CN114509192A - 一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 - Google Patents
一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114509192A CN114509192A CN202011282562.1A CN202011282562A CN114509192A CN 114509192 A CN114509192 A CN 114509192A CN 202011282562 A CN202011282562 A CN 202011282562A CN 114509192 A CN114509192 A CN 114509192A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical fiber
- pantograph
- fiber sensor
- contact force
- sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 70
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 12
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 208000025274 Lightning injury Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
- G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Current-Collector Devices For Electrically Propelled Vehicles (AREA)
Abstract
本申请提供了一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，包括：光纤传感器，用于获取车辆顶板上方的受电弓与接触线之间的光信号数据，其中，光纤传感器为垫片式结构，通过紧固件固定安装在受电弓上；光纤传感分析仪，与光纤传感器电连接，对光信号数据进行分析得到受电弓与接触线之间的接触力数据。解决了相关技术中城市轨道交通中检测受电弓与接触线之间接触力的传感器安装在受电弓上，需改动原受电弓结构，进而导致安全隐患高、且获取的数据不稳定、精确度不高的问题。
Description
技术领域
本申请涉及弓网硬点检测技术领域，具体而言，涉及一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置。
背景技术
在城市轨道交通领域，受电弓与接触线之间的动态接触力是受电弓取流的重要参数之一，压力过大，会增加受电弓和接触线的异常磨损，缩短其使用寿命；压力过小，会造成接触不良，供电不稳定，引起火花或电弧，以致烧损接触线。现有技术中使用电阻式或者压电式传感器安装在受电弓上，来实现接触力的测量，因其需改动原受电弓结构且需做DC1800V绝缘防护、IP67等级防护，安全隐患高，所测数据也易受温度、电磁干扰影响，故不适合应用在城市轨道交通领域。
针对相关技术中，城市轨道交通中检测受电弓与接触线之间接触力的传感器安装在受电弓上，需改动原受电弓结构，进而导致安全隐患高、且获取的数据不稳定、精确度不高的问题，目前尚未有有效的解决办法。
发明内容
本申请实施例提供了一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，以至少解决相关技术中城市轨道交通中检测受电弓与接触线之间接触力的传感器安装在受电弓上，需改动原受电弓结构，进而导致安全隐患高、且获取的数据不稳定、精确度不高的问题。
根据本申请的一个实施例，提供了一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，包括：光纤传感器，用于获取车辆顶板上方的受电弓与接触线之间的光信号数据，其中，所述光纤传感器为垫片式结构，通过紧固件固定安装在所述受电弓的受力点；光纤传感分析仪，与所述光纤传感器电连接，对所述光信号数据进行分析得到所述受电弓与接触线之间的接触力数据。
可选地，所述装置还包括：弓上分线盒，设置在所述受电弓上，与所述光纤传感器和车顶分线盒进行电连接；车顶分线盒，设置在车辆顶板上，与所述弓上分线和所述光纤传感分析仪电连接。
可选地，所述光纤传感器为矩形垫片结构，所述光纤传感器上设置至少两个螺栓孔，所述光纤传感器通过螺栓固定在所述受电弓的受力点。
可选地，所述光纤传感器为包括两个折弯部的L型垫片结构，所述两个折弯部上分别设置螺栓孔，所述光纤传感器通过螺栓固定在所述受电弓的受力点。
可选地，所述光纤传感器为包括三个折弯部的U型垫片结构，所述三个折弯部上分别设置螺栓孔，所述光纤传感器通过螺栓固定在所述受电弓的受力点。
可选地，光纤传感器还用于：获取不同时刻的光入射及出射的波导信号，其中，所述波导信号随着所述受电弓与所述接触线之间的接触力大小发生变化。
可选地，所述光纤传感分析仪包括：光电模块，用于将所述光纤传感器获取的波导信号换为波长值；处理单元，用于将所述波长值转换为对应的接触力数据。
通过本申请实施例，提供了一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，使用光纤传感器获取车辆顶板上方的受电弓与接触线之间的光信号数据，其中，光纤传感器为垫片式结构，通过紧固件固定安装在受电弓上；光纤传感分析仪，与光纤传感器电连接，对光信号数据进行分析得到受电弓与接触线之间的接触力数据。解决了相关技术中城市轨道交通中检测受电弓与接触线之间接触力的传感器安装在受电弓上，需改动原受电弓结构，进而导致安全隐患高、且获取的数据不稳定、精确度不高的问题，垫片式结构的光纤传感器安装在受电弓上时，无需改变受电弓结构，而且安装方便，结构稳定，可在强电磁干扰、高雷击、易燃、易爆等恶劣条件下应用，满足绝缘条件下的安全运用，并提高了检测精度。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例的一种可选的适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置结构框图；
图2是根据本申请实施例的一种可选的适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置安装示意图；
图3是根据本申请实施例的一种可选的适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置安装示意图。
附图标记说明
1，光纤传感器；2，弓上分线盒；3，车顶分线盒；4，光纤分析仪；5，受电弓。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
根据本申请的一个实施例，提供了一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置。图1是根据本申请实施例的一种可选的适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置结构框图，图2是根据本申请实施例的一种可选的适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置安装示意图。如图1、图2所述，该装置包括：
光纤传感器1，用于获取车辆顶板上方的受电弓5与接触线之间的光信号数据，其中，光纤传感器1为垫片式结构，通过紧固件固定安装在受电弓5的受力点；
光纤传感分析仪4，与光纤传感器1电连接，对光信号数据进行分析得到受电弓5与接触线之间的接触力数据。
一种可选的实施方式中，可以在受电弓5两侧分别安装光纤传感器1，每侧安装两个，这样一个受电弓5上可以安装四个光纤传感器1，分别在前后滑板四处受力点，有效提高测量精度。
本申请实施例中提供的光纤传感器1，可以是光纤式应变传感器，具有无源无电、抗电磁干扰、体积小巧、远距离光信号传输等优点，可以在进行接触力的测量时，避免受电弓动态、高压运行下的安全风险。
如图2所示，一种可选的实施方式中，所述装置还包括：弓上分线盒2，设置在受电弓5上，与光纤传感器1和车顶分线盒3进行电连接；车顶分线盒3，设置在车辆顶板上，与弓上分线盒2和光纤传感分析仪4电连接。图2中TC表示带司机室的拖车，M表示不含受电弓的车厢，MP表示包含受电弓的车厢。
受电弓前后滑板四处受力点安装光纤传感器1(用作压力传感器)，使用波纹管防护至车顶的光纤分线盒(即车顶分线盒3)，经车顶光纤分线盒分两路光纤后至光纤传感分析仪4。光纤传感器1检测到光入射及出射波导的变化经过弓上分线盒和车顶分线盒，依次传输至光纤分析仪，光纤分析仪内光电模块将传感器的光信号转换为波长值，处理单元将波长值转换为对应的测量物理量，通过其高灵敏度、动态范围大、线性度好的优势实现城市轨道交通弓网接触力检测。
如图3所示，一种可选的实施方式中，光纤传感器1为矩形垫片结构，光纤传感器1上设置至少两个螺栓孔，光纤传感器1通过螺栓固定在所述受电弓5的受力点。
可选地，光纤传感1可以是包括两个折弯部的L型垫片结构，两个折弯部上分别设置螺栓孔，光纤传感器通过螺栓固定在受电弓5的受力点。
可选地，光纤传感器1还可以是包括三个折弯部的U型垫片结构，三个折弯部上分别设置螺栓孔，光纤传感器1通过螺栓固定在受电弓5的受力点。
可选地，光纤传感器1还用于：获取不同时刻的光入射及出射的波导信号，其中，波导信号随着受电弓5与所述接触线之间的接触力大小发生变化。
可选地，所述光纤传感分析仪4包括：光电模块，用于将光纤传感器1获取的波导信号换为波长值；处理单元，用于将波长值转换为对应的接触力数据。
通过本申请实施例，提供的一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，使用光纤传感器获取车辆顶板上方的受电弓与接触线之间的光信号数据，其中，光纤传感器为垫片式结构，通过紧固件固定安装在受电弓上；光纤传感分析仪，与光纤传感器电连接，对光信号数据进行分析得到受电弓与接触线之间的接触力数据。解决了相关技术中城市轨道交通中检测受电弓与接触线之间接触力的传感器安装在受电弓上，需改动原受电弓结构，进而导致安全隐患高、且获取的数据不稳定、精确度不高的问题，垫片式结构的光纤传感器安装在受电弓上时，无需改变受电弓结构，可根据受电弓的结构定制不同结构的光纤传感器，而且安装方便，结构稳定，可在强电磁干扰、高雷击、易燃、易爆等恶劣条件下应用，满足绝缘条件下的安全运用，实现高精度的动态接触力测量。
可选地，在本实施例中，本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令终端设备相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：闪存盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(Random Access Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置，其特征在于，包括：
光纤传感器(1)，用于获取车辆顶板上方的受电弓(5)与接触线之间的光信号数据，其中，所述光纤传感器(1)为垫片式结构，通过紧固件固定安装在所述受电弓(5)的受力点；
光纤传感分析仪(4)，与所述光纤传感器(1)电连接，对所述光信号数据进行分析得到所述受电弓(5)与接触线之间的接触力数据。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
弓上分线盒(2)，设置在所述受电弓(5)上，与所述光纤传感器(1)和车顶分线盒(3)进行电连接；
车顶分线盒(3)，设置在车辆顶板上，与所述弓上分线盒(2)和所述光纤传感分析仪(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤传感器(1)为矩形垫片结构，所述光纤传感器(1)上设置至少两个螺栓孔，所述光纤传感器(1)通过螺栓固定在所述受电弓(5)的受力点。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤传感器(1)为包括两个折弯部的L型垫片结构，所述两个折弯部上分别设置螺栓孔，所述光纤传感器(1)通过螺栓固定在所述受电弓(5)的受力点。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述光纤传感器(1)为包括三个折弯部的U型垫片结构，所述三个折弯部上分别设置螺栓孔，所述光纤传感器(1)通过螺栓固定在所述受电弓(5)的受力点。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，光纤传感器(1)还用于：
获取不同时刻的光入射及出射的波导信号，其中，所述波导信号随着所述受电弓(5)与所述接触线之间的接触力大小发生变化。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光纤传感分析仪(4)包括：
光电模块，用于将所述光纤传感器(1)获取的波导信号换为波长值；
处理单元，用于将所述波长值转换为对应的接触力数据。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011282562.1A CN114509192A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011282562.1A CN114509192A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114509192A true CN114509192A (zh) | 2022-05-17 |
Family
ID=81547296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011282562.1A Pending CN114509192A (zh) | 2020-11-17 | 2020-11-17 | 一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114509192A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103271741A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-04 | 华中科技大学 | 一种睡眠姿势监测仪 |
| CN204405222U (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-17 | 四川安普光控科技有限公司 | 一种串并联复合式光纤光栅传感*** |
| CN205719351U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 武汉理工大学 | 一种基于光纤光栅传感器的卡式测量组件 |
| CN205719352U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 武汉理工大学 | 一种舞台吊索载荷监测*** |
| CN205940820U (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-08 | 株洲中车时代装备技术有限公司 | 一种受电弓受流状态弓网接触力检测装置及测量车 |
| CN207556715U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-06-29 | 西南交通大学 | 一种弓网接触力测量装置 |
| US20180367215A1 (en) * | 2014-07-31 | 2018-12-20 | iSenseCloud, Inc. | Fiber Optic Patch And Voltage Conditioning |
| CN208333723U (zh) * | 2018-04-26 | 2019-01-04 | 上海拜安传感技术有限公司 | 光纤式受电弓滑板监测装置 |
| CN109990939A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-09 | 南京工程学院 | 一种三角法测量丝杠螺母中的滚动销受力的装置 |
-
2020
- 2020-11-17 CN CN202011282562.1A patent/CN114509192A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103271741A (zh) * | 2013-06-19 | 2013-09-04 | 华中科技大学 | 一种睡眠姿势监测仪 |
| US20180367215A1 (en) * | 2014-07-31 | 2018-12-20 | iSenseCloud, Inc. | Fiber Optic Patch And Voltage Conditioning |
| CN204405222U (zh) * | 2015-01-14 | 2015-06-17 | 四川安普光控科技有限公司 | 一种串并联复合式光纤光栅传感*** |
| CN205719351U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 武汉理工大学 | 一种基于光纤光栅传感器的卡式测量组件 |
| CN205719352U (zh) * | 2016-04-27 | 2016-11-23 | 武汉理工大学 | 一种舞台吊索载荷监测*** |
| CN205940820U (zh) * | 2016-08-11 | 2017-02-08 | 株洲中车时代装备技术有限公司 | 一种受电弓受流状态弓网接触力检测装置及测量车 |
| CN207556715U (zh) * | 2017-09-29 | 2018-06-29 | 西南交通大学 | 一种弓网接触力测量装置 |
| CN208333723U (zh) * | 2018-04-26 | 2019-01-04 | 上海拜安传感技术有限公司 | 光纤式受电弓滑板监测装置 |
| CN109990939A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-07-09 | 南京工程学院 | 一种三角法测量丝杠螺母中的滚动销受力的装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2747378C (en) | Data collecting connection | |
| CN110806236A (zh) | 一种弓网压力及硬点动态检测装置 | |
| CN103323157A (zh) | 铁路道岔转辙机锁闭杆应力增敏的光纤光栅动态监测方法及装置 | |
| CN102539901A (zh) | 零值绝缘子串监测装置及其监测方法 | |
| CN201233256Y (zh) | 输电线路在线监测装置 | |
| CN105280859A (zh) | 电动汽车电池***碰撞防护结构及其装配方法和拆卸方法 | |
| CN114509192A (zh) | 一种适用于城市轨道交通的弓网接触力检测装置 | |
| CN201569523U (zh) | 一种应用于光纤复合相线oppc的应力应变测量装置 | |
| CN107833419A (zh) | 一种基于光纤光栅的超前预控*** | |
| CN210838885U (zh) | 悬垂连接金具及架空输电线路垂直拉伸监测装置 | |
| CN208333723U (zh) | 光纤式受电弓滑板监测装置 | |
| CN203337286U (zh) | 电力接点专用光纤在线测温*** | |
| CN105869327A (zh) | 一种光纤振动探测***及其探测入侵的方法 | |
| CN113758508A (zh) | 一种输电线路环境火灾及外力破坏监测装置 | |
| CN211904456U (zh) | 一种gis内部接头温度在线监测装置 | |
| CN103134435A (zh) | 一种输电线路覆冰监测装置 | |
| CN114777940A (zh) | 钢轨温度监测装置及钢轨温度监测方法 | |
| CN218917516U (zh) | 一种基于无人机的绝缘子电场测量装置 | |
| CN202693191U (zh) | 一种用于变电站的分布式全光压强传感器检测*** | |
| JP3454551B2 (ja) | パンタグラフ集電状態監視装置 | |
| CN218939044U (zh) | 一种光纤光栅围栏入侵检测装置及*** | |
| CN217359724U (zh) | 一种复合绝缘子缺陷带电检测用探测装置 | |
| CN219368784U (zh) | 一种传感器防误碰装置 | |
| CN217032792U (zh) | 钢轨温度监测装置 | |
| CN115773834A (zh) | 一种接触力检测装置及受电弓 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |