弓网在线监测装置的制作方法

本申请涉及轨道车辆运行监测领域，具体而言，涉及一种弓网在线监测装置。

背景技术：

1、弓网系统是轨道交通车辆供电系统的重要组成部分，弓网之间的受流质量直接决定列车运行的安全性和稳定性。为了保障弓网系统的运行安全，防止刮弓或钻弓等安全事故的发生，必须要对弓网的几何参数、接触点温度、燃弧发生情况、受电弓状态异常、关键位置悬挂等进行动态监测。现阶段，弓网监测主要采用人工或者作业车车载式装置测试的方式进行。人工检测作业效率低，安全性差且对作业人员的工作经验要求较高；作业车检测只能在车辆停运下线后进行，且作业车与运营车结构存在一定差异，检测结果不能反应运营过程中的真实情况。

2、目前，随着计算机技术和图像处理技术的发展，常采用在车顶集成安装工业相机、线激光器、红外热像仪、紫外探测器、高频补光灯等设备组成的车顶数据采集模块，在车底集成安装工业相机、线激光器等设备组成的车底振动补偿模块的方式采集受电弓与接触网的工作状态数据。将检测数据与历史数据和设计标准进行对比，以此来判断弓网的几何关系是否存在异常，同时进行分析预测。然而，现有弓网监测设备存在以下不足：通过复合各类传感器的方式进行机械性集成，实践中极易出现传感器之间配合不良，如工业相机和补光灯频率配合不好，导致画面出现频闪等现象，影响检测精度和观测效果。且设备维护成本高、难度大、问题定位困难、拆装困难、设计研发成本高等问题。

3、针对轨道交通车辆供电系统中弓网监测设备配合不良且维护难度大的问题，目前尚未有合理解决办法。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种弓网在线监测装置，用于解决上述轨道交通车辆供电系统中弓网监测设备配合不良且维护难度大的问题。

2、根据本申请的一个实施例，提供了一种弓网在线监测装置，所述装置包括2个车底振动补偿模块和1个车顶数据采集模块；所述车顶数据采集模块包括：车顶设备盖板，车顶设备底板，线激光窗口，工业相机窗口，悬挂检测模组窗口，悬挂检测模组，综合检测模组，几何参数检测模组，供电触发一体式交换机，防水接线盒，车顶设备连接器，其中，所述车顶设备底板上包括多个安装孔，所述安装孔用于安装所述车顶数据采集模块中的各个模组；所述车底振动补偿模块包括车底振动补偿设备，所述车底振动补偿设备安装在车底，与所述几何参数检测模组安装在同一垂线上。

3、可选地，所述综合检测模组通过综合检测模组支架安装紧固于所述车顶设备底板上，所述综合检测模组内置紫外探测器、红外热像仪、工业相机、补光灯以及处理器单元，主要用于实时拍摄受电弓和接触网部位，检测受电弓结构异常、燃弧发生情况以及弓网接触点温度。

4、可选地，所述悬挂检测模组通过悬挂检测模组支架安装紧固于所述车顶设备底板上，所述悬挂检测模组包括4组，位于所述车顶设备底板的四个角，通过悬挂检测模组窗口拍摄左前、左后、右前、右后四个方向的接触网悬挂件。

5、可选地，所述几何参数检测模组通过几何参数检测模组支架安装紧固于所述车顶设备底板上，所述几何参数检测模组包括3组，其中位于两侧的2组用于检测刚性接触网，中间1组用于检测柔性接触网。

6、可选地，所述装置还包括：供电触发一体式交换机，用于悬挂检测模组、综合检测模组和几何参数检测模组的供电和通信连接。

7、可选地，所述车顶设备连接器提供通信连接至所述供电触发一体式交换机，用于各模组之间的数据交互。

8、可选地，所述车底振动补偿模块和所述车顶数据采集模块均满足ip67防尘防水要求，且均为模块化设计，并具备远程调试功能。

9、可选地，所述车顶设备底板上预留多组机械接口。

10、目前，随着计算机技术和图像处理技术的发展，常采用在车顶集成安装工业相机、线激光器、红外热像仪、紫外探测器、高频补光灯等设备组成的车顶数据采集模块，在车底集成安装工业相机、线激光器等设备组成的车底振动补偿模块的方式采集受电弓与接触网的工作状态数据。将检测数据与历史数据和设计标准进行对比，以此来判断弓网的几何关系是否存在异常，同时进行分析预测。然而，现有弓网监测设备往往1、未采用模块化进行集成，仅仅是通过复合各类传感器的方式进行机械性集成，实践中极易出现传感器之间配合不良，如工业相机和补光灯频率配合不好，导致画面出现频闪等现象，影响检测精度和观测效果。此外，未采用模块化集成的设备还存在维护成本高、难度大、问题定位困难、拆装困难、设计研发成本高等问题；2、无法进行自适应调节，如设备在进行调试期间，需要反复登顶作业调整相机/传感器视角、光圈、焦距、景深等技术特征，同时至少需要2名操作人员在车顶和客室内共同配合作业，设备安装后需要较多调试作业周期和成本；3、弓网监测设备均部署与车外环境，运行环境较为恶劣存在雨雪、高温、潮湿、污渍等恶劣环境因素，设备需要定期清洁维护，消耗大量人力物力，且行车过程中设备被污渍、雨雪等环境因素干扰可能会对监测效果产生影响。

11、针对现有的视频相机安装结构的不足，本申请提供了一种适用于系列化中国标准地铁列车的弓网在线监测装置。本申请主要由车顶数据采集模块和车底振动补偿设备组成，系统采用模块化设计方案，旨在解决传感器之间配合不良、维护成本高、难度大、调试周期长等问题。

12、本申请采用模块化设计方案，集成了几何参数检测模组(接触网几何参数、导高、拉出值、磨耗、跨距内高低差等)、悬挂检测模组(关键零部件悬挂包括绝缘子、汇流排、线夹、锚段膨胀螺栓等)、综合检测模组(用于检测受电弓结构异常、燃弧、温度检测、补光灯设备等)、供电触发一体式交换机(用于设备的供电和网络通信)、防水接线盒(用于和外部连接器安装配合同时起到外部接头防水的作用)。其中几何参数检测模组、悬挂检测模组、综合检测模组内部相机具有自动对焦、自动调节光圈等功能，可以通过在客室内通过专用软件进入设备控制系统，进而对设备的关键特征参数进行调节，不再需要登顶同时与客室内的操作人员配合，仅需要1人在客室内即可完成调试作业。几何参数检测模组、悬挂检测模组、综合检测模组、供电触发一体式交换机等模块化设备集成度高、设备独立性强(不受外部设备关联性影响)、接口和结构较为成熟固定、自具有ip67防护等级，大大节约了设计研发人员的集成开发工作量，也为设备交付后的维护作业提供了便利，维护人员仅需要携带1中操作工具即可便捷地拆装设备进行维护。同时设备兼顾了防尘防水、电解除湿除雾、融雪、清水自洁等功能，为设备的稳定运行提供了保障、为维护工作提供了极大的便捷。另外根据系列化标准地铁对配置的定制化要求，本申请可个性化选择高配、低配等十余种不同配置的功能版本，接口具有兼容性，可以方便的进行配置管理。

技术特征：

1.一种弓网在线监测装置，其特征在于，所述装置包括2个车底振动补偿模块和1个车顶数据采集模块；

2.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述综合检测模组(40)通过综合检测模组支架(41)安装紧固于所述车顶设备底板(20)上，所述综合检测模组(40)内置紫外探测器、红外热像仪、工业相机、补光灯以及处理器单元，主要用于实时拍摄受电弓和接触网部位，检测受电弓结构异常、燃弧发生情况以及弓网接触点温度。

3.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述悬挂检测模组(30)通过悬挂检测模组支架(31)安装紧固于所述车顶设备底板(20)上，所述悬挂检测模组(30)包括4组，位于所述车顶设备底板(20)的四个角，通过悬挂检测模组窗口(13)拍摄左前、左后、右前、右后四个方向的接触网悬挂件。

4.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述几何参数检测模组(50)通过几何参数检测模组支架(51)安装紧固于所述车顶设备底板(20)上，所述几何参数检测模组(50)包括3组，其中位于两侧的2组用于检测刚性接触网，中间1组用于检测柔性接触网。

5.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

6.一种如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述车顶设备连接器(80)提供通信连接至所述供电触发一体式交换机(60)，用于各模组之间的数据交互。

7.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车底振动补偿模块和所述车顶数据采集模块均满足ip67防尘防水要求，且均为模块化设计，并具备远程调试功能。

8.一种如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述车顶设备底板(20)上预留多组机械接口。

技术总结本申请实施例提供了一种弓网在线监测装置，所述装置包括2个车底振动补偿模块和1个车顶数据采集模块；所述车顶数据采集模块包括：车顶设备盖板，车顶设备底板，线激光窗口，工业相机窗口，悬挂检测模组窗口，悬挂检测模组，综合检测模组，几何参数检测模组，供电触发一体式交换机，防水接线盒，车顶设备连接器，其中，所述车顶设备底板上包括多个安装孔，所述安装孔用于安装所述车顶数据采集模块中的各个模组；所述车底振动补偿模块包括车底振动补偿设备，所述车底振动补偿设备安装在车底，与所述几何参数检测模组安装在同一垂线上。技术研发人员：张振甫,苏先辉,刘钰宸,胡小峰,李华权,熊德伟受保护的技术使用者：合肥中车轨道交通车辆有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16