钢轨过渡电阻检测系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例提供一种钢轨过渡电阻检测系统及方法，涉及物联网技术领域。该系统包括：设置于钢轨与排流网之间，用于向所述钢轨与排流网之间注入电流以使所述钢轨产生电信号的恒定电源；设置于钢轨待测区段上多个测量点，用于采集所述多个测量点上电信号的数据采集设备，其中，所述电信号包括电压信号和电流信号；与所述数据采集设备通信连接，用于上传所述数据采集设备采集的所述多个测量点上电信号的通信设备；与所述通信设备通信连接，用于基于上传的所述多个测量点上电信号计算得到钢轨过渡电阻的服务器。本发明专利技术能够实现钢轨过渡电阻的实时高精度测量，以便准确评估钢轨的绝缘安装水平。

Rail transition resistance detecting system and method

The embodiment of the invention provides a rail transition resistance detection system and a method thereof, relating to the technical field of the Internet of things. The system includes: arranged between the rail and the drainage net, power supply for constant current injection between the rail to the drainage net and the rail generates an electrical signal; arranged on the rail to be tested on sections of a plurality of measuring points, for the acquisition of the plurality of measurement points on the electrical signal data acquisition equipment. Among them, the electrical signal comprises a voltage signal and current signal; and connected with the data acquisition equipment for communication, upload the data acquisition equipment acquisition of the plurality of measuring points on the electrical signal communication equipment; communication connection with the communication device, get the transition resistance on the upload server a plurality of measuring point signals based on calculation. The invention can realize the real-time high-precision measurement of rail transition resistance so as to accurately evaluate the insulation and installation level of the rail.

【技术实现步骤摘要】
钢轨过渡电阻检测系统及方法
本专利技术涉及物联网
，具体而言，涉及一种钢轨过渡电阻检测系统及方法。
技术介绍
城市轨道交通直流牵引系统杂散电流可能导致钢轨、道床钢筋、结构钢筋和地下金属管线等发生不同程度的腐蚀。钢轨作为列车牵引回流的一部分，钢轨对大地的过渡电阻偏低是产生杂散电流的主要原因。现行钢轨过渡电阻值可以衡量钢轨对地绝缘安装的施工质量。但是，钢轨轨道的施工质量由轨道专业验收，供电专业暂不参与。施工单位和电务公司因检测方法不明确、缺少专用设备、具体方案实施困难等一系列问题，未真正意义上实施这方面的测量。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种实现钢轨过渡电阻的快速高精度测量的钢轨过渡电阻检测系统及方法，以便准确评估钢轨的绝缘安装水平。为了实现上述目的，本专利技术较佳实施例采用的技术方案如下：本专利技术较佳实施例提供一种钢轨过渡电阻检测系统。所述系统包括：设置于钢轨与排流网之间，用于向所述钢轨与排流网之间注入电流以使所述钢轨产生电信号的恒定电源；设置于钢轨待测区段上多个测量点，用于采集所述多个测量点上电信号的数据采集设备，其中，所述电信号包括电压信号和电流信号；与所述数据采集设备通信连接，用于上传所述数据采集设备采集的所述多个测量点上电信号的通信设备；与所述通信设备通信连接，用于基于上传的所述多个测量点上电信号计算得到钢轨过渡电阻的服务器。在本专利技术较佳实施例中，所述数据采集设备包括：用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电压信号的电压采集装置；及用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电流信号的电流采集装置。在本专利技术较佳实施例中，所述电压采集装置包括直流运算放大器、模拟数字转换器、处理器、存储器以及第一通信模组；所述直流运算放大器用于对测试点上采集的电压信号进行放大处理得到放大后的电压信号；所述模拟数字转换器与所述直流运算放大器连接，用于将所述放大后的电压信号转换成二进制补码数据；所述处理器分别与所述模拟数字转换器和所述存储器电性连接，用于将所述二进制补码数据存入至所述存储器；所述第一通信模组分别与所述处理器和存储器电性连接，所述处理器用于将所述存储器存储的二进制补码数据进行编译得到物联网数据，并将所述物联网数据转换为电压信号通过所述第一通信模组发送给所述通信设备。在本专利技术较佳实施例中，所述处理器为现场可编程门阵列。在本专利技术较佳实施例中，所述电流采集装置包括直流霍尔元件和第二通信模组；所述直流霍尔元件与所述第二通信模组电性连接，所述直流霍尔元件用于将采集的电流信号通过所述第二通信模组发送给所述通信设备。在本专利技术较佳实施例中，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括：与所述服务器通信连接，用于获取所述服务器计算得到的钢轨过渡电阻的用户终端。在本专利技术较佳实施例中，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括电源设备，所述电源设备分别与所述恒定电源、所述数据采集设备以及所述通信设备连接，用于为所述数据采集设备、所述通信设备以及所述服务器提供电源。本专利技术较佳实施例还提供一种钢轨过渡电阻检测方法，应用于钢轨过渡电阻检测系统。所述钢轨过渡电阻检测系统包括：数据采集设备、与所述数据采集设备通信连接的通信设备以及与所述通信设备通信连接的服务器，所述方法包括：所述数据采集设备采集钢轨待测区段上多个测量点上的电信号，并将所述电信号发送给所述通信设备，其中，所述电信号包括电流信号和电压信号；所述通信设备接收所述电信号，对所述电信号进行编译得到对应的物联网数据，并将所述物联网数据上传至所述服务器；所述服务器基于所述物联网数据计算得到所述钢轨待测区段的钢轨过渡电阻。在本专利技术较佳实施例中，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括：与所述服务器通信连接的用户终端，所述方法还包括：所述服务器响应向用户终端发送钢轨过渡电阻的请求，将计算得到的钢轨过渡电阻发送给所述用户终端，并在所述用户终端上进行显示。在本专利技术较佳实施例中，所述服务器基于所述物联网数据计算得到所述钢轨待测区段的钢轨过渡电阻的计算式如下：其中，RRT：单位长度的钢轨过渡电阻，单位Ω*km；I：恒定电源注入电流，单位A；IRA，IRB：被测量区段流出的电流，单位A；IRA，IRB可以通过下式计算被测量区段的电流：其中，RA和RB为末端钢轨纵向电阻；UAC、UBD分别为钢轨待测区段上预定长度钢轨的纵向电压，单位mV；URT：电流注入点钢轨对排流网的电压，单位V；URTA，URTB：被测量区段的末端钢轨对排流网的电压，单位V；L：被测量区段的长度，单位km。相对于现有技术而言，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术提供的钢轨过渡电阻检测系统及方法，该钢轨过渡电阻检测系统通过数据采集设备采集钢轨待测区段上多个测量点上的电信号，通信设备与所述数据采集设备通信连接，将电信号上传至服务器，服务器根据所述电信号计算得到钢轨过渡电阻。采用上述设计，可以实现对钢轨过渡电阻的实时高精度测量，节省了人力物力，以便能够准确地评估钢轨的绝缘安装水平。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻检测系统的一种结构框图；图2为本专利技术较佳实施例提供的数据采集设备的结构框图；图3为图2中电压采集装置的结构框图；图4为图2中电流采集装置的结构框图；图5为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻检测系统的另一种结构框图；图6为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻检测系统的另一种结构框图；图7为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻检测方法的一种流程示意图；图8为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻的检测原理示意图；图9为本专利技术较佳实施例提供的钢轨过渡电阻检测方法的另一种流程示意图。图标：10-钢轨过渡电阻检测系统；100-数据采集设备；200-通信设备；300-服务器；400-用户终端；500-电源设备；110-电压采集装置；120-电流采集装置；111-直流运算放大器；112-模拟数字转换器；113-处理器；114-存储器；115-第一通信模组；122-直流霍尔元件；124-第二通信模组。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述系统包括：设置于钢轨与排流网之间，用于向所述钢轨与排流网之间注入电流以使所述钢轨产生电信号的恒定电源；设置于钢轨待测区段上多个测量点，用于采集所述多个测量点上电信号的数据采集设备，其中，所述电信号包括电压信号和电流信号；与所述数据采集设备通信连接，用于上传所述数据采集设备采集的所述多个测量点上电信号的通信设备；与所述通信设备通信连接，用于基于上传的所述多个测量点上电信号计算得到钢轨过渡电阻的服务器。

【技术特征摘要】
1.一种钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述系统包括：设置于钢轨与排流网之间，用于向所述钢轨与排流网之间注入电流以使所述钢轨产生电信号的恒定电源；设置于钢轨待测区段上多个测量点，用于采集所述多个测量点上电信号的数据采集设备，其中，所述电信号包括电压信号和电流信号；与所述数据采集设备通信连接，用于上传所述数据采集设备采集的所述多个测量点上电信号的通信设备；与所述通信设备通信连接，用于基于上传的所述多个测量点上电信号计算得到钢轨过渡电阻的服务器。2.根据权利要求1所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述数据采集设备包括：用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电压信号的电压采集装置；及用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电流信号的电流采集装置。3.根据权利要求2所述钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述电压采集装置包括直流运算放大器、模拟数字转换器、处理器、存储器以及第一通信模组；所述直流运算放大器用于对测试点上采集的电压信号进行放大处理得到放大后的电压信号；所述模拟数字转换器与所述直流运算放大器连接，用于将所述放大后的电压信号转换成二进制补码数据；所述处理器分别与所述模拟数字转换器和所述存储器电性连接，用于将所述二进制补码数据存入至所述存储器；所述第一通信模组分别与所述处理器和存储器电性连接，所述处理器用于将所述存储器存储的二进制补码数据进行编译得到物联网数据，并将所述物联网数据转换为电压信号通过所述第一通信模组发送给所述通信设备。4.根据权利要求3所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述处理器为现场可编程门阵列。5.根据权利要求2所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述电流采集装置包括直流霍尔元件和第二通信模组；所述直流霍尔元件与所述第二通信模组电性连接，所述直流霍尔元件用于将采集的电流信号通过所述第二通信模组发送给所述通信设备。6.根据权利要求1所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括：与所述服务器通信连接，用于获取所述服务器计算得到的钢轨过渡电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王沛沛，许四喜，王长春，
申请(专利权)人：成都瑞尔维轨道交通技术有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51