CN203358615U - 基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高速铁路中用于检测弓网燃弧的弓网燃弧测量装置，更具体地涉及一种基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。该弓网燃弧测量装置包括：用于探测燃弧的燃弧探测传感器单元，用于对来自于所述燃弧探测传感器单元的信号的进行调理和整形的信号调理模块，以及用于对经过所述信号调理模块的信号进行处理的数据处理单元，燃弧探测传感器单元、信号调理模块以及数据处理单元顺次连接。这样，本实用新型提供了能够在高速（300公里/小时以上）铁路客运专线上使用的弓网燃弧检测装备，并且提供一种结构简单、安装和维修方便的基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高速铁路中用于检测弓网燃弧的弓网燃弧测量装置，更具体地涉及一种基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。
背景技术
在高速铁路发达的国家，利用检测接触网离线火花、燃弧来评价弓网受流性能，已经成为欧洲一些国家铁路行业的重要指标。在日本和法国都在致力于研究弓网燃弧检测装置，并取得了良好的效果。对受电弓与接触网的检测，我国铁路一直着眼于受电弓与接触网检测相关参数的研究，近几年来，随着我国高速铁路的建成，已经拥有世界上最快，最长的高速线路。在这种情况下，研制高速铁路弓网燃弧测量装置是非常必要的。
但是目前国内还没有针对评价弓网离线火花、燃弧参数的相关检测装置。日本和法国也只有适用于列车运行速度在200-250公里/小时以下的检测装置。2008年之后随着京津，武广，郑西，沪宁350公里/小时客运专线的开通，对牵引供电***接触网的运行安全性提出了更高的要求。但是，目前还没有300公里/小时以上铁路客运专线的弓网燃弧检测设备。
实用新型内容
本实用新型就是基于上述现有技术的缺陷做出的，本实用新型的目的在于提供一种能够在高速（300公里/小时以上）铁路客运专线上使用的弓网燃弧检测装备，本实用新型的另一个目的在于提供一种结构简单、安装和维修方便的基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。为了实现上述的目的，本实用新型采用如下的技术方案。
一种基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置，上述弓网燃弧测量装置包括：用于探测燃弧的燃弧探测传感器单元，用于对来自于上述燃弧探测传感器单元的信号的进行调理和整形的信号调理模块，以及用于对经过上述信号调理模块的信号进行处理的数据处理单元，上述燃弧探测传感器单元、上述信号调理模块以及上述数据处理单元顺次连接。
首先，上述燃弧探测传感器单元对应受电弓与接触线之间的连接部分设置，上述燃弧探测传感器包括用于探测固定波长光波的光传感器和用于保护该光传感器的防护罩。并且上述光传感器是基于紫外线的光传感器。这样能够在有燃弧和离线火花发生的时候能够进行实时地捕捉和探测。
另外，上述信号调理模块包括对来自于燃弧探测传感器单元的信号进行首次调理和整形的第一信号调理单元以及用于经过上述信号调理单元的信号进行进一步调理的低压侧测试单元。
进一步地，上述第一信号调理单元设置在受电弓所在的车辆的顶部，上述第一信号调理单元包括用于对信号进行调理的调理单元以及用于对信号进行整形的整形单元。上述低压侧测试单元设置在受电弓所在的车辆的顶部，上述低压侧测试单元包括顺次连接的放大单元、滤波单元、第二信号调理单元。这样可以取保消除车顶的光电干扰并且去除信号中的杂波等。
更进一步地，上述低压侧测试单元还包括将调理过的信号的参数传输给上述数据处理单元的输出单元。
此外，上述数据处理单元包括用于接收来自于低压侧测试单元的数据的输入单元，以及根据输入单元接收的信号参数进行分析和处理以获得燃弧的参数的信号处理单元，输入单元与信号处理单元连接。上述数据处理单元设置在机车车内。这样数据处理单元能够接受低压侧测量单元所传输的性能参数和探测参数，并且根据性能参数和探测参数进行分析和处理以获得燃弧发生的持续时间、大小、位置和燃弧率等性能测试结果。
通过采用上述的技术方案，本实用新型提供了一种能够在高速（300公里/小时以上）铁路客运专线上使用的弓网燃弧检测装备，本实用新型另外提供了一种结构简单、安装和维修方便的基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。
附图说明
图1是本实用新型的弓网燃弧测量装置的实施例的结构框图；
图2是图1中示出的本实用新型的弓网燃弧测量装置的实施例的更具体的结构框图；
图3A是第一信号调理单元的结构框图；
图3B是低压侧测试单元的结构框图。
具体实施方式
本实用新型在于提供一种能够在高速（300公里/小时以上）铁路客运专线上使用的弓网燃弧检测装备，本实用新型的另一个目的在于提供一种结构简单、安装和维修方便的基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。下面结合说明书附图对本实用新型的具体技术方案进行说明。
图1是本实用新型的弓网燃弧测量装置的实施例的结构框图；图2是图1中示出的本实用新型的弓网燃弧测量装置的实施例的更具体的结构框图。其中示出了本实用新型的优选的实施例的结构框图。其中在本具体实施例中的弓网燃弧测量装置包括：1）燃弧探测传感器单元（也可以称为火花探测传感单元），包括光感传感单元，一个防护罩。光传感器用于感应相应有火花时释放的固定波长的光波，防护罩用于保护光感传感单元，防水等功能。当有燃弧及离线火花发生的时候能进行实时捕捉及探测。2）信号调理模块，包括对来自于燃弧探测传感器单元的信号进行首次调理和整形的第一信号调理单元以及用于经过上述信号调理单元的信号进行进一步调理的低压侧测试单元（图2）。其中设置在车顶的信号调理单元（第一信号调理单元），优选地包括调理单元和整形单元（见图3A）。用于信号调理整型，功能在于剔除相应的车顶的光电干扰。而低压侧测试单元优选地包括放大单元、滤波单元和第二信号调理单元（见图3B）。用于进一步调理信号。功能用于进一步去除高压侧的电磁干扰，使信号去除杂波。当燃弧及离线火花发生时。进行探测离线火花发生的位置及离线的次数在内的探测参数；并将探测参数与性能参数传输至数据处理单元。3）数据处理单元，包括A/D转换功能。设置于车内，用于接收低压侧测量单元所传输的性能参数和探测参数，并根据性能参数和探测参数进行分析和处理以获得燃弧发生的持续时间，大小，位置，及燃弧率等性能测试结果。
更具体地，该燃弧探测传感器设置于车顶，受电弓的后部，用于探测燃弧的大小；该燃弧探测传感器获取的离线火花发生的位置及离线的次数由该信号调理接收器接收传至低压侧测试单元并通过滤波将性能参数传输至机车的数据处理单元。
在本实施例中，可在受电弓车顶附近安装燃弧探测传感器，测定离线火花发生的地点，统计离线次数等。例如，离线火花的测量值可包括：每个电弧的持续时间、电弧位置、离线次数、离线率、速度；并且可以记录受电弓电流。
在本实施例中，为了使燃弧探测传感器有很强的高敏感率，该燃弧探测传感器需要离受电弓足够近；可根据机车的行车方向，将该燃弧探测传感器安装在受电弓的后部，瞄准后滑板。该燃弧探测传感器采用集成芯片，这样，抗干扰能力强，测量的精度高，可适用于速度在300公里/小时以上的动车组。
通过采用上述的具体技术方案，本实用新型提供了一种能够在高速（300公里/小时以上）铁路客运专线上使用的弓网燃弧检测装备，本实用新型还提供了一种结构简单、安装和维修方便的基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器（RAM）、内存、只读存储器（ROM）、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上上述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上上述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于紫外线测量的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述弓网燃弧测量装置包括：用于探测燃弧的燃弧探测传感器单元，用于对来自于所述燃弧探测传感器单元的信号的进行调理和整形的信号调理模块，以及用于对经过所述信号调理模块的信号进行处理的数据处理单元，所述燃弧探测传感器单元、所述信号调理模块以及所述数据处理单元顺次连接。
2.根据权利要求1所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述燃弧探测传感器单元对应受电弓与接触线之间的连接部分设置，所述燃弧探测传感器包括用于探测固定波长光波的光传感器和用于保护该光传感器的防护罩。
3.根据权利要求2所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述光传感器是基于紫外线的光传感器。
4.根据权利要求1所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述信号调理模块包括对来自于燃弧探测传感器单元的信号进行首次调理和整形的第一信号调理单元以及用于经过所述信号调理单元的信号进行进一步调理的低压侧测试单元。
5.根据权利要求4所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述第一信号调理单元设置在受电弓所在的车辆的顶部，所述第一信号调理单元包括用于对信号进行调理的调理单元以及用于对信号进行整形的整形单元。
6.根据权利要求4所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述低压侧测试单元设置在受电弓所在的车辆的顶部，所述低压侧测试单元包括顺次连接的放大单元、滤波单元和第二信号调理单元。
7.根据权利要求6所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述低压侧测试单元还包括将调理过的信号的参数传输给所述数据处理单元的输出单元。
8.根据权利要求1所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述数据处理单元包括用于接收来自于低压侧测试单元的数据的输入单元，以及根据输入单元接收的信号参数进行分析和处理以获得燃弧的参数的信号处理单元，输入单元与信号处理单元连接。
9.根据权利要求8所述的弓网燃弧测量装置，其特征在于，所述数据处理单元设置在受电弓所在的车辆的车内。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN110470958A (zh) * | 2019-08-23 | 2019-11-19 | 西南交通大学 | 一种基于电弧弧声信号的弓网电弧强度检测***及方法 |
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