CN208636688U - 一种接触网下锚补偿装置预警*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种接触网下锚补偿装置预警***，包括坠砣和由坠砣牵引的下锚连杆，在所述的下锚连杆上设有张力检测装置，在所述的坠砣底部设有位移测量装置，所述的张力检测装置和位移测量装置通过无线传输信号连接有通讯网关，所述的通讯网关通过GPRS信号连接有信号处理中心；通过张力检测装置采集下锚连杆上张力变化，通过位移测量装置采集坠砣位移信息；将采集到的张力信息和位移信息通过无线传输至通讯网关，由通讯网关通过GPRS信号传递至信号处理中心进行信息处理、分析和预警。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机信息技术、现代通讯技术、自动化控制技术和轨道交通供电领域，尤其涉及一种接触网下锚补偿装置的张力、位移测量预警装置的实现。
背景技术
接触网作为牵引供电***的重要组成部分，其结构是否稳定、性能是否良好直接影响电力机车或动车组的取流。而接触线、承力索的张力是否满足设计要求对接触网稳定运行有极其重要的作用，直接影响高速弓网动态性能的优劣。为了保证接触线、承力索张力的恒定，在接触网下锚段端都设有接触网张力补偿装置。正常工作时，补偿器靠坠砣串的重力使线索的张力保持平衡，当温度变化时，线索的伸缩使坠砣串上升和下降，当坠砣串升降超出允许范围时，如下降过多使坠砣串底面接触地面或上升过多使补偿绳端的双耳楔形线夹触碰棘轮轮槽(滑轮轮槽)，就会使补偿器失去补偿作用，造成接触线、承力索过松或过紧，直接影响受电弓的取流质量。
实用新型内容
为了解决现有技术中的不足，提供一种能够实现对下锚补偿装置的张力、距离测量实现远距离监测、预警的***和方法，本实用新型采用的技术方案是：
一种接触网下锚补偿装置的张力、距离测量及预警***，包括坠砣和由坠砣牵引的下锚连杆，在所述的下锚连杆上设有张力检测装置，在所述的坠砣底部设有位移测量装置，所述的张力检测装置和位移测量装置通过无线传输信号连接有通讯网关，所述的通讯网关通过GPRS信号连接有信号处理中心。
所述的张力检测装置包括张力采集模块、MCU张力处理单元模块、张力无线接口模块以及张力电源模块，所述的张力采集模块由一组包覆贴紧在下锚连杆上的应变片组成应变电桥采集信号，张力采集模块通过导线将采集的信号传递给MCU张力处理单元模块，MCU张力处理单元模块将信号处理后通过张力无线接口模块向通讯网关传输信号，所述的张力电源模块为张力采集模块、MCU张力处理单元模块和张力无线接口模块供电。
所述的位移测量装置包括位移采集模块、MCU位移处理单元模块、位移无线接口模块以及位移电源模块，所述的位移采集模块向MCU位移处理单元模块传递位移数据，MCU位移处理单元模块将信号处理后传递至位移无线接口模块向通讯网关传输信号，所述的位移电源模块为位移采集模块、MCU位移处理单元模块和位移无线接口模块供电。
所述的位移采集模块为超声波探头。
所述的张力电源模块和位移电源模块均为锂电池和LDO的组合。
所述的通讯网关包括MCU单元模块、无线接口模块、GPRS通讯模块和通讯电源模块，所述的无线接口模块接受张力检测装置和位移测量装置的数据传输至MCU单元模块，经过MCU单元模块信号处理后传递至GPRS通讯模块，所述GPRS通讯模块通过GPRS向信号处理中心传递数据，所述的通讯电源模块为MCU单元模块、无线接口模块和GPRS通讯模块供电，所述的通讯电源模块包括锂电池、DC/DC电路、充电电路和光伏板。
一种对接触网下锚补偿装置的张力、距离测量及预警方法，通过张力检测装置采集下锚连杆上张力变化，通过位移测量装置采集坠砣位移信息；将采集到的张力信息和位移信息通过无线传输至通讯网关，由通讯网关通过GPRS信号传递至信号处理中心进行信息处理、分析和预警。
所述的张力检测装置通过一组应变片采集下锚连杆的张力变化，所述的位移测量装置通过超声波探头采集坠砣位移变化。
所述的张力检测装置包括张力采集模块、MCU张力处理单元模块、张力无线接口模块以及张力电源模块，所述的张力采集模块由一组包覆贴紧在下锚连杆上的应变片组成应变电桥采集信号，张力采集模块通过导线将采集的信号传递给MCU张力处理单元模块，MCU张力处理单元模块将信号处理后通过张力无线接口模块向通讯网关传输信号，所述的张力电源模块为张力采集模块、MCU张力处理单元模块和张力无线接口模块供电；所述的位移测量装置包括位移采集模块、MCU位移处理单元模块、位移无线接口模块以及位移电源模块，所述的位移采集模块向MCU位移处理单元模块传递位移数据，MCU位移处理单元模块将信号处理后传递至位移无线接口模块向通讯网关传输信号，所述的位移电源模块为位移采集模块、MCU位移处理单元模块和位移无线接口模块供电；所述的张力电源模块和位移电源模块均为锂电池和LDO的组合。
所述的通讯网关包括MCU单元模块、无线接口模块、GPRS通讯模块和通讯电源模块，所述的无线接口模块接受张力检测装置和位移测量装置的数据传输至MCU单元模块，经过MCU单元模块信号处理后传递至GPRS通讯模块，所述GPRS通讯模块通过GPRS向信号处理中心传递数据，所述的通讯电源模块为MCU单元模块、无线接口模块和GPRS通讯模块供电，所述的通讯电源模块包括锂电池、DC/DC电路、充电电路和光伏板。
本实用新型的优越性还在于：
(1)抗干扰能力强，在高电压大电流强磁场环境下，无线也可以达到300米以上的通信距离；
(2)测量模块体积小，重量轻，不影响接触网正常运行；
(3)测量模块的静态功耗很小，使用年限长，减少维护频率，降低成本。
附图说明
图1为本实用新型***框图；
图2为本实用新型张力检测装置电路框图；
图3为本实用新型位移测量装置电路框图；
图4为本实用新型通讯网关电路框图；
图5为本实用新型张力检测装置在下锚连杆上的布置图；
图6为本实用新型位移测量装置在坠砣串上的布置图；
图7为本实用新型安装示意图。
具体实施方式
如图1和图7所示实现对接触网下锚补偿装置张力、距离测量及预警的方法：通过张力检测装置3分别采集下锚连杆2张力变化情况，通过位移测量装置4采集坠砣1位移变化情况，张力检测装置3和位移测量装置4分别将各自采集的信息通过无线传输至通讯网关5，通讯网关5通过GPRS无线传输至信号处理中心6，在信号处理中心6对数据进行处理、分析和预警，通过信号处理中心6向各终端发出预警信号能够及时排除故障隐患。信号处理中心6由计算机组组成，通过预设程序来判断各处张力和位移信号是否正常。
如图2所示张力检测装置3包括张力采集模块3-1、MCU张力处理单元模块3-2(MCU：微控制单元(Microcontroller Unit；MCU)，又称单片微型计算机(Single ChipMicrocomputer)或者单片机)、张力无线接口模块3-3以及张力电源模块3-4，张力采集模块3-1由一组应变片组成应变电桥包覆贴紧在下锚连杆2表面，通过下锚连杆2产生拉升变化时应变电桥产生电阻变化从而感应到下锚连杆2的变化状态，张力采集模块3-1通过导线连接到MCU张力处理单元模块3-2，MCU张力处理单元模块3-2将信号处理后通过张力无线接口模块3-3将处理后的信号发送到通讯网关5。张力电源模块3-4为张力采集模块3-1、MCU张力处理单元模块3-2和张力无线接口模块3-3供电。张力电源模块3-4为锂电池和LDO(低压差线性稳压器)的组合。
如图3所示位移测量装置4包括位移采集模块4-1、MCU位移处理单元模块4-2、位移无线接口模块4-3以及位移电源模块4-4，位移采集模块4-1在本实施例中采用超声波探头，通过超声波探头检测到坠砣1的位移变化情况将信号传递给MCU位移处理单元模块4-2，MCU位移处理单元模块4-2处理后的信号通过位移无线接口模块4-3将信号传输至通讯网关5，位移电源模块4-4。位移电源模块4-4为锂电池和LDO低压差线性稳压器的组合。
如图4所示通讯网关5包括MCU单元模块5-1、无线接口模块5-2、GPRS通讯模块5-3和通讯电源模块5-4，无线接口模块5-2接收来自张力无线接口模块3-3和位移无线接口模块4-3传输来的信号，之后将信号传输给MUC单元模块进行处理后通过GPRS通讯模块5-3传输至信号处理中心6，通讯电源模块5-4为MCU单元模块5-1、无线接口模块5-2和GPRS通讯模块5-3供电。该实施例中通讯电源模块5-4包括锂电池、DC/DC电路(DC/DC转换器为转变输入电压后有效输出固定电压的电压转换器)、充电电路和光伏板5-41，通过光伏板5-41实现供电的同时可以为锂电池充电，保证在没有光照的情况下实现正常工作。
张力检测装置3和位移测量装置4具体安装到接触网瞎猫补偿装置上如图5至图6所示，坠砣1牵引下锚连杆2使接触网张紧，如图5所示张力检测装置3安装在下锚连杆2上，其中由应变片组成的张力采集模块3-1贴紧在下锚连杆2上，通过导线连接到MCU张力处理单元模块3-2，其中MCU张力处理单元模块3-2、张力无线接口模块3-3以及张力电源模块3-4都集成在一个壳体内，壳体固定在下锚连杆2上。如图6所示位移测量装置4的各元件集成在一个壳罩内，壳罩安装在坠砣1靠近底面的一侧来准确判断与底面的距离。如图7所示通讯网关5则固定在接触网支柱上，同时通讯电源模块5-4中的光伏板5-41也固定在支柱上，而MCU单元模块5-1、无线接口模块5-2、GPRS通讯模块5-3和通讯电源模块5-4其余元件则集成在盒子内防尘防雨通过导线与光伏板5-41连接。若干个张力检测装置3和位移测量装置4能够共用一个通讯网关5实现信号传输。
Claims (6)
1.一种接触网下锚补偿装置预警***，包括坠砣(1)和由坠砣(1)牵引的下锚连杆(2)，其特征在于：在所述的下锚连杆(2)上设有张力检测装置(3)，在所述的坠砣(1)底部设有位移测量装置(4)，所述的张力检测装置(3)和位移测量装置(4)通过无线传输信号连接有通讯网关(5)，所述的通讯网关(5)通过GPRS信号连接有信号处理中心(6)。
2.根据权利要求1所述的一种接触网下锚补偿装置预警***，其特征在于：所述的张力检测装置(3)包括张力采集模块(3-1)、MCU张力处理单元模块(3-2)、张力无线接口模块(3-3)以及张力电源模块(3-4)，所述的张力采集模块(3-1)由一组包覆贴紧在下锚连杆(2)上的应变片组成应变电桥采集信号，张力采集模块(3-1)通过导线将采集的信号传递给MCU张力处理单元模块(3-2)，MCU张力处理单元模块(3-2)将信号处理后通过张力无线接口模块(3-3)向通讯网关(5)传输信号，所述的张力电源模块(3-4)为张力采集模块(3-1)、MCU张力处理单元模块(3-2)和张力无线接口模块(3-3)供电。
3.根据权利要求2所述的一种接触网下锚补偿装置预警***，其特征在于：所述的位移测量装置(4)包括位移采集模块(4-1)、MCU位移处理单元模块(4-2)、位移无线接口模块(4-3)以及位移电源模块(4-4)，所述的位移采集模块(4-1)向MCU位移处理单元模块(4-2)传递位移数据，MCU位移处理单元模块(4-2)将信号处理后传递至位移无线接口模块(4-3)向通讯网关(5)传输信号，所述的位移电源模块(4-4)为位移采集模块(4-1)、MCU位移处理单元模块(4-2)和位移无线接口模块(4-3)供电。
4.根据权利要求3所述的一种接触网下锚补偿装置预警***，其特征在于：所述的位移采集模块(4-1)为超声波探头。
5.根据权利要求3或4所述的一种接触网下锚补偿装置预警***，其特征在于：所述的张力电源模块(3-4)和位移电源模块(4-4)均为锂电池和LDO的组合。
6.根据权利要求1所述的一种接触网下锚补偿装置预警***，其特征在于：所述的通讯网关(5)包括MCU单元模块(5-1)、无线接口模块(5-2)、GPRS通讯模块(5-3)和通讯电源模块(5-4)，所述的无线接口模块(5-2)接受张力检测装置(3)和位移测量装置(4)的数据传输至MCU单元模块(5-1)，经过MCU单元模块(5-1)信号处理后传递至GPRS通讯模块(5-3)，所述GPRS通讯模块(5-3)通过GPRS向信号处理中心(6)传递数据，所述的通讯电源模块(5-4)为MCU单元模块(5-1)、无线接口模块(5-2)和GPRS通讯模块(5-3)供电，所述的通讯电源模块(5-4)包括锂电池、DC/DC电路、充电电路和光伏板(5-41)。
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| CN201821478369.3U CN208636688U (zh) | 2018-09-11 | 2018-09-11 | 一种接触网下锚补偿装置预警*** |
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| CN (1) | CN208636688U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113320445A (zh) * | 2020-02-28 | 2021-08-31 | 中铁二院工程集团有限责任公司 | 一种接触网在线监测及隐患、故障智能判别预警*** |
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2018
- 2018-09-11 CN CN201821478369.3U patent/CN208636688U/zh active Active
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