CN113701877A - 一种接触网悬挂***的振动监测方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于铁路电网供电技术领域,具体而言,涉及一种接触网悬挂***的振动监测方法,在由智能在线模块、数据转发模块和数据中心通过无线自组网构建的***中,智能在线模块通过安装于目标接触悬挂***上,具体指承力索或接触线等接触悬挂部件,采集并处理目标接触悬挂振动的加速度数据,以得到目标接触悬挂振动的振幅和频率,并通过无线通讯网络将振动的原始数据和处理结果通过数据转发模块发送至数据中心;数据中心存储、处理、显式数据和结果,并根据处理结果比对历史数据,辅助监控人员判断目标接触悬挂的物理性能下降情况和异常情况,从而达到对接触悬挂实时监测的目的。
Description
技术领域
本申请涉及铁路电网供电技术领域,具体而言,涉及一种接触网悬挂***的振动监测方法。
背景技术
接触悬挂***主要为承力索和接触线等组成部件,是接触网的重要组成部分,在受到持续外力,例如台风的作用下,会发生持续振动,这对悬挂***是一种危害,损害其物理性能、有可能降低其工作性能和安全性。
随时间的累积,如果接触悬挂的物理状况出现隐患,会给铁路电网造成重大的损失。而悬挂***的振动情况在一定程度上能反应出其物理状况和出现的异常情况,所以监控悬挂***的振动情况是一项有意义的工作。但是在现有技术中,并没有专门对接触网中悬挂***振动情况进行实时在线监测的装置。
发明内容
有鉴于此,本申请的目的在于提供一种接触网悬挂***的振动监测方法,能够实时监测接触网中的悬挂***的振动情况,提供数据,帮助监控人员判断其正常与否。
本申请实施例提供的一种接触网悬挂***的振动监测方法,应用于接触网悬挂***的振动监测装置,所述接触网悬挂***的振动监测装置包括智能在线模块、数据转发模块和数据中心;所述方法包括以下步骤:
所述智能在线模块、所述数据转发模块和所述数据中心通过无线通信协议构建成无线通讯网络,在所述无线通讯网络中,所述智能在线模块通过所述数据转发模块与所述数据中心进行数据和/或指令传输;
所述智能在线模块安装于目标接触悬挂上,通过智能在线模块的加速度传感器采集目标接触悬挂振动时的加速度数据,并通过智能在线模块的微处理器对所述加速度传感器采集所述加速度数据进行处理,得到目标接触悬挂的振幅和频率的分析结果,并通过无线通讯网络将目标接触悬挂振动的分析结果通过数据转发模块发送至数据中心;
数据中心存储数据转发模块发送的分析结果,并根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理性能。
在一些实施例中所述智能在线模块、所述数据转发模块和所述数据中心通过无线通信协议构建成无线通讯网络***,包括以下步骤:
在接触网中的多段接触悬挂上分别安装智能在线模块,并对每个智能在线模块进行标号,用以根据所述标号确定智能在线模块的安装位置;
利用无线模块将智能在线模块、以及附近数据转发模块和终端数据中心构建成一个无线通讯网络;其中,一个数据转发模块用于接收一定区域内所有智能在线模块发送的数据和/或指令,并转送至数据中心。
在一些实施例中,所述智能在线模块安装于目标接触悬挂上,通过智能在线模块的加速度传感器采集目标接触悬挂振动时的加速度数据,包括以下步骤:
智能在线模块中的加速度传感器在采集到目标接触悬挂的加速度数据超过设定的第一阈值时,智能在线模块由待机状态转换为工作状态;
智能在线模块在工作状态下,智能在线模块的微处理器开始存储并处理加速度传感器送来的加速度数据。
在一些实施例中,智能在线模块的微处理器通过以下方式对所述加速度传感器采集所述加速度数据进行处理,得到目标接触悬挂的振幅和频率的分析结果,包括以下步骤:
将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,这个结果是含有幅度和频率信息的,据此得到振动的幅度值和频率值;
将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
在一些实施例中,所述加速度数据包括X轴加速度值、Y轴加速度值和Z轴加速度值;智能在线模块中的微处理器对所述的三轴加速度值分别进行处理,以确定目标接触悬挂在各轴方向上的振幅和频率,并根据振幅和频率获取目标接触悬挂的空间振动分析综合结论。
在一些实施例中,数据中心存储数据转发模块发送的分析结果,并根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理性能,包括以下步骤:
若目标接触悬挂的振幅超过设定的第二阈值时,数据中心判断目标接触悬挂的物理性能发生异常,并发出警示信息。
在一些实施例中,还提供一种接触网悬挂***的振动监测装置,智能在线模块,用于向数据转发模块发送数据和/或指令,其中,智能在线模块包括加速度传感器和微处理器,所述微处理器利用所述加速度传感器采集接触悬挂振动的加速度数据,并对所述加速度数据进行分析,以得到目标接触悬挂的振幅和频率;
数据转发模块,用于将智能在线模块发送的数据和/或指令转送至数据中心,其中,一个数据转发模块用于接收一定区域内所有智能在线模块发送的数据;
数据中心,用于根据数据转发模块转送的分析结果和历史数据判断目标接触悬挂的物理性能是否异常。
在一些实施例中,还包括:
无线模块,用于通过无线通信协议将安装于接触悬挂上的智能在线模块、以及设置于地面上的数据转发模块和数据中心构建成一个无线通讯网络。
在一些实施例中,所述智能在线模块的微处理器包括:
第一计算单元,用于将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
滤波单元,将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
第二计算单元,对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,据此得到振动的幅度值和频率值;
第三计算单元,将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
在一些实施例中,所述数据中心包括:
判断单元,用于基于所述分析结果判断目标接触悬挂的健康状态是否格;
警示单元,用于判断单元判断目标接触悬挂的健康状态不合格时,向目标接触悬挂上的智能在线模块发送警示指令。
本申请实施例提供的一种接触网悬挂***的振动监测方法,在由智能在线模块、数据转发模块和数据中心通过无线通信协议构建成的无线通讯网络中,智能在线模块通过安装于目标接触悬挂上的加速度传感器采集电力机车驶过目标接触悬挂过程中造成该目标接触悬挂振动的加速度数据;通过微处理器对加速度传感器采集的加速度数据进行分析,以得到目标接触悬挂的振幅和频率,并通过无线通讯网络将电力机车对目标接触悬挂造成振动的分析结果通过数据转发模块发送至数据中心;数据中心根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理状态是否正常,从而达到对接触悬挂实时监测的目的,利于接触网的智能维护。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本申请实施例提供的振动监测方法的流程图;
图2示出了本申请实施例提供的构建无线通讯网络的流程图;
图3示出了本申请实施例提供的智能在线模块采集目标接触悬挂加速度数据的流程图;
图4示出了本申请实施例提供的微处理器分析加速度数据的流程图;
图5示出了本申请实施例所述提供的振动装置的结构框图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,应当理解,本申请中附图仅起到说明和描述的目的,并不用于限定本申请的保护范围。另外,应当理解,示意性的附图并未按实物比例绘制。本申请中使用的流程图示出了根据本申请的一些实施例实现的操作。应该理解,流程图的操作可以不按顺序实现,没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外,本领域技术人员在本申请内容的指引下,可以向流程图添加一个或多个其他操作,也可以从流程图中移除一个或多个操作。
另外,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围,而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,本申请实施例中将会用到术语“包括”,用于指出其后所声明的特征的存在,但并不排除增加其它的特征。
在铁路供电***中,接触网是铁路供电***重要的组成部分,接触悬挂又是接触网的重要组成部分,如果接触悬挂的物理状况出现隐患,会给铁路供电***造成重大的损失。但是在现有技术中,只能通过电力运营人员的定期检查去发现存在的隐患。
其中接触悬挂在外力作用下振动频率和振动幅度数据,尤其在特定条件下的有规律的振动,例如列车通过或者出现强风时,能反映出悬挂的物理状况,基于此,如说明书附图1所示,本申请提出一种接触网悬挂***的振动监测方法,应用于接触网悬挂***的振动监测装置,所述接触网悬挂***的振动监测装置包括智能在线模块、数据转发模块和数据中心,所示方法包括以下步骤:
S1、所述智能在线模块、所述数据转发模块和所述数据中心通过无线通信协议构建成无线通讯网络,在所述无线通讯网络中,所述智能在线模块通过所述数据转发模块与所述数据中心进行数据和/或指令传输;
S2、所述智能在线模块安装于目标接触悬挂上,通过智能在线模块的加速度传感器采集目标接触悬挂振动时的加速度数据,并通过智能在线模块的微处理器对所述加速度传感器采集所述加速度数据进行处理,得到目标接触悬挂的振幅和频率的分析结果,并通过无线通讯网络将目标接触悬挂振动的分析结果通过数据转发模块发送至数据中心;
S3、数据中心存储数据转发模块发送的分析结果,并根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理性能。
如说明书附图2所示,在所述步骤S1中,通过以下方式构建成无线通讯网络:
S101、在接触网中的多段接触悬挂上分别安装智能在线模块,并对每个智能在线模块进行标号,用以根据所述标号确定智能在线模块的安装位置;
S102、利用无线模块将智能在线模块、以及附近数据转发模块和终端数据中心构建成一个无线通讯网络;其中,一个数据转发模块用于接收一定区域内所有智能在线模块发送的数据和/或指令,并转送至数据中心。
通过构建无线通讯网络,能够实时在智能在线模块、数据转发模块和数据中心之间进行数据和/或指令的传输,为构建铁路供电***的智能监测奠定基础。
在该实施例中,数据中心能够通过每个智能在线模块的标号确定该智能在线模块位置,即确定了该智能在线模块所监测的接触悬挂的位置。在其他实施例中,智能在线模块还可以设置GPS、北斗等芯片,数据中心通过GPS、北斗芯片确定相应智能在线模块的位置。
在所述步骤S2中,所述智能在线模块包括加速度传感器和微处理器,由于智能在线模块安装于接触悬挂上,所述加速度传感器就能够实时监测该接触悬挂在外力作用下产生运动的加速度数据,在该实施例中,所述外力主要为电力列车经过时或者遭遇强风时给接触悬挂带来的振动。其中,为了降低功耗,在没有电力列车经过给接触悬挂带来振动时,智能在线模块处于“待机”状态。所以,如说明书附图3所示,智能在线模块通过以下方式采集目标接触悬挂振动的加速度数据:
S201、智能在线模块中的加速度传感器在采集到目标接触悬挂的加速度数据超过设定的第一阈值时,智能在线模块由待机状态转换为工作状态;
S202、智能在线模块在工作状态下,智能在线模块的微处理器开始存储并处理加速度传感器送来的加速度数据。
在一些实施例中,智能在线模块采用型号为LIS3DH的三轴加速度传感器和带有射频模块的微处理器CC1312,智能在线模块通过三轴加速度传感器采集接触悬挂三个轴向的加速度值,即X轴加速度值、Y轴加速度值和Z轴加速度值。由于接触悬挂紧绷,在没有电力列车经过或遭遇强风时接触悬挂三个轴向的加速度值趋于零;在电力列车经过或者遭遇强风时接触悬挂才有运动。即在正常情况下,电力列车的经过或者遭遇强风时会让接触悬挂出现上下振动或左右晃动。如果接触悬挂出现较大程度的磨损,与完好的接触悬挂相比,在电力列车经过时接触悬挂在Y轴方向和Z轴方向的加速度值就会与历史数据产生一定的差异。所以通过对加速度传感器采集的加速度数据的分析,可以监测出接触悬挂的物理状态,提前发现隐患。
则智能在线模块的微处理器进行分析的加速度数据,应当为加速度传感器采集的电力列车经过目标接触悬挂时的加速度数据。由于在没有电力列车经过或者遭遇强风时目标接触悬挂时的加速度数据趋于零,所以智能在线模块的微处理器设定第一阈值,当监测到加速度传感器在采集到的加速度数据超过该阈值,则判断有电力列车经过目标接触悬挂,智能在线模块才开始进入“工作”状态,存储加速度传感器5秒内所采集的加速度数据,并进行初步分析。
在其他实施例中,加速度传感器采集加速度数据的时长可以根据列车经过的时长进行调整,在此不作限制和固定。一般的,所设置的时长为列车经过的时间再加上3秒,这是由于电力列车经过或者遭遇强风时后,接触悬挂还会振动一段时间才逐渐停止。
如说明书附图4所示,微处理器分析通过以下步骤对加速度采集的加速度数据进行分析:
S203、将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
S204、将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
S205、对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,据此得到振动的幅度值和频率值;
S206、将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
在实际应用中,加速度传感器获得的加速度数值并不理想,采集到加速度值和实际运动存在较大的误差,必须对这些误差进行消除和修正,才能用来进行积分,获得较为精确的速度值和位移值,进而得到相对准确的振动频率和振动幅度。在此强调的是,所要得是接触悬挂的振动频率和振动幅度,并不计算永久位移。
其中加速度误差包括零点漂移误差和高频噪声分量的影响。所述零点漂移误差即实际加速度值为零时加速度传感器采集的加速值不为零,有相对固定的输出值,如果不消除零点漂移误差,在后续进行二次积分时该值会产生误差累计效应,导致结果出现偏差,因此必须要消除零点误差的影响。在频域内,该误差会表现为低频或直流成分。所述高频噪声分量有可能对瞬时速度和位移精度带来影响,可进行低通滤波消除或平滑处理减小影响。
在步骤S203中,微处理器将获得的加速度数据a进行离散傅里叶变换,得到频域分量Arejωt,其中Ar为加速度a的第r种频率分量的模值,ω=2πf为加速度变化的角频率。
在所述步骤S204中,对步骤S203傅里叶变换的结果进行带通滤波处理,根据实际需要和场景分析,将不需要的直流成分即ω=0和不符合实际的频率成分(ω过小)丢弃。
在所述步骤S205中,首先通过一次积分获取速度的计算公式,然后再通过二次积分获取位移的算式,其中,速度的计算公式如下:
位移的计算公式如下:
其中截止频率ωd根据实际测量实验进行设置,经过实际试验验证分析发现f≥0.5Hz,即ω≥π(rad/s)时,测量值比较符合实际预设值。当ω过小时,测量结果与实际预设值有较大的误差,因为低频成分,一次积分后出现趋势项,二次积分后出现明显的累积效应,使结果出现较大误差。所以实际使用中必须结合现场实际振动频率和幅度,合理选择加速度传感器并设置合适的截止频率ωd,否则,测量结果会出现较大误差。在实验中,振动为频率在2Hz-20Hz、幅度3mm-45mm内。测试结果误差在10%以内,下表(即表1)为振动频率分别为2Hz和3Hz,幅度分别为3mm和45mm时的预设值和测量值:
表1
进而执行所述步骤S206,将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式,以便做进一步的数据处理。
在所述步骤S3中,数据中心主要用于进行人机交互,以及数据的接收、存储、分析和显式,并且还用于通过无线通讯网络向智能在线模块和数据转发模块下发、更新程序算法。其中数据中心在处理智能在线模块得到的分析结果时,设置第二阈值,若目标接触悬挂的振幅频率超过设定的第二阈值时,数据中心判断目标接触悬挂的物理状况可能出现异常,并向监控人员发送警示信息。
本申请提供的接触网悬挂***振动监测的方法,通过在接触网中的接触悬挂上安装智能在线模块,采集并分析目标接触悬挂振动的加速度数据,并将分析结果经数据转发模块发送至数据中心,通过数据中心判断目标接触悬挂的物理状态,从而达到实时监测接触悬挂的目的,尽早发现隐患,避免发生故障造成损失。
如说明书附图5所示,本申请实施例还提供一种监测接触悬挂振动***,包括:
智能在线模块501,用于向数据转发模块502发送数据和/或指令,其中,智能在线模块主要包括加速度传感器、微处理器、太阳能供电模块,所述微处理器利用所述加速度传感器采集接触悬挂振动的加速度数据,并对所述加速度数据进行分析,以得到目标接触悬挂的振幅和频率;
数据转发模块502,用于将智能在线模块501发送的数据和/或指令转送至数据中心503,其中,一个数据转发模块502用于接收一定区域内所有智能在线模块501发送的数据;
数据中心503,用于根据数据转发模块502转送的分析结果和历史数据判断目标接触悬挂的物理状态是否出现异常。
另外,本申请实施例提供的监测接触悬挂振动***,无线模块,用于通过无线通信协议将安装于接触悬挂上的智能在线模块501、以及设置于地面上的数据转发模块502和数据中心503构建成一个无线通讯网络。
进一步的,所述智能在线模块的微处理器功能包括:
第一计算功能,用于将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
数字滤波功能,将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
第二计算功能,对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,据此得到振动的幅度值和频率值;
第三计算功能,用于将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
所述数据中心包括:
大数据判断功能,用于基于所述分析结果和历史数据判断目标接触悬挂的物理状态是否格;
警示单元,用于判断单元判断目标接触悬挂的状态正常时,向监控人员发送警示信息。
本申请实施例提供的一种监测接触悬挂振动***,在由智能在线模块、数据转发模块和数据中心通过无线通信协议构建成的无线通讯网络中,智能在线模块安装于目标接触悬线上,通过加速度传感器采集电力机车驶过目标接触悬挂过程中造成该目标接触悬挂振动的加速度数据;通过微处理器对加速度传感器采集的加速度数据进行存储、分析、传输,以得到目标接触悬挂的振幅和频率,并通过无线通讯网络将电力机车对目标接触悬挂造成振动的分析结果通过数据转发模块发送至数据中心;数据中心根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理状态是否正常,从而达到对接触悬挂实时监测的目的,利于接触网的智能维护。
以上仅为本申请的具体实施方式,但本申请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申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,应用于接触网悬挂***的振动监测装置,所述接触网悬挂***的振动监测装置包括智能在线模块、数据转发模块和数据中心;所述方法包括以下步骤:
所述智能在线模块、所述数据转发模块和所述数据中心通过无线通信协议构建成无线通讯网络,在所述无线通讯网络中,所述智能在线模块通过所述数据转发模块与所述数据中心进行数据和/或指令传输;
所述智能在线模块安装于目标接触悬挂上,通过智能在线模块的加速度传感器采集目标接触悬挂振动时的加速度数据,并通过智能在线模块的微处理器对所述加速度传感器采集所述加速度数据进行处理,得到目标接触悬挂的振幅和频率的分析结果,并通过无线通讯网络将目标接触悬挂振动的分析结果通过数据转发模块发送至数据中心;
数据中心存储数据转发模块发送的分析结果,并根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理性能。
2.根据权利要求1所述一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,所述智能在线模块、所述数据转发模块和所述数据中心通过无线通信协议构建成无线通讯网络***,包括以下步骤:
在接触网中的多段接触悬挂上分别安装智能在线模块,并对每个智能在线模块进行标号,用以根据所述标号确定智能在线模块的安装位置;
利用无线模块将智能在线模块、以及附近数据转发模块和终端数据中心构建成一个无线通讯网络;其中,一个数据转发模块用于接收一定区域内所有智能在线模块发送的数据和/或指令,并转送至数据中心。
3.根据权利要求2所述一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,所述智能在线模块安装于目标接触悬挂上,通过智能在线模块的加速度传感器采集目标接触悬挂振动时的加速度数据,包括以下步骤:
智能在线模块中的加速度传感器在采集到目标接触悬挂的加速度数据超过设定的第一阈值时,智能在线模块由待机状态转换为工作状态;
智能在线模块在工作状态下,智能在线模块的微处理器开始存储并处理加速度传感器送来的加速度数据。
4.根据权利要求3所述一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,智能在线模块的微处理器通过以下方式对所述加速度传感器采集所述加速度数据进行处理,得到目标接触悬挂的振幅和频率的分析结果,包括以下步骤:
将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,据此得到振动的幅度值和频率值;
将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
5.根据权利要求4所述一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,所述加速度数据包括X轴加速度值、Y轴加速度值和Z轴加速度值;智能在线模块中的微处理器对所述的三轴加速度值分别进行处理,以确定目标接触悬挂在各轴方向上的振幅和频率,并根据振幅和频率获取目标接触悬挂的空间振动分析综合结论。
6.根据权利要求5所述一种接触网悬挂***的振动监测方法,其特征在于,数据中心存储数据转发模块发送的分析结果,并根据所述分析结果判断目标接触悬挂的物理性能,包括以下步骤:
若目标接触悬挂的振幅超过设定的第二阈值时,数据中心判断目标接触悬挂的物理性能发生异常,并发出警示信息。
7.一种接触网悬挂***的振动监测装置,其特征在于,包括:
智能在线模块,用于向数据转发模块发送数据和/或指令,其中,智能在线模块包括加速度传感器和微处理器,所述微处理器利用所述加速度传感器采集接触悬挂振动的加速度数据,并对所述加速度数据进行分析,以得到目标接触悬挂的振幅和频率;
数据转发模块,用于将智能在线模块发送的数据和/或指令转送至数据中心,其中,一个数据转发模块用于接收一定区域内所有智能在线模块发送的数据;
数据中心,用于根据数据转发模块转送的分析结果和历史数据判断目标接触悬挂的物理性能是否异常。
8.根据权利要求7所述一种接触网悬挂***的振动监测装置,其特征在于,还包括:
无线模块,用于通过无线通信协议将安装于接触悬挂上的智能在线模块、以及设置于地面上的数据转发模块和数据中心构建成一个无线通讯网络。
9.根据权利要求8所述一种接触网悬挂***的振动监测装置,其特征在于,所述智能在线模块的微处理器功能包括:
第一计算功能,将加速度数据进行离散傅里叶变换,转换到频域处理,并得到加速度数据的频率分量;
数字滤波功能,将得到的加速度数据频率分量进行带通滤波,以去掉加速度数据频率分量中的高频随机噪声和低频噪声;
第二计算功能,对进行带通滤波后的加速度数据频率分量进行一次频域积分,得到速度的频域表达,对积分结果进行高通滤波和去除趋势项处理,进行二次频域积分,得到位移的频域表示结果,据此得到振动的幅度值和频率值;
第三计算功能,将得到的位移表达式进行傅里叶逆变换,得到振幅和频率的时域表达式。
10.根据权利要求9所述一种接触网悬挂***的振动监测装置,其特征在于,所述数据中心包括:
存储数据功能、显式功能、数据分析功能,用于基于所述分析结果判断目标接触悬挂的物理状态是否出现异常、物理性能是否良好;
警示单元,用于目标接触悬挂的物理状态出现异常时,向监控人员发送警示信息。
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