[发明专利]受电弓损坏和磨损监视系统

说明书

技术领域

这里描述的本发明涉及机车受电弓(pantograph)。具体地说，本发明涉及一种自动受电弓损坏和磨损监视系统，尽管本发明的范围不必受此限制。

背景技术

大多数电气化列车利用受电弓将电力从高架线传输到列车。现代高速、电气化列车的受电弓包括碳集电器(carbon current collector)。这些碳集电器典型地包括碳块支架和接触导线的碳块。碳块尤其起到使在高架线上的磨损最小的作用。碳块的主要问题是它们易受断裂损坏。电气分段设备的误对准、过分起弧及恒定摩擦都可引起对于碳块的显著损坏。如果未探测和修理，则这样的损坏可一般会引起受电弓的脱线和/或损坏，并因此使列车不能工作。为了探测受电弓的损坏，通常的做法是，铁路工作人员定期进行人工检查。这个过程要求将待检查的列车转移到维修站、高架线的电气隔离及接近列车顶。与这样一种检查过程相关联的劳动成本和停机时间显然是不希望的。已经开发了多种系统，以避免受电弓的人工测试。GB1374972和GB2107662描述了测量受电弓损坏的系统，在该系统中，将管子放置在受电弓集电器的空腔内。如果由受电弓遭到足够损坏，则管子破裂，引起系统压力的下降。这种损失被探测，并且系统自动地降低受电弓，由此防止对于受电弓和/或高架线的进一步损坏。EP-A-0269307、DE-U-8803377.5及EP-A-0525595描述了其中光纤嵌在受电弓集电器的磨损表面附近的系统。光学信号在纤维中传输，并且如果导致对于纤维的损坏，则在纤维中光学信号的损失指示受电弓损坏和/或磨损。在Engineering Integrity，Volume 19，March 2006，pp.12-17中描述的另一种方法则采用激光辅助图像处理技术，以自动地探测受电弓碳集电器磨损。

尽管以上描述的系统在监视受电弓损坏和/或磨损方面是有效的，但它们具有成本过高的缺点。在Engineering Integrity，Volume 19，March 2006，pp.12-17中描述的系统，具有机车必须转移到指定监视站并因此不计入正常维修的额外缺点。况且，只有机车在监视站以小于12千米每小时(kph)行驶，系统才可保证测量精度。

本发明的一个目的是提供一种成本有效系统，该系统在包括受电弓的机车在正常服务中的同时，自动监视受电弓的状态。本发明的目的还在于克服或改善以上描述的一个或多个缺点或问题，或者至少向客户提供有用的选择。

发明内容

根据本发明的第一实施例，提供一种用于评估受电弓状态的系统，所述系统包括：

轨道侧受电弓监视站，在包括受电弓的机车正常服务的同时，捕获受电弓的至少一个图像；

站管理系统，分析在监视点处捕获的至少一个图像，并且确定受电弓的状态；及

用户接口。

根据本发明的第二实施例，提供一种用于确定受电弓状态的方法，所述方法包括步骤：

检测机车在监视站处的存在；

检测受电弓在监视站处的存在；

在监视站处同时探测到机车和受电弓时，起动图像捕获装置，由此捕获受电弓的图像；

分析受电弓的图像，以确定是否受电弓损坏和/或构成碳集电器磨损；及

向终端用户报告分析的结果。

关于以上定义的第一实施例，监视站包括：

数据传输装置；

用于检测进入监视点的机车的至少一个轨道侧安装传感器(“机车传感器”)；

用于在监视点处检测受电弓的位置的至少一个轨道侧安装传感器(“受电弓传感器”)；

在监视点捕获处受电弓的至少一个图像的至少一个图像捕获装置；及

接收来自传感器的输入，并且命令至少一个图像捕获装置捕获在监视点处受电弓的至少一个图像的传感器接口。

数据传输装置促进在传感器、传感器接口、至少一个图像捕获装置及站管理系统之间的通信。数据传输装置能是电缆，如同轴电缆、以太网电缆、无线连接或能够完成要求任务的任何其它装置。