CN103729992A - 一种基于ZigBee的线索张力无线监测*** - Google Patents

一种基于ZigBee的线索张力无线监测*** Download PDF

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李中伟
关宝岩
彭立群
卜万锦
刘慧众
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HEILONGJIANG RAILWAY SIGNAL TECHNOLOGY Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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HEILONGJIANG RAILWAY SIGNAL TECHNOLOGY Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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Abstract

本发明提供了一种基于ZigBee的线索张力无线监测***，包括：线索张力监测节点(1)、手持终端(2)和上位机(3)；线索张力监测节点(1)用于通过Zigbee网络从预定的弹簧补偿装置处测得线索张力信息，并将所述线索张力信息发送给手持终端(2)；手持终端(2)用于将所述线索张力信息进行显示和存储，以及通过USB通信接口将所述线索张力信息上传给上位机(3)；上位机(3)用于将所述线索张力信息进行显示和统计分析，并获得预定弹簧补偿装置的工作状况。本发明通过ZigBee无线通信技术将线索张力监测节点测得的线索张力发送给手持终端，手持终端不但可以就地显示线索张力，也可通过USB接口将线索张力上传给上位机进行进一步的统计分析。

Description

一种基于ZigBee的线索张力无线监测***
技术领域
本发明属于电气化铁路中接触网线索张力补偿领域，特别是涉及一种基于ZigBee的线索张力无线监测***。
背景技术
电气化铁路和城市轨道交通的动力来源于供电***接触网。当大气温度发生变化时，接触网线索（接触线和承力索）受热胀冷缩的影响会伸长或缩短，从而使线索内张力发生变化，进而使其弛度也发生变化，最终导致其受流条件恶化，影响电气化铁路和城市轨道交通的安全稳定运行。因此，需加装接触网补偿装置（又称张力自动补偿器或张力自动补偿装置）。该装置能够自动调整线索的张力并保持线索弛度满足技术要求，从而使接触悬挂的稳定性与弹性得到改善，提高接触网运营质量。接触网补偿装置是接触线和承力索在气温变化时保持工作张力恒定的重要装置，其性能好坏直接影响着接触网的悬挂弹性、接触网在几何空间位置的标准状态等，对减少弓网故障有着重要意义。
弹簧补偿装置是一种普遍采用的接触网补偿装置，其特点是结构紧凑、占空间小；重量轻，安装方便；安全可靠，使用寿命长，且在使用寿命期内无需维护；环保性好，无污染，同时不受电弓尺寸限制。弹簧补偿装置可以对软横跨补偿的张力进行有效的补偿，提高软横跨***的可靠性，是接触网补偿装置的发展方向。但在实际应用过程中，用户对弹簧补偿装置在多次动作后其弹簧能否保持足够弹性或一旦发生故障如何判定，目前尚缺少一种有效的技术手段。
发明内容
本发明提供了一种基于ZigBee的线索张力无线监测***，能够定量描述弹簧补偿装置线索张力变化，为用户提供量化、可靠的张力数据，进而准确判断线索张力是否满足要求。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种基于ZigBee的线索张力无线监测***，包括：线索张力监测节点、手持终端和上位机；
线索张力监测节点用于通过Zigbee网络从预定的弹簧补偿装置处测得线索张力信息，并将所述线索张力信息发送给手持终端；
手持终端用于将所述线索张力信息进行显示和存储，以及通过USB通信接口将所述线索张力信息上传给上位机；
上位机用于将所述线索张力信息进行显示和统计分析，并获得预定弹簧补偿装置的工作状况。
本发明的有益效果在于通过ZigBee无线通信技术将线索张力监测节点测得的线索张力发送给手持终端，手持终端不但可以就地显示线索张力，也可通过USB接口将线索张力上传给上位机进行进一步的统计分析。
附图说明
图1为本发明提供的基于ZigBee的线索张力无线监测***的结构示意图；
图2为本发明提供的线索张力监测节点的结果示意图；
图3为本发明提供的手持终端的结构示意图；
图4为本发明提供的线索张力监测节点和手持终端的电源模块的电路连接示意图；
图5为本发明提供的线索张力监测节点和手持终端的射频模块的电路连接示意图
图6为本发明提供的手持终端的串口/USB转换模块的电路连接示意图。
具体实施方式
为了能够更清晰地阐明本发明的特点和工作基本原理，以下结合附图及实施例，对本发明进行说明。
本具体实施方式提供了一种基于ZigBee的线索张力无线监测***，如图1所示，包括：线索张力监测节点1、手持终端2和上位机3；
线索张力监测节点1用于通过Zigbee网络从预定的弹簧补偿装置处测得线索张力信息，并将所述线索张力信息发送给手持终端2；
手持终端2用于将所述线索张力信息进行显示和存储，以及通过USB通信接口将所述线索张力信息上传给上位机3；
上位机3用于将所述线索张力信息进行显示和统计分析，并获得预定弹簧补偿装置的工作状况。
具体的，线索张力监测节点1和手持终端2通过ZigBee通信协议互相通信，手持终端2和上位机3通过USB通信协议互相通信。线索张力监测节点1和弹簧补偿装置均安装于室外线索处，距离地面6.5-7米，线索张力监测节点1测得的线索张力不方便就地显示或者说不方便操作人员阅读，因此，将测得的张力可通过ZigBee网络发送到手持终端2上进行显示和存储，ZigBee网络的有效通信距离可以达到15米，完全可以满足现场要求。手持终端2可以通过多个线索张力监测节点1分别获得铁路某个线路区段内所有弹簧补偿装置对应的线索张力。手持终端2除了可以就地显示获得的线索张力外，也可通过其USB通信接口将线索张力上传给上位机3进行显示和统计分析，从而获得预定弹簧补偿装置的工作状况。
进一步地，如图2所示，线索张力监测节点1包括：张力传感器与信号放大器11、节点电源模块12、节点Zigbee芯片13（可采用CC2530芯片）、节点射频模块14、节点时钟电路15和节点复位电路16；张力传感器与信号放大器11的信号输出端与节点Zigbee芯片13的信号输入端连接，节点射频模块14的射频信号输入输出端与节点Zigbee芯片13的射频信号输出输入端连接，节点时钟电路15的时钟信号输出端与节点Zigbee芯片13的时钟信号输入端连接，节点复位电路16的复位信号输出端与节点Zigbee芯片13的复位信号输入端连接，节点电源模块12的电源输出端与感器与放大器11和节点Zigbee芯片13的电源输入端连接。
如图3所示，手持终端2包括终端电源模块21、终端Zigbee模块22（可采用CC2530芯片）、终端射频模块23、终端时钟电路25、终端复位电路26、LCD液晶显示模块26、串口/USB转换模块27、单片机28（可采用C8051F020芯片）、键盘29、存储器210；终端射频模块23的射频信号输入输出端与终端Zigbee芯片22的射频信号输出输入端连接，终端时钟电路24的时钟信号输出端与终端Zigbee芯片22的时钟信号输入端连接，终端复位电路25的复位信号输出端与终端Zigbee芯片22的复位信号输入端连接，终端电源模块21的电源输出端与终端Zigbee模块22、LCD液晶显示模块26和单片机28的电源输入端连接，终端Zigbee模块22的第一串口输入输出端与单片机28的串口输出输入端连接，单片机28的显示信号输入输出端与显示模块26的显示信号输入输出端连接，单片机28的第二串口输入输出端与串口/USB转换模块27的串口输出输入端连接，键盘29的信号输出端与单片机28的信号输出端连接，存储器210存储输入输出端与单片机28的的存储输入输出端连接。
终端Zigbee模块22***管脚有限，不能完全满足手持终端设计要求。因此，采用CC2530芯片和C8051F020芯片双CPU结构设计手持终端，CC2530芯片主要负责实现ZigBee通信（线索张力的接收、设置参数的传输），C8051F020芯片主要负责人机交互和与上位机之间的通信，两个CPU之间通过其串行通信接***换数据。存储器(可采用EEPROM)负责存储测得的张力数据和***重要参数，以保证即使装置/***断电也不丢失。
如图4所示，在线索张力监测节点和手持终端的电源模块的电路中，包括9V电池121、9V-12V DC/DC升压电路122、12V-5V电压转换电路123、5V-3.3V电压转换电路123。线索张力监测节点安装于铁路接触网线索处，不允许从接触网供电线取电，而手持终端为随身携带，因此，线索张力监测节点和手持终端均采用电池提供电源。
如图5所示，在线索张力监测节点和手持终端的射频模块的电路中，包括与ZigBee芯片之间的接口、天线、CC2591及其***电路。射频模块采用CC2591后可以增加其有效通信距离。以电阻、电容、电感等分立元件为主组成的射频电路其最大通信距离为75米左右，以CC2591及其***电路为主组成的射频电路其通信距离可达500米。
如图6所示，在手持终端的串口/USB转换模块的电路中，包括与单片机之间的接口、串口/USB转换芯片PL2303HX及其***电路、USB接口。ZigBee芯片和单片机（C8051F020）均不带USB控制器，但都带串行通信接口。所以，通过采用串口/USB转换芯片PL2303HX及其***电路设计手持终端的串口/USB转换模块，可使手持终端通过USB接口与上位机相连。
采用本具体实施方式提供的技术方案，通过ZigBee无线通信技术将线索张力监测节点测得的线索张力发送给手持终端，手持终端不但可以就地显示线索张力，也可通过USB接口将线索张力上传给上位机进行进一步的统计分析。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种基于ZigBee的线索张力无线监测***，其特征在于，包括：线索张力监测节点(1)、手持终端(2)和上位机(3)；
线索张力监测节点(1)用于通过Zigbee网络从预定的弹簧补偿装置处测得线索张力信息，并将所述线索张力信息发送给手持终端(2)；
手持终端(2)用于将所述线索张力信息进行显示和存储，以及通过USB通信接口将所述线索张力信息上传给上位机(3)；
上位机(3)用于将所述线索张力信息进行显示和统计分析，并获得预定弹簧补偿装置的工作状况。
2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，线索张力监测节点(1)包括：张力传感器与信号放大器(11)、节点电源模块(12)、节点Zigbee芯片(13)、节点射频模块(14)、节点时钟电路(15)和节点复位电路(16)；张力传感器与信号放大器(11)的信号输出端与节点Zigbee芯片(13)的信号输入端连接，节点射频模块(14)的射频信号输入输出端与节点Zigbee芯片(13)的射频信号输出输入端连接，节点时钟电路(15)的时钟信号输出端与节点Zigbee芯片(13)的时钟信号输入端连接，节点复位电路(16)的复位信号输出端与节点Zigbee芯片(13)的复位信号输入端连接，节点电源模块(12)的电源输出端与张力传感器与放大器(11)和节点Zigbee芯片(13)的电源输入端连接。
3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，手持终端(2)包括终端电源模块(21)、终端Zigbee芯片(22)、终端射频模块(23)、终端时钟电路(25)、终端复位电路(26)、LCD液晶显示模块(26)、串口/USB转换模块(27)、单片机(28)、键盘(29)、存储器(210)；终端射频模块(23)的射频信号输入输出端与终端Zigbee芯片(22)的射频信号输出输入端连接，终端时钟电路(24)的时钟信号输出端与终端Zigbee芯片(22)的时钟信号输入端连接，终端复位电路(25)的复位信号输出端与终端Zigbee芯片(22)的复位信号输入端连接，终端电源模块(21)的电源输出端与终端Zigbee模块(22)、LCE液晶显示模块(26)和单片机(28)的电源输入端连接，终端Zigbee模块(22)的第一串口输入输出端与单片机(28)的串口输出输入端连接，单片机(28)的显示信号输入输出端与显示模块(26)的显示信号输入输出端连接，单片机(28)的第二串口输入输出端与串口/USB转换模块(27)的串口输出输入端连接，键盘(29)的信号输出端与单片机(28)的信号输入端连接，存储器(210)存储输入输出端与单片机(28)的存储输入输出端连接。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105480118A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 克恩-里伯斯(太仓)有限公司 具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法
CN108958138A (zh) * 2018-09-11 2018-12-07 中铁高铁电气装备股份有限公司 一种接触网下锚补偿装置预警***及方法
CN109751950A (zh) * 2019-03-01 2019-05-14 上海海事大学 一种便携式无线静态应变测量***

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201009765Y (zh) * 2007-01-23 2008-01-23 帖荣俊 一种恒张力弹簧补偿装置
CN201819698U (zh) * 2010-07-26 2011-05-04 吕强 监测架空线缆的覆冰状态的***
CN202309745U (zh) * 2011-10-24 2012-07-04 中国电器科学研究院有限公司 一种基于ZigBee的智能家电节能控制***
CN102818590A (zh) * 2012-07-29 2012-12-12 江苏大学 基于无线传感器网络的输电线路覆冰在线监测***
CN102867399A (zh) * 2012-09-07 2013-01-09 浙江工业大学 基于无线传感器网络的高压电力线受力断裂监测***
CN202928617U (zh) * 2012-12-17 2013-05-08 山东电力集团公司日照电力公司 输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元
KR20130054705A (ko) * 2011-11-17 2013-05-27 (주)메가스틸코리아 바이너리 씨디엠에이 통신 기반 유에스엔을 이용한 다목적 지능형 감시장치

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201009765Y (zh) * 2007-01-23 2008-01-23 帖荣俊 一种恒张力弹簧补偿装置
CN201819698U (zh) * 2010-07-26 2011-05-04 吕强 监测架空线缆的覆冰状态的***
CN202309745U (zh) * 2011-10-24 2012-07-04 中国电器科学研究院有限公司 一种基于ZigBee的智能家电节能控制***
KR20130054705A (ko) * 2011-11-17 2013-05-27 (주)메가스틸코리아 바이너리 씨디엠에이 통신 기반 유에스엔을 이용한 다목적 지능형 감시장치
CN102818590A (zh) * 2012-07-29 2012-12-12 江苏大学 基于无线传感器网络的输电线路覆冰在线监测***
CN102867399A (zh) * 2012-09-07 2013-01-09 浙江工业大学 基于无线传感器网络的高压电力线受力断裂监测***
CN202928617U (zh) * 2012-12-17 2013-05-08 山东电力集团公司日照电力公司 输电线路导线覆冰及舞动在线监测单元

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105480118A (zh) * 2014-09-17 2016-04-13 克恩-里伯斯(太仓)有限公司 具有力指示功能的弹簧补偿装置及其力指示***和方法
CN108958138A (zh) * 2018-09-11 2018-12-07 中铁高铁电气装备股份有限公司 一种接触网下锚补偿装置预警***及方法
CN109751950A (zh) * 2019-03-01 2019-05-14 上海海事大学 一种便携式无线静态应变测量***

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