[发明专利]一种弓网故障监测装置

说明书

技术领域

本发明涉及安全监测技术领域，特别是涉及一种弓网故障监测装置。

背景技术

轨道交通大量采样的电动车辆，多数是使用受电弓向架空的专用电网取电的。铁路车辆多数使用25000V的交流高压电网，城市轨道交通车辆则常使用1500V或750V的(三相整流、带有脉动成分的)直流电网供电。车顶的受电弓与电网接触取用电能的过程中，时常因为受电弓长期与电网磨损等原因而出现故障“硬点”，并在行车中与之字形分布的电网相对运动时发生跳跃而导致瞬时断路分离和拉弧现象，烧损电网电线和受电弓，以致最终引发事故。

现有弓网故障检测基本都是采用图像的方法，但图像检测存在设备安装复杂，往往需要一系列的不同类型、不同角度、不同位置安装的多个摄像机，系统复杂、维护困难，且后期图像识别的数据量大、计算效率低、抗干扰差，同时对于受电弓上裂纹类的故障更是无能为力。

因此，如何设计一种简单可靠的弓网故障监测装置，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种弓网故障监测装置，采用的是传感器信号监测的方式，成本低、容易维护且抗干扰能力强，并且后续进行故障分析时的数据量小、计算效率高，同时监测的故障类型更为多样。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种弓网故障监测装置，包括：

穿接在受电弓臂杆或电流引线上的弓网拉弧及电能获取传感器；

安装在所述受电弓两端的两个振动冲击复合传感器；

间隔安装在所述受电弓托板上的预设数量个网线经过传感器；

分别与所述弓网拉弧及电能获取传感器、所述振动冲击复合传感器以及所述网线经过传感器连接的前置处理器，所述前置处理器用于获取各个传感器提取的信号并进行信息处理。

优选地，所述前置处理器包括：

分别与所述弓网拉弧及电能获取传感器连接的电源管理器、弓网拉弧信息处理器和电网断电信息处理器；

与所述网线经过传感器连接的网线经过信息处理器；

分别与两个所述振动冲击复合传感器连接的振动冲击信息处理器；

分别与所述弓网拉弧信息处理器、所述电网断电信息处理器、所述网线经过信息处理器和所述振动冲击信息处理器的输出端连接的发送/接收装置；

所述电源管理器的输出端分别连接所述振动冲击复合传感器、所述网线经过传感器、所述弓网拉弧信息处理器、所述电网断电信息处理器、所述网线经过信息处理器、所述振动冲击信息处理器以及所述发送/接收装置的供电端；所述电源管理器用于分别为以上各个处理器、各个传感器以及所述发送/接收装置提供相应大小的电源。

优选地，所述电源管理器具体包括5V稳压器、-5V稳压器以及3.6V稳压器；

所述5V稳压器连接所述弓网拉弧及电能获取传感器的输出端，所述-5V稳压器以及所述3.6V稳压器的输入端接到所述5V稳压器的输出端；

所述5V稳压器的正输出端分别连接所述振动冲击复合传感器、所述网线经过传感器、所述弓网拉弧信息处理器、所述电网断电信息处理器和所述网线经过信息处理器的正极供电端；

所述-5V稳压器的负输出端连接所述所述振动冲击信息处理器的负极供电端；

所述3.6V稳压器的正输出端连接所述发送/接收装置的正极供电端；

所述振动冲击复合传感器、所述网线经过传感器、所述弓网拉弧信息处理器、所述电网断电信息处理器、所述网线经过信息处理器和所述发送/接收装置的零极供电端，以及所述5V稳压器和所述3.6V稳压器的极零输出端均接地，所述-5V稳压器的极零输出端接地。

优选地，所述弓网拉弧信息处理器具体包括检波器以及第一低通滤波器；

所述检波器的输入端连接所述弓网拉弧及电能获取传感器的拉弧信号输出端，所述检波器的输出端连接所述第一低通滤波器的输入端；所述第一低通滤波器的输出端连接所述发送/接收装置。

优选地，所述检波器具体包括第一电容、第一运算放大器、第二运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一二极管和第二二极管；

所述第一低通滤波器包括第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第三运算放大器；