[实用新型]一种铁路接触网承力索张力监测系统

说明书

本实用新型涉及一种铁路接触网承力索张力监测系统，该监测系统包括张力采集装置、数据中心站和监控终端；张力采集装置包括旁压式张力传感器、微处理器模块、电源模块和装置结构外壳。张力采集装置安装在接触网承力索上，可以直接获取承力索的张力值并将故障诊断结果发送给运维人员。通过硬件控制功耗较大的旁压式张力传感器实现周期性采集张力值和减少业务数据无线传输的发送量，大大降低了张力采集装置的系统功耗。该装置结构简单、重量轻便，能够直接测量承力索的张力值，解决了现有技术中安装方式不便、无法诊断接触网张力补偿装置卡滞故障及电源供电可靠性较差等问题，具有较强的工程应用价值。

技术领域

本实用新型涉及张力监测相关技术领域，特别是涉及一种铁路接触网承力索张力在线监测系统，主要应用于铁路接触网承力索张力的实时监测、诊断和故障预警。

背景技术

为了保证电气化铁路的安全运行，接触线与机车受电弓之间要保持稳定不间断的接触受流，因此需要接触网的线索张力时刻保持在稳定的状态。由于接触网工作在恶劣的野外环境，不仅外界气温的变化会影响接触线的工作状态，而且列车经过时对接触网巨大的冲击力会直接改变接触网的承力索张力，均会导致受流质量下降，容易引发弓网故障，危害接触网的安全运行。

目前，我国电气化铁路采取安装接触网张力补偿装置自动对接触网承力索张力进行补偿以保持接触网张力相对恒定。若接触网张力补偿装置发生卡滞、坠砣被盗或质量不良时，将造成接触网的线索张力过大或过小。当张力过大时，则容易发生断线事故，若有列车经过断线处所，断线缠绕列车，轻则造成故障范围扩大，重则导致接触网支柱变形或折断，甚至使列车脱线；当张力过小时，则造成接触线弛度变大，对弓网之间的准确受流产生不利影响，并容易引起接触线的严重磨损并过早达到服役期。因此，对接触网张力进行实时监测并进行故障预警对于保障铁路安全运行具有重要的意义。

专利申请号为201320854397.1的实用新型专利公开了一种接触网张力测量系统，包括对接触网张力进行测量的测量传感装置，该测量传感装置安装在接触网的接触线和/或承力索的下锚位置，该测量传感装置包括在朝向下锚位置的方向与接触线和/或承力索顺次连接的绝缘部和连杆，在连杆中设置有线夹框，在线夹框与连杆连接的位置处设置测量传感器。由于该测量传感装置安装在下锚位置与接触线绳索之间，所以需要断开接触线将测量传感装置接进去，破坏了原有接触网结构，安装不变且若测量传感装置质量不良时易引起较大的安全事故。专利申请号为201510036189.4的发明专利公开了一种基于GPRS的电气化铁路线索张力监测系统，其应用于供电系统接触网，包括：多个线索张力监测终端、一监测中心和一移动终端，每一线索张力监测终端均与监测中心和移动终端连接。由于该专利未详细公开线索张力监测终端张力传感器安装位置、张力测试原理，也未公开线索张力监测终端的结构等信息，因此难以根据本专利公开文件进行产品化。专利申请号为201620828264.0的实用新型专利公开了一种接触网锚段张力状态监测装置，包括支柱、控制盒与接触网张力补偿器，采用接触网张力补偿器坠坨上安装反射板，在接触网张力补偿器上方安装激光探头，激光探头和反射板对应设置，激光探头通过线路连接控制盒，控制盒设置电源装置；由于其无法直接测量接触网张力而是测量坠坨位移，所以当接触网张力补偿器发生卡滞时，无法进行诊断报警。此外，采用太阳能供电时太阳能电池板效率受阳光照射影响较大，连续阴雨天气极其容易导致系统因能量不足而无法正常工作的问题。

综上所述，现有接触网承力索张力监测技术主要存在以下问题：一是需要破坏原接触网线索结构，现场安装方式不便；二是基于坠坨位移测量原理的装置无法诊断接触网张力补偿装置发生的卡滞故障；三是太阳能供电方式受天气影响较大，连续阴雨天气可能导致系统失电而无法正常工作等问题。

发明内容

针对目前接触网承力索张力监测技术存在的安装方式不便、无法诊断接触网张力补偿装置卡滞故障及电源供电可靠性较差等问题，提出一种铁路接触网承力索张力在线监测系统，实现接触网承力索张力的在线监测。