒng)由高速數(shù)據(jù)傳輸模式轉(zhuǎn)變?yōu)榈退贁?shù)據(jù)傳輸模式，使其進(jìn)入低功耗狀態(tài)。
[0081]技術(shù)報(bào)告中包括下位機(jī)裝置的溫度，設(shè)定的溫度上限，系統(tǒng)總體功耗及各模塊功耗，功耗散熱與溫度上升值的對(duì)照關(guān)系。
[0082]本實(shí)用新型所述裝置已投入試運(yùn)行，分別于2015年7月份，在合武線紅安及麻城段安裝第一批3臺(tái)工程樣機(jī)，2015年12月份，在同一線路不同位置安裝第二批3臺(tái)工程樣機(jī)。
[0083]以上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變形而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其同等技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)；另，本實(shí)用新型中所采用的方法或軟件均利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:分布安裝在接觸網(wǎng)回流線路上的下位機(jī)和位于遠(yuǎn)程操控室的上位機(jī);上位機(jī)與下位機(jī)通過GPRS/GSM無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息的傳輸； 所述下位機(jī)包括:主控芯片、觸發(fā)電路、開關(guān)電路、采樣模塊、電源監(jiān)測(cè)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)傳輸附屬模塊、數(shù)據(jù)傳輸開關(guān)模塊、授時(shí)模塊、啟動(dòng)模塊和音頻傳感器模塊、狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、以及由取電線圈組、電源處理模塊、鋰電池組、遙控開關(guān)組成的電源模塊； 狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、采樣模塊、主控芯片依次連接;狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器模塊、觸發(fā)電路、主控芯片依次連接；電源監(jiān)測(cè)模塊與主控芯片連接;音頻傳感器模塊、啟動(dòng)模塊、主控芯片依次連接;數(shù)據(jù)傳輸附屬模塊、數(shù)據(jù)傳輸開關(guān)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、主控芯片依次連接;授時(shí)模塊與主控芯片連接；取電線圈組、電源處理模塊、鋰電池組、遙控開關(guān)、主控芯片依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于:所述開關(guān)電路包括控制采樣模塊供電的開關(guān)電路I，控制授時(shí)模塊供電的開關(guān)電路2以及控制電源模塊的開關(guān)電路3;開關(guān)電路I設(shè)置在采樣模塊與主控芯片之間，開關(guān)電路2設(shè)置在授時(shí)模塊與主控芯片之間，開關(guān)電路3設(shè)置在遙控開關(guān)與主控芯片之間。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述數(shù)據(jù)傳輸附屬模塊可以接收上位機(jī)指令或移動(dòng)手機(jī)的短信指令控制所述數(shù)據(jù)傳輸開關(guān)模塊斷開所述數(shù)據(jù)傳輸模塊的供電，以使系統(tǒng)從數(shù)據(jù)高速傳輸模式切換為低速傳輸模式，降低系統(tǒng)功耗。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于:所述音頻傳感器用來監(jiān)測(cè)列車行駛的聲音及雷聲，當(dāng)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的音頻范圍后，所述啟動(dòng)模塊向主控芯片發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，之后由所述主控芯片電路向所述采樣模塊、觸發(fā)芯片發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)，從而使系統(tǒng)從休眠狀態(tài)啟動(dòng)為采集狀態(tài)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于:所述狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器模塊包括羅氏線圈傳感器、加速度傳感器、應(yīng)力傳感器、風(fēng)速傳感器、攝像頭、溫度傳感器;其中羅氏線圈傳感器用來測(cè)量接觸網(wǎng)線路電流，加速度傳感器用來測(cè)量因列車行駛及自然風(fēng)造成的腕臂結(jié)構(gòu)及導(dǎo)線振動(dòng)，應(yīng)力傳感器用來測(cè)量受電弓或風(fēng)造成的導(dǎo)線張緊力變化，風(fēng)速傳感器用來測(cè)量所述下位機(jī)安裝位置處的風(fēng)速大小，攝像頭用來獲取所述下位機(jī)安裝位置處的接觸網(wǎng)及環(huán)境影像，溫度傳感器用來測(cè)量下位機(jī)裝置內(nèi)部的溫度。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，其特征在于:所述上位機(jī)包括節(jié)點(diǎn)操作面板、電源監(jiān)測(cè)面板、采樣參數(shù)設(shè)置面板、時(shí)間顯示/記錄面板、數(shù)據(jù)顯示/提取面板和分析/計(jì)算面板； 所述節(jié)點(diǎn)操作面板，用來顯示所有下位機(jī)ID編號(hào)及位置信息，操作人員通過此面板對(duì)下位機(jī)信息進(jìn)行進(jìn)一步操作控制； 所述電源監(jiān)測(cè)面板監(jiān)測(cè)并顯示所述下位機(jī)鋰電池組的電壓值及充放電狀態(tài)； 所述時(shí)間顯示/記錄面板獲取、顯示并記錄所述下位機(jī)采集數(shù)據(jù)時(shí)所述授時(shí)模塊授予的準(zhǔn)確時(shí)間，精度達(dá)到微秒級(jí)，并將時(shí)間與對(duì)應(yīng)采樣數(shù)據(jù)配對(duì)存儲(chǔ)； 所述采樣參數(shù)設(shè)置面板根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同對(duì)所述下位機(jī)的采樣頻率、采樣長(zhǎng)度、觸發(fā)采樣值等參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，以使下位機(jī)具有相應(yīng)的采樣能力； 所述數(shù)據(jù)顯示/提取面板通過曲線框圖將采樣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來，同時(shí)具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)提取模式，并可以根據(jù)需求量終止提??； 所述分析/計(jì)算面板根據(jù)提取所得數(shù)據(jù)及采集時(shí)間進(jìn)行相關(guān)的分析及計(jì)算，并生成分析/計(jì)算報(bào)告。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種基于公網(wǎng)傳輸?shù)慕佑|網(wǎng)狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)/檢測(cè)裝置，包括若干裝于回流線路的下位機(jī)和遠(yuǎn)程上位機(jī)。上位機(jī)與所有下位機(jī)通過GPRS/GSM無線網(wǎng)絡(luò)通訊，手機(jī)也可控制下位機(jī)部分功能。上位機(jī)包括：節(jié)點(diǎn)操作、電源監(jiān)測(cè)、采樣參數(shù)設(shè)置、時(shí)間顯示/記錄、數(shù)據(jù)顯示/提取和分析/計(jì)算面板；下位機(jī)包括：主控芯片、觸發(fā)電路和開關(guān)電路，采樣、電源監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)傳輸加附屬加開關(guān)、授時(shí)、狀態(tài)監(jiān)測(cè)傳感器、音頻傳感器和啟動(dòng)、自取能電源等模塊。下位機(jī)利用多種傳感器采集接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)、電流、環(huán)境及裝置內(nèi)部等狀態(tài)參數(shù)，上位機(jī)將所得狀態(tài)參數(shù)在各面板中顯示并記錄，最終生成技術(shù)報(bào)告。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是采集狀態(tài)參數(shù)多樣，可實(shí)現(xiàn)全天化、無人化、獨(dú)立化工作。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號(hào)】CN205352465
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620118597
【發(fā)明人】肖曉暉, 楊帆, 戚廣楓, 李紅梅, 方志國, 游鵬輝
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué), 北京蘭德迅捷科技有限公司, 中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年6月29日
【申請(qǐng)日】2016年2月6日