一种磁轨枕实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种磁轨枕实时监测系统，包括：主机，其设置在电力机车内；所述主机内设置有处理器模块和分别与处理器模块连接的USB接口模块、报警模块、电源管理模块、指示灯模块、显示模块、触摸屏模块、无线传输模块及音频模块；感应接收探头，其连接在电力机车转向架两侧以探测地面磁轨枕发出的信号；所述感应接收探头通过数据线与所述主机的处理器模块连接。本实用新型提供了一种地面磁轨枕实时监测系统，作为自动过分相系统的一个组成部分，为过分相控制系统提供定位信号，确保机车顺利完成自动过分相程序通过分相区。同时磁轨枕实时监测系统可以作为一种单独的检测装置，安装在作业轨道车上对铁路上的磁轨枕进行巡检维护。
【专利说明】
-种磁轨枕实时监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种铁路高科技数字化磁场测量系统，尤其涉及一种为电力机车自动过分相控制系统提供信号检测功能的实时监测系统。
【背景技术】
[0002]电气化铁路电网采用单相工频交流供电方式，而电力系统则是三相供电系统。为了使电力系统三相负荷平衡和提高电网利用率，电气化铁路供电接触网采用分段换相供电，在换相点有一段绝缘物将两相接触网电气分隔，即每隔20?30km就有一段长约30米的无电区，此处称为分相区。铁路的低速时代都是通过驾驶员手动控制机车过分相。随着机车的提速，手动操作已不能满足机车过分相的安全性和准确性，自动过分相已成为必然要求。
[0003]现在我国主要是使用车载自动控制断电方案，基于地埋磁性设备定位的自动过分相系统。地面预埋的磁性设备在机车通过时发出相应的定位信号给机车，确定机车与分相点的相对位置，机车再通过车载感应接收器和过分相控制装置自动完成断电过分相。一般地面磁性设备都是一端装有永磁铁的混凝土轨枕磁轨枕，在分相区都会设置4个磁轨枕，轨道两边各两个，交错安装。电力机车过分相信号的感应、处理，由地面磁感应器(磁轨枕)、感应接收器和过分相控制装置共同完成。机车过分相的控制，由微机柜及机车控制回路完成。微机柜对机车过分相的自动控制，与司机操作控制并联，当司机操作控制过分相，自动控制起监视作用。如图1所示，机车运行至Gl (G4)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的预告地面定位信号，控制装置向微机柜发出过分相预告信号，微机柜根据此时机车运行速度，控制电机电流平稳下降到0，发出断‘主断’信号给控制电路，控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’(预告模式)；同时，司机室蜂鸣器响3s，提醒司机过分相区。当Gl(G4)信号失效时，机车运行至G2(G3)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的强迫地面定位信号，控制装置向微机柜发出过分相强迫断信号，微机柜立即封电机电流，发出断‘主断’信号给控制电路控制机车断劈相机、断‘主断’。在正常接收到G1(G4)信号时G2(G3)信号不起作用(强迫断模式)。机车通过无电区后，根据接收G3(G1)点，自动过分相控制装置接收到感应接收器感应的合闸地面定位信号，则通过预告信号通道向微机柜送出合‘主断’信号，司机室蜂鸣器响3s，提醒司机已通过分相区。微机柜发出合‘主断’给控制电路，控制电路控制机车合劈相机、合‘主断’。预备好后，微机柜控制电机电流缓慢恢复到过分相前工况。在正常接收G3(G2)信号时G4(G1)信号不起作用。
[0004]磁轨枕实时监测系统即是一种车载感应接收器，为过分相控制系统提供地面磁场检测数据，作为分相区定位信号，确保机车顺利完成自动过分相程序通过分相区。同时磁轨枕实时监测系统能进行实时在线动态检测分析及数据传输，可以作为一种单独的检测装置，安装在作业轨道车上对铁路上的磁轨枕进行巡检维护。
[0005]目前市面上还没有类似的成套磁轨枕监测设备，电力机车上使用的一般都是单独的感应器和单独的数据处理器，未形成一个系统。磁轨枕实时监测系统填补了这一空白，并为过分相系统的安装使用提供了便利，同时高精度、大量程的测量数据能更直观的反应出磁轨枕的运行状态，有助于提高铁路磁轨枕的巡检维护效率。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
[0007]为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点，提供了一种磁轨枕实时监测系统，包括:
[0008]主机，其设置在电力机车内；所述主机内设置有处理器模块和分别与处理器模块连接的USB接口模块、报警模块、电源管理模块、指示灯模块、显示模块、触摸屏模块、无线传输丰旲块及首频t旲块；
[0009]感应接收探头，其连接在电力机车转向架两侧以探测地面磁轨枕发出的信号；所述感应接收探头通过数据线与所述主机的处理器模块连接。
[0010]优选的是，所述处理器模块包括ARM Cortex AS处理器、有线网卡、无线网卡、数据存储器、程序存储器及复位电路。
[0011 ]优选的是，所述主机设置有主机箱，主机箱的外部设置有多个USB接口 ；所述多个USB接口均与USB接口模块连接。
[0012]优选的是，所述报警模块为声报警模块、光报警模块或声光报警模块中的一种;所述声报警模块为蜂鸣器。
[0013]优选的是，所述电源管理模块包括锂电池和设置在主机箱外部的电源开关;所述电源管理模块采用充电器电路，具有过冲、过放保护以及电源指示。
[0014]优选的是，所述显示模块为设置在主机箱上的电容式触摸显示屏;所述指示灯模块包括设置在主机箱上的双色工作指示灯;所述双色工作指示灯为红、绿双色指示灯;所述红、绿双色指示灯为红光管芯和绿光管芯封装在一起的红、绿双色发光二极管。
[0015]优选的是，所述无线传输模块为蓝牙传输模块、4G传输模块、WiFi传输模块、NFC传输模块中的任意一种。
[0016]优选的是，所述音频模块包括与音频模块连接的音频输出模块，音频输出模块包括内置功放和扬声器。
[0017]优选的是，所述感应接收探头有两个，其分别通过探头定位板连接在电力机车转向架两侧;所述感应接收探头通过弧形固定板螺栓连接在探头定位板上;所述探头定位板通过螺栓连接在电力机车转向架两侧。
[0018]优选的是，所述感应接收探头的外部设置有防水罩;所述感应接收探头与探头定位板和弧形固定板的接触位置均设置有防震垫;所述防震垫为橡胶防震垫或海绵防震垫。
[0019]本实用新型至少包括以下有益效果:本实用新型提供了一种地面磁轨枕实时监测系统，作为自动过分相系统的一个组成部分，为过分相控制系统提供定位信号，确保机车顺利完成自动过分相程序通过分相区。同时磁轨枕实时监测系统可以作为一种单独的检测装置，安装在作业轨道车上对铁路上的磁轨枕进行巡检维护。磁轨枕实时监测系统为过分相系统的安装使用提供了便利，同时高精度、大量程的测量数据能更直观的反应出磁轨枕的运行状态，有助于提高铁路磁轨枕的巡检维护效率。系统具有强大的逻辑运算能力和足够的信号输入/输出功能;能自动检测出系统运行中出现的各种故障并分类报警;有较强的抗干扰能力，能在强电磁干扰条件下可靠工作;适应于长时间无间隙的野外工作。
[0020]本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
【附图说明】
:
[0021]图1为电力机车自动过分相原理图；
[0022]图2为本实用新型所述磁轨枕实时监测系统的外观结构示意图；
[0023]图3为本实用新型所述磁轨枕实时监测系统的连接结构示意图。
【具体实施方式】
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[0024]下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0025]应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
[0026]图2?3示出了本实用新型的一种磁轨枕实时监测系统，包括:主机I，其设置在电力机车内；所述主机I内设置有处理器模块和分别与处理器模块连接的USB接口模块、报警模块、电源管理模块、指示灯模块、显示模块、触摸屏模块、无线传输模块及音频模块；
[0027]感应接收探头7，其连接在电力机车转向架两侧以探测地面磁轨枕发出的信号;所述感应接收探头7通过数据线8与所述主机I的处理器模块连接；
[0028]其中，在上述技术方案中，所述处理器模块包括ARM Cortex AS处理器、有线网卡、无线网卡、数据存储器、程序存储器及复位电路;所述主机设置有主机箱9，主机箱的外部设置有多个USB接口 4;所述多个USB接口 4均与USB接口模块连接;所述报警模块为声报警模块、光报警模块或声光报警模块中的一种;所述声报警模块为蜂鸣器;所述电源管理模块包括锂电池和设置在主机箱外部的电源开关3;所述电源管理模块采用充电器电路，具有过冲、过放保护以及电源指示;所述显示模块包括设置在主机箱上的电容式触摸显示屏2;所述指示灯模块包括设置在主机箱上的双色工作指示灯5;所述双色工作指示灯为红、绿双色指示灯；所述红、绿双色指示灯为红光管芯和绿光管芯封装在一起的红、绿双色发光二极管;本系统根据不同的运行状态显示不同的指示灯颜色;所述无线传输模块为蓝牙传输模块、4G传输模块、WiFi传输模块、NFC传输模块中的任意一种，无线传输模块可以进行数据的无线传输，并可以采用无线终端对磁轨枕实时监测系统进行参数设置和数据传输;所述音频模块包括与音频模块连接的音频输出模块，音频输出模块包括内置功放和扬声器。
[0029]在这种技术方案中，磁轨枕实时监测系统的主机I装在电力机车内，与过分相控制系统直接相连，感应接收探头7装在机车下部转向架两侧，采用密封、防水、防震设计处理，通过数据线8与主机I相连;系统安装完成后，打开电源开关3启动系统，当双色指示灯亮即开始运行，此时感应接收探头7将会进行磁场信号连续监测，当感应接收探头经过地面磁轨枕时，会感应到一个幅值和宽度与机车运行速度相对应的信号，通过数据线传输给主机，主机自动完成测试并传送数据给控制系统;主机配有电容式触摸显示屏2，可以对系统进行手动控制和参数设置等，系统操作控制更简单方便，还能节约外部设备占用的空间。其USB接口可以外接鼠标键盘进行系统操作，或者作为数据接口，导入导出测试数据。磁轨枕实时监测系统具有识别准确度高、响应时间短、抗干扰能力强、无故障运行时间长等优点。其功能具体表现如下:能够自动校零，自动选择量程以及峰值锁定;可同时测量和显示7路数据，测量单位可选高斯、特斯拉;具有自动分析功能模块，根据测量参数绘制出直观的磁场强度线性图标及过分相信号提示(预主断、强主断、合主断、备主断)；具有上下限磁轨枕磁场强度设置报警功能(利用报警模块)以及4G远程数据传输功能；系统搭配的磁轨枕磁场感应探头具有温度补偿功能，适用于野外不同环境温度下的精确测量。
[0030]在上述技术方案中，所述感应接收探头7有两个，其分别通过探头定位板6连接在电力机车转向架两侧;所述感应接收探头7通过弧形固定板10螺栓连接在探头定位板6上；所述探头定位板6通过螺栓连接在电力机车转向架两侧，采用这种技术方案，方便感应接收探头7的拆卸更换。
[0031]在上述技术方案中，所述感应接收探头7的外部设置有防水罩11;所述感应接收探头7与探头定位板6和弧形固定板10的接触位置均设置有防震垫12;所述防震垫12为橡胶防震垫或海绵防震垫，在这种技术方案中，防震垫12可以有效的缓冲电力机车运行时带来的震动，有效的保护了感应接收探头7不会被震动所损害。
[0032]这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本实用新型的说明的。对本实用新型的磁轨枕实时监测系统的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
[0033]尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【主权项】
1.一种磁轨枕实时监测系统，其特征在于，包括: 主机，其设置在电力机车内；所述主机内设置有处理器模块和分别与处理器模块连接的USB接口模块、报警模块、电源管理模块、指示灯模块、显示模块、触摸屏模块、无线传输模块及首频t旲块； 感应接收探头，其连接在电力机车转向架两侧以探测地面磁轨枕发出的信号；所述感应接收探头通过数据线与所述主机的处理器模块连接。2.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述处理器模块包括ARMCortex AS处理器、有线网卡、无线网卡、数据存储器、程序存储器及复位电路。3.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述主机设置有主机箱，主机箱的外部设置有多个USB接口 ；所述多个USB接口均与USB接口模块连接。4.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述报警模块为声报警模块、光报警模块或声光报警模块中的一种;所述声报警模块为蜂鸣器。5.如权利要求3所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述电源管理模块包括锂电池和设置在主机箱外部的电源开关;所述电源管理模块采用充电器电路，具有过冲、过放保护以及电源指示。6.如权利要求3所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述显示模块包括设置在主机箱上的电容式触摸显示屏;所述指示灯模块包括设置在主机箱上的双色工作指示灯;所述双色工作指示灯为红、绿双色指示灯;所述红、绿双色指示灯为红光管芯和绿光管芯封装在一起的红、绿双色发光二极管。7.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙传输模块、4G传输模块、WiFi传输模块、NFC传输模块中的任意一种。8.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述音频模块包括与音频模块连接的音频输出模块，音频输出模块包括内置功放和扬声器。9.如权利要求1所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述感应接收探头有两个，其分别通过探头定位板连接在电力机车转向架两侧;所述感应接收探头通过弧形固定板螺栓连接在探头定位板上;所述探头定位板通过螺栓连接在电力机车转向架两侧。10.如权利要求9所述的磁轨枕实时监测系统，其特征在于，所述感应接收探头的外部设置有防水罩;所述感应接收探头与探头定位板和弧形固定板的接触位置均设置有防震垫;所述防震垫为橡胶防震垫或海绵防震垫。
【文档编号】G01R33/02GK205643668SQ201620406606
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】赵必武, 孟猛, 陈洪宇
【申请人】四川信达轨道交通设备有限责任公司