一种轨道交通接触网内藏式下锚坠砣检测装置的制作方法

1.本发明涉及轨道交通供电系统设备状态智能监测领域，特别是涉及一种轨道交通接触网内藏式下锚坠砣检测装置。


背景技术：

2.接触网内置式下锚实际施工安装过程中，由于多种主、客观因素会导致实际的补偿器的a、b值(坠砣的a、b值)往往与设计值不一致，如图8(a) 所示，补偿器的a、b值分别指的是：连接坠砣402的钢缆403末端到导轮 404的距离为a值，坠砣的下沿到地面的距离为b值。同时由于钢缆403与坠砣成58
°
夹角，使得钢缆403在导轮404位置的磨损较大，易发生断股散股现象，对接触网的安全、可靠工作造成不利影响。
3.目前作业人员对内藏式下锚补偿装置的巡检方法是：采用人工步行巡检的方式对线路上的所有接触网内置式下锚进行巡检作业，主要是目视观察坠砣402的高度位置，以此来间接判断补偿器a、b值是否超出允许范围。在导轮404处的钢缆403由于隐藏在内藏式下锚中空钢立柱(401)的内部，检查起来尤为困难，需要依靠内窥镜等工具进行检查。所以，对内置式下锚的巡检作业劳动强度大、效率低，且对设备隐患的发现和处置存在严重滞后的现象。因此在内置式下锚处需要研发一套在线监测装置作为辅助检修设备。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本发明提供了一种轨道交通接触网内藏式下锚坠砣检测装置，主要用于实时监测内藏式下锚坠砣自身a，b值、坠砣悬吊钢缆卡线/断线状态，该检测装置包含自动监测设备、安装机构、太阳能发电装置；
5.所述自动监测设备与安装机构固定连接，通过所述安装机构将所述自动监测设备安装在内藏式下锚中空钢立柱的内壁；所述自动监测设备用于监测悬吊坠砣的钢缆的健康状况；并将监测结果传输至云端服务器；
6.所述太阳能发电装置固定安装在所述内藏式下锚中空钢立柱的外壁，且与所述自动监测设备电连接，为自动监测设备充电。
7.具体地，所述坠砣通过钢缆悬吊在内藏式下锚中空钢立柱内，该钢缆通过一导轮变向后竖直进入中空钢立柱内，钢缆的末端与所述坠砣固定连接。
8.进一步地，所述自动监测设备包含箱体、主控模块、激光测距传感器模块、温湿度传感器模块、蓄电池模块、摄像头；
9.所述主控模块安装在箱体内部，与所述激光测距传感器模块、温湿度传感器模块、蓄电池模块、摄像头电连接；
10.所述激光测距传感器模块安装在箱体外侧壁，用于监测坠砣的位置，并将坠砣的位置信息传递至主控模块；
11.所述温湿度传感器模块安装在太阳能发电装置上，用于实时检测外界环境温湿度值数据，并将温湿度值数据发送至主控模块；
12.所述蓄电池模块安装于箱体内部，用于给主控模块供电；
13.所述摄像头安装在箱体外侧顶部，用于采集悬吊坠砣的钢缆在导轮部位的图像信息，并将其图像信息传输至主控模块；
14.主控模块根据坠砣的位置信息、外界环境温湿度值数据以及钢缆的图像信息对钢缆健康状态进行运算分析并输出分析结果。进一步地，所述自动监测设备还包括通讯模块，其包含无线传输模块、天线；所述无线传输模块固定安装在所述箱体内部，且与主控模块电连接；所述天线安装在所述太阳能发电装置上，且与无线传输模块电连接，用于将主控模块的运算分析结果通过无线传输方式传递至云端服务器。
15.优选地，所述安装机构包括：固定支架、多个磁铁安装支架、多个强磁铁、吊索；所述固定支架与所述箱体可拆卸连接；多个所述磁铁安装支架固定安装在固定支架上，每个磁铁安装支架上安装有多个强磁铁，多个所述强磁铁吸附在内藏式下锚中空钢立柱的内壁上；所述吊索一端与固定支架固定连接，另一端固定在内藏式下锚中空钢立柱的内壁上。
16.优选地，所述自动监测设备的箱体的两个外侧壁还对称设置有多个挂钩，所述安装机构的固定支架上设置有用于供所述挂钩进行悬挂的横杆结构。优选地，所述固定支架上安装有供所述吊索穿接的第一吊环。
17.进一步地，所述太阳能发电装置包括：光伏板安装机构，由若干个框架通过铰接组成，首尾两个框架之间形成一开口，首尾两个框架分别为第一框架和第二框架；
18.多个光伏发电板，固定安装在所述光伏板安装机构外侧面上，并与所述蓄电池模块电连接，将利用太阳能转化得到的电能存储于蓄电池模块中；
19.收紧器组件，安装在所述光伏板安装机构的首尾两个框架的开口处，各个框架可沿着铰接处转动使得所述开口扩大或缩小，开口扩大后能够环绕在所述钢立柱外侧壁上，或者从所述钢立柱外侧壁上取下；
20.当光伏板安装机构环绕在所述钢立柱外侧壁上后，通过收紧器组件连接开口两侧的首尾两个框架以缩小开口，将各个框架压紧在所述钢立柱外壁上，以将光伏板安装机构固定安装在所述钢立柱外壁上。
21.优选地，所述光伏安装机构由第一框架的第一端和第二框架的第一端通过铰链铰接组成，第一框架的第二端和第二框架的第二端之间形成所述开口，两个所述框架可沿着铰接处转动，使得光伏板安装机构可形成打开或闭合状态；安装前，先将两个所述框架通过转动打开，并套设安装在钢立柱的外壁上后，再将两个所述框架通过转动闭合，并使用收紧器组件将两个所述框架夹紧以将光伏板安装机构固定安装在所述钢立柱外壁上。
22.优选地，所述光伏安装机构的第一框架和第二框架的的第二端的顶部和底部均安装有第二吊环，
23.第一框架的第二端顶部以及第二框架第二端顶部的两个第二吊环之间通过第一螺杆收紧器连接构成第一收紧器组件；
24.第一框架的第二端底部以及第二框架的第二端底部的两个第二吊环之间通过第二螺杆收紧器连接构成第二收紧器组件。本发明具有以下有益效果：
25.1、实现了轨道交通接触网内藏式下锚坠砣自身位置的检测、坠砣悬吊钢缆卡线/断线状态的实时自动检测、异常数值自动分析判断并报警、检测数据及报警信息远程实时可读；
26.2、实现了轨道交通接触网内藏式下锚坠砣悬吊钢缆在导轮部位的外观状态实时高清视频监控并可以进行监控视频画面的远程实时可见；
27.3、解决了当前维保技术方案中内藏式下锚坠砣及其悬吊钢缆状态主要依靠人工登梯目视检查效率低下和准确度不高的难题。
附图说明
28.图1为本发明较佳实施例的立体图；
29.图2为本发明较佳实施例中坠砣状态自动监测设备立体图；
30.图3为本发明较佳实施例中坠砣状态自动监测设备剖视图；
31.图4为本发明较佳实施例中固定安装机构立体图；
32.图5为本发明较佳实施例中太阳能发电装置立体图；
33.图6为本发明较佳实施例中太阳能发电装置另一视角的立体图；
34.图7为本发明较佳实施例中太阳能发电装置俯视图；
35.图8为本发明较佳实施例的实施状态图；(a)为实施状态全局图；(b) 为(a)中a部位的放大图；(c)为(a)中b部位的放大图。
具体实施方式
36.以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种轨道交通接触网内藏式下锚坠砣检测装置作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
37.如图1至图3所示，为本发明提供的一种轨道交通接触网内藏式下锚坠砣检测装置结构示意图，该检测装置主要由自动监测设备1、安装机构2、太阳能发电装置3组成；
38.所述自动监测设备1与安装机构2固定连接，组成一个整体组件并通过所述安装机构2将所述自动监测设备1安装在内藏式下锚中空钢立柱401的内壁；
39.所述太阳能发电装置3固定安装在所述内藏式下锚中空钢立柱401的外壁上，且与所述自动监测设备1通过电连接，为自动监测设备1充电。
40.所述自动监测设备1包含主控模块101、激光测距传感器模块102、温湿度传感器模块103、蓄电池模块104、摄像头105、箱体106；
41.所述主控模块101安装在箱体106内部，且与所述激光测距传感器模块 102、温湿度传感器模块103、蓄电池模块104、摄像头105通过电连接；
42.所述激光测距传感器模块102安装在箱体106外部，用于监测坠砣402 的位置，并将坠砣402的位置信息传递至主控模块101。如图8所示，所述坠砣402通过钢缆403悬吊在内藏式下锚中空钢立柱401内，该钢缆403经过导轮404变向后竖直进入中空钢立柱401内，钢缆403的末端与所述坠砣 402固定连接；所述激光测距传感器模块102位于坠砣402上方，通
过向坠砣402发射激光束1021实时感测其与坠砣402之间的间隔距离，进而获取坠砣402的位置信号；
43.如图1和图6所示，所述温湿度传感器模块103安装在太阳能发电装置 3上，用于实时检测外界环境温湿度数据，并将温湿度数据发送至主控模块 101；
44.如图3所示，所述蓄电池模块104安装于箱体106内部，用于给主控模块101供电；
45.所述摄像头105安装在箱体104外侧顶部，且通过电缆与主控模块101 电连接，用于采集悬吊坠砣402的钢缆403在导轮404部位的图像信息，并将该图像信息传输至主控模块101；
46.主控模块101根据坠砣402的位置信息、外界环境温湿度数据以及钢缆 403的图像信息对钢缆403健康状态进行运算分析并输出分析结果。
47.进一步地，所述自动监测设备还包含通讯模块，主要由无线传输模块107 和天线108组成；
48.如图3所示，所述无线传输模块107固定安装在所述箱体106内部，且与主控模块101电连接；
49.如图1、图5和图6所示，所述天线108安装在所述太阳能发电装置3 上，且通过电缆与无线传输模块107电连接，用于将主控模块101的分析结果通过无线传输方式传递至云端服务器，并且在特定的客户端进行直观显示，对相关异常数据进行及时报警。
50.如图4所示，所述安装机构2包括：固定支架201、磁铁安装支架202、强磁铁203、吊索204；
51.所述固定支架201与所述箱体106可拆卸连接；多个所述磁铁安装支架 202固定安装在固定支架201上，每个磁铁安装支架202上安装有多个强磁铁203，所述强磁铁203吸附在内藏式下锚中空钢立柱401的内壁上；磁铁安装支架202主要作用是用于强磁铁203的安装及对固定支架201进行结构补强；
52.所述吊索204的一端与固定支架201固定连接，另一端固定在内藏式下锚中空钢立柱401的内壁上，保证自动监测设备1和安装机构2组合后形成的整体组件不会意外坠落。
53.进一步地，所述自动监测设备1的箱体106的两个外侧壁上还对称设置有两个挂钩109，所述安装机构2的固定支架201上设置有用于供两个所述挂钩109进行悬挂的横杆结构206。
54.如图4、8所示，所述固定支架201上安装有供所述吊索204穿接的第一吊环205，所述第一吊环205安装在固定支架201顶部，吊索204呈环形穿套在吊环205的环内，并且同时穿套在内藏式下锚中空钢立柱401的内侧管壁上的固定结构406上。
55.如图5
‑
7所示，所述太阳能发电装置3包括：
56.光伏板安装机构301，由第一框架3011的第一端和第二框架3012的第一端通过铰链305铰接组成，第一框架3011的第二端和第二框架3012的第二端之间形成一开口；如图7所示，两个所述框架可沿着铰接处转动，使得光伏板安装机构301可形成打开或闭合状态，便于其“环抱式”套设安装在所述钢立柱401的外壁上；具体的，安装前，先将两个所述框架通过转动打开，并套设安装在钢立柱401的外壁上后，进一步将两个所述框架通过转动闭合，使得光伏板安装机构301形成“环抱式”安装；
57.多个光伏发电板302，排列安装在所述光伏板安装机构301的外侧面上，该些光伏
发电板302之间通过线缆电连接并与所述蓄电池模块104电连接，将利用太阳能转化得到的电能存储于蓄电池模块104中；
58.收紧器组件303，安装在所述光伏板安装机构301的开口处，即收紧器组件303的两端分别连接第一框架3011的第二端和第二框架3012的第二端，用于缩小所述开口以将第一框架3011和第二框架3012压紧固定在所述钢立柱401的外壁上。
59.其中，所述光伏安装机构301的第一框架3011的第二端和第二框架3012 的第二端均安装有第二吊环3031，两个相对应的所述第二吊环3031和一个所述螺杆收紧器3032构成一个所述收紧器组件303。本实施例中，具体地，第一框架3011的第二端顶部以及第二框架3012的第二端顶部的两个第二吊环3031之间通过一螺杆收紧器3032连接构成一个所述收紧器组件303；第一框架3011的第二端底部以及第二框架3012的第二端底部的两个第二吊环 3031之间通过另一螺杆收紧器3032连接构成另一个所述收紧器组件303。当第一框架3011和第二框架3012环抱在内藏式下锚中空钢立柱401的外侧管壁后，将两个螺杆收紧器3032的端部弯头分别与对应安装的一组第二吊环 3031挂连，然后转动螺杆收紧器3032的螺杆使第一框架3011和第二框架 3012紧紧环抱在内藏式下锚中空钢立柱401的外侧管壁上而不会散开或者坠落。
60.如图8所示，为本发明的监测装置在内藏式下锚中空钢立柱401上的安装示意图。自动监测设备1的激光测距传感器模块102发射出的激光束1021 打在坠砣402顶部圆盘面上，从而可以测量出坠砣402顶部圆盘面至激光测距传感器模块102的距离值，然后通过主控模块101中设置的特定算法换算出坠砣顶端与导轮404之间的距离a值，以及坠砣底端与地面之间的距离b 值，即可得到坠砣位置信息；
61.安装在自动监测设备1上的摄像头105可以实时采集坠砣悬吊钢缆403 在导轮404部位的外观状态的高清视频图像信息，并将其传输至主控模块101；
62.安装在光伏板安装机构301外壁上的温湿度传感器模块103实时检测外界环境温湿度值，并将检测数据发送至主控模块101；
63.主控模块101通过其内部设置的特定算法软件，综合温湿度数据和坠砣位置信息对坠砣悬吊钢缆卡线/断线状态进行实时运算分析，并将相关分析判断结果通过无线数据传输模块107和天线108传输至云端服务器，且在特定的客户端进行直观显示，对相关异常数据进行及时报警。
64.综上所述，本发明实现了轨道交通接触网内藏式下锚坠砣自身位置的检测、坠砣悬吊钢缆卡线/断线状态的实时自动检测、异常数值自动分析判断并报警、检测数据及报警信息远程实时可读；并通过采集坠砣悬吊钢缆在导轮部位的外观状态实时高清视频监控并可以进行监控视频画面的远程实时可见；解决了当前维保技术方案中内藏式下锚坠砣及其悬吊钢缆状态主要依靠人工登梯目视检查效率低下和准确度不高的难题。
65.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在
包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
66.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
67.尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。