CN219084139U - 一种免维护坠砣自动监测和报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种免维护坠砣自动监测和报警装置，包括温度传感器、激光测距模块、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块；温度传感器、激光测距模块与微处理模块连接，分别用于测量环境温度及坠砣位置数据，并将测量数据发送至微处理模块；微处理模块通过接口转换模块与无线通信模块连接，用于将测量数据及报警信息通过无线通信模块发送至远端分析平台；供电模块通过电源控制模块与微处理模块连接，用于为各模块提供电源。本实用新型能够将测量数据上传给分析平台用于辅助判断承力索或接触线是否发生卡滞、断线等情况，并可在坠砣位置超出正常范围时及时报警。

Description

一种免维护坠砣自动监测和报警装置

技术领域

本实用新型属于电气化铁路接触网技术领域，尤其涉及一种免维护坠砣自动监测和报警装置。

背景技术

坠砣是电气化铁路接触网的重要部件，主要用于电气化铁路接触网下锚补偿装置中，其作用是调整承力索或接触线的补偿张力。当环境温度发生变化，承力索和接触线的热胀冷缩会导致坠砣的升和降。通过对坠砣升降状态的观察，可以辅助判断承力索或接触线是否发生卡滞、断线等情况。

目前对于坠砣状态的观察主要采用人工巡检的方式。特别在气温极高(夏季)和极低(冬季)时，观察坠砣的位置不能超过坠砣维修规则里规定的位置范围。这种人工巡检方式，工作效率低，巡检间隔时间长，且没有数据留存，难以进行智能分析，难以发现隐患和对可能出现的故障进行提前预警，不能满足现代铁路建设和运营维护的信息化、智能化的要求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种免维护坠砣自动监测和报警装置，通过自动感知环境温度、测量坠砣位置、通过无线网络(专网或公网)将测量数据上传给分析平台用于辅助判断承力索或接触线是否发生卡滞、断线等情况，并可在坠砣位置超出正常范围时及时报警。

本实用新型提供了一种免维护坠砣自动监测和报警装置，包括温度传感器、激光测距模块、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块；

所述温度传感器、激光测距模块与所述微处理模块连接，分别用于测量环境温度及坠砣位置数据，并将测量数据发送至所述微处理模块；

所述微处理模块通过所述接口转换模块与所述无线通信模块连接，用于将测量数据及报警信息通过所述无线通信模块发送至远端分析平台；

所述供电模块通过所述电源控制模块与所述微处理模块连接，用于为所述温度传感器、激光测距模块、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块提供电源。

进一步地，所述温度传感器、激光测距模块通过数据总线及控制总线与所述微处理模块连接。

进一步地，所述微处理模块通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块连接，所述接口转换模块通过RS485总线与所述无线通信模块连接。

进一步地，所述供电模块通过电源线与所述电源控制模块连接，所述电源控制模块通过控制总线与所述微处理模块连接。

进一步地，供电模块采用一次性电池。

进一步地，所述温度传感器、激光测距模块、接口转换模块、微处理模块、无线通信模块、电源控制模块、供电模块安装于外壳内。

借由上述方案，通过免维护坠砣自动监测和报警装置，具有如下技术效果：

1)能够实现自动在线监测，解决了人工巡检的工作效率低，巡检间隔时间长等问题，减轻工作负荷。

2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决了人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，满足坠砣运维的数字化、信息化要求。

3)本装置在对坠砣位置进行测量的同时，还对环境温度进行了同步测量，从而为分析平台对承力索或接触线是否发生卡滞、断线等隐患及故障进行辅助判断提供了依据，满足坠砣运维的智能化要求。

4)采用了低功耗电源控制技术，使本装置可免维护运行5年以上，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本发明免维护坠砣自动监测和报警装置的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

参图1所示，本实施例提供了一种免维护坠砣自动监测和报警装置，包括温度传感器1、激光测距模块2、接口转换模块3、微处理模块4、无线通信模块5、电源控制模块6、供电模块7；温度传感器1、激光测距模块2与微处理模块4连接，分别用于测量环境温度及坠砣位置数据，并将测量数据发送至微处理模块4；微处理模块4通过接口转换模块3与无线通信模块5连接，用于将测量数据及报警信息通过无线通信模块5发送至远端分析平台；供电模块7通过电源控制模块6与微处理模块4连接，用于为各模块(温度传感器1、激光测距模块2、接口转换模块3、微处理模块4、无线通信模块5)提供电源。

该装置固定在坠砣限制架上端(也可固定在坠砣上)，并使激光测距模块的测量窗口对准坠砣顶面，激光测距模块型号为RUIXING KLH-03T-20hz，可实现全天候毫米级测量，在其它示例中也可采用超声波测距模块替代激光测距模块进行坠砣位置测量。通过集成温度传感器，可实现环境温度同步测量，为智能分析提供多维数据。激光测距模块、温度传感器按照可配置的数据测量间隔时间，测量环境温度和坠砣位置数据，并按照可配置的数据发送间隔时间将测量数据通过无线通信模块(型号：ML7810-M)发送给分析平台。微处理模块采用STC STC8H1K08S2单片机，通过边缘计算，引入门限判别机制，实现测量数据实时判别和实时报警功能，在测量的同时，将坠砣位置测量数据与可配置的正常位置范围进行比对和判别，如果测量数据超出范围，则产生报警并立即发送给分析平台，而无需等待发送间隔时间。供电模块采用一次性电池供电(也可采用电缆或太阳能电池供电方式)，电源控制模块型号为AMS-SEMITECH AMS1117+CHIPSTAR CS5080E，在工作期间，自动对各模块的工作状态(工作、休眠、关机、唤醒等)进行管控，达到低功耗运行，满足免维护工作5年以上的要求。

在本实施例中，温度传感器1、激光测距模块2通过数据总线及控制总线与微处理模块4连接。

在本实施例中，微处理模块4通过数据总线、控制总线及地址总线与接口转换模块3连接，接口转换模块3通过RS485总线与无线通信模块5连接。

在本实施例中，供电模块7通过电源线与电源控制模块6连接，电源控制模块6通过控制总线与微处理模块4连接。

在本实施例中，温度传感器1、激光测距模块2、接口转换模块3、微处理模块4、无线通信模块5、电源控制模块6、供电模块7安装于外壳内。

该免维护坠砣自动监测和报警装置，具有如下技术效果：

1)能够实现自动在线监测，解决了人工巡检的工作效率低，巡检间隔时间长等问题，减轻工作负荷。

2)通过持续的测量和数据上传，不仅解决了人工巡检没有数据留存问题，而且为智能分析提供了数据基础，满足坠砣运维的数字化、信息化要求。

3)本装置在对坠砣位置进行测量的同时，还对环境温度进行了同步测量，从而为分析平台对承力索或接触线是否发生卡滞、断线等隐患及故障进行辅助判断提供了依据，满足坠砣运维的智能化要求。

4)采用了低功耗电源控制技术，使本装置可免维护运行5年以上，满足低碳节能的要求，同时也避免增加运维人员的工作负荷。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，包括温度传感器(1)、激光测距模块(2)、接口转换模块(3)、微处理模块(4)、无线通信模块(5)、电源控制模块(6)、供电模块(7)；

所述温度传感器(1)、激光测距模块(2)与所述微处理模块(4)连接，分别用于测量环境温度及坠砣位置数据，并将测量数据发送至所述微处理模块(4)；

所述微处理模块(4)通过所述接口转换模块(3)与所述无线通信模块(5)连接，用于将测量数据及报警信息通过所述无线通信模块(5)发送至远端分析平台；

所述供电模块(7)通过所述电源控制模块(6)与所述微处理模块(4)连接，用于为所述温度传感器(1)、激光测距模块(2)、接口转换模块(3)、微处理模块(4)、无线通信模块(5)提供电源。

2.根据权利要求1所述的免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，所述温度传感器(1)、激光测距模块(2)通过数据总线及控制总线与所述微处理模块(4)连接。

3.根据权利要求1所述的免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，所述微处理模块(4)通过数据总线、控制总线及地址总线与所述接口转换模块(3)连接，所述接口转换模块(3)通过RS485总线与所述无线通信模块(5)连接。

4.根据权利要求1所述的免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(7)通过电源线与所述电源控制模块(6)连接，所述电源控制模块(6)通过控制总线与所述微处理模块(4)连接。

5.根据权利要求1所述的免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，所述供电模块(7)采用一次性电池。

6.根据权利要求1所述的免维护坠砣自动监测和报警装置，其特征在于，所述温度传感器(1)、激光测距模块(2)、接口转换模块(3)、微处理模块(4)、无线通信模块(5)、电源控制模块(6)、供电模块(7)安装于外壳内。

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