接触网定位器坡度检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种接触网定位器坡度检测系统，包括支架系统、模拟定位管部件、角度控制系统、模拟定位器系统和电气系统，其中模拟定位管部件垂直固定于支架系统上；角度控制系统与模拟定位管部件固定连接；模拟定位器系统位于模拟定位管部件下方，其一端与角度控制系统连接，由角度控制系统驱动转动；电气系统与角度控制系统和模拟定位器系统通讯连接和电连接，用于向角度控制系统和模拟定位器系统供电并发送控制指令和接收检测信息。本发明专利技术的接触网定位器坡度检测系统在满足测量精度的前提下，将定位器系统简化，具有占地小、操作方便、安全性高和节约成本等优点。本发明专利技术还涉及一种接触网定位器坡度检测方法。网定位器坡度检测方法。网定位器坡度检测方法。

【技术实现步骤摘要】
接触网定位器坡度检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种高速弓网综合检测系统，具体地涉及一种接触网定位器坡度检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]高速弓网综合检测装置为在综合检测列车安装的车载式接触网检测设备，随着综合检测列车在高速铁路上巡回检测运行，对高速铁路接触网的参数和状态、高速弓网关系进行综合性检测。接触网为通过受电弓供给机车/动车组电能的架空导线系统，主要由支柱、基础、支持结构及接触悬挂等组成。接触网几何参数为表征接触网所处空间位置特征的参数，主要包含接触线高度、坡度、横向偏移、相对位置等。接触网定位器坡度为定位器连线的延长线相对于两钢轨轨面的斜度(应用于Z型限位定位器)。
[0003]定位器坡度是影响列车运行安全的重要指标之一。列车高速通过支持装置时，因受电弓的升弓压力，接触线及定位器会有一定程度的抬升，但抬升不应侵入受电弓包络线内，以避免受电弓通过时碰撞定位器导致打弓而造成接触网运营事故。因此对定位器坡度的范围有一定的要求。我国当前的接触网检修维护中，对静态定位器坡度有明确的检修维护要求；根据《TG/GD 124
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2015高速铁路接触网运行维修规则》，静态定位器坡度的限界值为4
°
～15
°
。现场一般通过角度仪对静态定位器坡度进行测量，然后根据标准进行静态定位器坡度缺陷的检测。所以定位器坡度的检测是一项重要的接触网安全性检测项目。
[0004]高速弓网综合检测装置主要通过激光扫描法、图像识别法和超声波等非接触式方法测量定位器坡度。采用在实际运营线路上动态检验被测产品检验测量准确性的方式，因支持装置静态测量值与动态测量值随所配电力机车与轨道、电力机车与接触网间的相互位置的不一致及不可重复性，所以无法精确检测被测产品的真实性能。而现有的静态检测方法只能简单模拟定位器坡度，需要人工手动摆放模拟定位器的坡度位置，不能准确模拟定位器的实际工作状态和定位坡度值，且操作繁琐，定位精度低，重复性差。
[0005]为了实现动态检测定位器坡度是否在安全范围内，高速铁路供电安全检测监测系统(6C)中的高速弓网综合检测装置(1C)明确提出了定位器坡度检测的要求，并通过TJ/GD007
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2014《高速弓网综合检测装置(1C)暂行技术条件》对性能指标进行了明确规定。为了验证高速弓网综合检测装置(1C)性能是否达到暂行技术条件的要求，需要对装置在标准定位器坡度条件下的检测准确性进行检验。
[0006]现有的模拟标准目标，一种方案是在简单的支架上放置一细长圆棒模拟定位器，通过人工摆设模拟定位器，利用水平仪与角度尺结合确定定位器标准坡度，并通过系绳固定模拟定位器位置，作为检测标准目标，检验被测产品测量数值的准确性。但这种方案模拟定位器的坡度标准目标值由人工测定，人工固定，因人在回路的影响，造成测定坡度标准目标值时，作为定位基准的0点不精准，测量的值与真实值有较大偏差；同时，在人工固定模拟定位器时，很可能由于人为原因，造成测量后的值发生变化，致使真实值与目标值产生较大误差，精度低，重复性也差，满足不了作为检验标准的要求。另一种方案是用分度头夹持模
拟定位器，通过手摇分度头来模拟不同的定位器坡度标准目标值。该种方案部分解决了人工固定模拟定位器时产生的误差，但其定位基准的0点仍需人工确定，转动的角度也需人工计算确定，存在人在回路，其真实值与目标值同样存在较大误差。
[0007]以上两种方案均是简化了定位器相关结构，需设计专门的算法才能识别，与被测产品应用的识别算法有较大出入，不能真实反映产品的情况。

技术实现思路

[0008]为克服现有技术中存在的缺陷，本专利技术采用一种全新的形式，通过采用类似定位器真实安装情况的支撑结构，利用高精度伺服电机及减速机构，带动模拟定位器转动到目标位置，结合高精度倾角传感器，通过专用的嵌入式软件，实时反馈模拟定位器的角度信息，并通过无线发送到专用控制平板电脑上，对检测目标值进行实时显示与控制。整体系统指示的标准目标值准确度高，定位基准0点精度高，一致性好，重复性好，检测过程简单快捷。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种接触网定位器坡度检测系统，包括支架系统、模拟定位管部件、角度控制系统、模拟定位器系统和电气系统，其中模拟定位管部件垂直固定于支架系统上；角度控制系统与模拟定位管部件固定连接；模拟定位器系统位于模拟定位管部件下方，其一端与角度控制系统连接，由角度控制系统驱动转动；电气系统与角度控制系统和模拟定位器系统通讯连接和电连接，用于向角度控制系统和模拟定位器系统供电并发送控制指令和接收检测信息。
[0011]优选地，所述支架系统包括底架部件和垂直于底架部件安装的支柱部件，所述模拟定位管部件和角度控制系统固定于支柱部件上。
[0012]优选地，所述底架部件底部设有多个能够调节高度的支脚。
[0013]优选地，所述底架部件与支柱部件之间固定连接有斜支撑架。
[0014]优选地，所述角度控制系统包括伺服电机、减速机和减速机吊架，伺服电机与减速机传动连接，并通过螺栓固定在一起，固定在一起的伺服电机和减速机通过减速机吊架固定于模拟定位管部件上。
[0015]优选地，所述模拟定位器系统包括模拟定位钩和加装了高精度倾角传感器的制式矩形铝合金定位器，模拟定位钩通过键配合安装到减速机的输出轴上，制式矩形铝合金定位器与模拟定位钩固连，并通过电机端盖及紧定螺钉固定，高精度倾角传感器固定在制式矩形铝合金定位器上。
[0016]优选地，所述电气系统包括供电模块、控制模块和执行模块；所述供电模块包括漏电保护器、滤波器和开关电源，将输入的AC220V电压进行稳压处理后，分为两路，1路为AC220V，供给所述伺服电机，1路通过开关电源转换为DC24V，供给控制模块和高精度传感器；控制模块包括伺服驱动器、WIFI服务器和主控器，伺服驱动器受主控器控制，主控器所需角度信息通过运算，转换为伺服电机所需的固定位置，通过控制伺服驱动器执行；WIFI服务器与工业平板电脑建立无线连接，将平板电脑指令接收到主控器，并将主控器相关信息反馈给工业平板电脑；主控器连接高精度倾角传感器、伺服驱动器和WIFI服务器，接收工业平板电脑指令，计算确定伺服电机位置并控制伺服驱动器执行，同时接收高精度倾角传感
器数据，得到当前角度信息，形成大闭环；执行模块编码器，其通过刹车器、所述伺服电机与所述减速机执行伺服控制器给出的相应指令及反馈自身信息。
[0017]本专利技术还涉及一种接触网定位器坡度检测方法，包括如下步骤：
[0018](1)打开系统电源开关；
[0019](2)模拟定位器归“0”；
[0020](3)设备自校；
[0021](4)接收平板电脑发送过来的指令，如果指令指示模拟定位器角度与原角度相同，则模拟定位器不动，如指令指示的模拟定位器角度与原角度不同，则控制模块通过伺服电机控制模拟定位器旋转，使其运行到指定的角度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种接触网定位器坡度检测系统，包括支架系统、模拟定位管部件、角度控制系统、模拟定位器系统和电气系统，其特征在于：模拟定位管部件垂直固定于支架系统上；角度控制系统与模拟定位管部件固定连接；模拟定位器系统位于模拟定位管部件下方，其一端与角度控制系统连接，由角度控制系统驱动转动；电气系统与角度控制系统和模拟定位器系统通讯连接和电连接，用于向角度控制系统和模拟定位器系统供电并发送控制指令和接收检测信息。2.根据权利要求1所述的接触网定位器坡度检测系统，其中所述支架系统包括底架部件和垂直于底架部件安装的支柱部件，所述模拟定位管部件和角度控制系统固定于支柱部件上。3.根据权利要求2所述的接触网定位器坡度检测系统，其中所述底架部件底部设有多个能够调节高度的支脚。4.根据权利要求2所述的接触网定位器坡度检测系统，其中所述底架部件与支柱部件之间固定连接有斜支撑架。5.根据权利要求1所述的接触网定位器坡度检测系统，其中所述角度控制系统包括伺服电机、减速机和减速机吊架，伺服电机与减速机传动连接，并通过螺栓固定在一起，固定在一起的伺服电机和减速机通过减速机吊架固定于模拟定位管部件上。6.根据权利要求5所述的接触网定位器坡度检测系统，其中所述模拟定位器系统包括模拟定位钩和加装了高精度倾角传感器的制式矩形铝合金定位器，模拟定位钩通过键配合安装到减速机的输出轴上，制式矩形铝合金定位器与模拟定位钩固连，并通过电机端盖及紧定螺钉固定，高精度倾角传感器固定在制式矩形铝合金定位器上。7.根据权利要求6所述的接触网定位器坡度检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王科理，石春珉，程传彬，王克俊，李肖刚，姜伟，姜君，王娜，李勇，杨鹏，陈浩，黄永刚，李子华，宋子贤，莫小凡，李展伟，刘敏，刘向云，孙飚，赵东升，贾昊睿，
申请(专利权)人：中铁检验认证中心有限公司，
类型：发明
国别省市：