一种智能化双环杆结构制造技术

一种智能化双环杆结构，包括双环杆零件、外壳、外壳内部放置姿态频率传感器、张力传感器、微控制单元MCU和AD转换电路；所述外壳固定于双环杆零件的中间位置，与双环杆零件始终保持相对静止；当双环杆零件的姿态或张力发生变化时，姿态频率传感器和张力传感器将状态或张力的变化转换成为电信号，并通过AD转换电路传递到微控制单元MCU中。本发明专利技术对标准件双环杆进行智能化改造，双环杆位于绝缘子的后方，不附带强电压，距离接触网线索较近，对接触网的张力和姿态频率变化比较敏感；而且不对双环杆本身结构造成破坏，施工方便，能够批量化生产。能够批量化生产。能够批量化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种智能化双环杆结构


[0001]本专利技术属于铁路电气化接触网
，具体涉及一种智能化双环杆结构。

技术介绍

[0002]现阶段，国内高铁均采用电气化运营的方式，而接触网系统是为高铁提供动力的关键环节，承担获得电能供列车使用的重要任务，其可靠性在高铁安全运营中发挥着重要作用。因此为了保证高铁运营的安全可靠性，亟需相关的实时监测手段来获得接触网线索状态，为高铁接触网系统的预警和检修提供理论依据和技术支撑。
[0003]由于高铁接触网上带有27.5kV的超高电压，常规监测方法难以在高压环境下正常使用。传统高铁接触网健康监测方法是利用人工巡逻检修的方式和携带摄像头的高铁检测车巡查的方式。该方法不仅消耗大量的人力物力，而且缺乏时效性，难以实现接触网的实时状态监测，而且对接触网的异常状态预警不及时。
[0004]随着科技的发展，目前也出现了利用传感器实现接触网健康状态监测的方案，一般是在棘轮补偿装置处安装传感器获得接触网线索的张力，该方法是通过监测棘轮补偿装置位置的变化，通过相应的算法，将棘轮补偿装置位置的变化转换成接触网线索张力的大小，进而获得接触网的健康状态。该方法的监测精度与棘轮补偿装置的重量有关，随着时间的增长，补偿装置的重量会发生变化，而且棘轮补偿装置距离接触网较远，因此会导致接触网张力监测精度降低。
[0005]而且，上述接触网健康状态监测的方式均仅能获得张力的大小，难以感知接触网线索是否断裂和更多的接触网线索状态参数变化。

技术实现思路

[0006]为解决上述问题，本专利技术提出了一种智能化双环杆结构，对标准件双环杆进行智能化改造，双环杆位于绝缘子的后方，不附带强电压，距离接触网线索较近，对接触网的张力和姿态频率变化比较敏感；而且不对双环杆本身结构造成破坏，施工方便，能够批量化生产。
[0007]一种智能化双环杆结构，包括双环杆零件、外壳、外壳内部放置姿态频率传感器、张力传感器、微控制单元MCU和AD转换电路；所述外壳固定于双环杆零件的中间位置，与双环杆零件始终保持相对静止；当双环杆零件的姿态或张力发生变化时，姿态频率传感器和张力传感器将状态或张力的变化转换成为电信号，并通过AD转换电路传递到微控制单元MCU中.
[0008]所述外壳内还包括稳压电路，通过导线连接外部电源。
[0009]进一步的，所述外壳由防电磁干扰材料制成.
[0010]进一步的，所述姿态频率传感器和张力传感器包含信号调理电路，微控制单元MCU包含数据传输模块。
[0011]本专利技术的有益效果如下：
[0012](1)双环杆位置附近没有强电压，可以保证传感器正常工作。双环杆本身为标准件，拆卸和改装方便，适合批量化生产；
[0013](2)智能化改造不改变现有双环杆的结构，不会对高铁接触网系统造成安全隐患；
[0014](3)双环杆位置距离接触网更近，采集状态参数更加准确；
[0015](4)可以实时感知更多的状态参数，精度更高，为判定接触网状态提供更多依据。
附图说明
[0016]图1是本专利技术安装位置示意图；
[0017]图2是本专利技术在锚段处具体位置示意图；
[0018]图3是本专利技术智能化双环杆结构示意图；
[0019]其中，1
‑
双环杆 2
‑
外壳 3
‑
姿态频率传感器(含信号调理电路) 4
‑
张力传感器(含信号调理电路) 5
‑
微控制单元MCU 6
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稳压电路 7
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AD转换电路
[0020]图4是本专利技术工作流程图。
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术要求保护的范围。
[0022]一种智能化双环杆安装在高铁的锚段位置，如图1所示，在锚段处的具体位置如图2所示。接触网系统的支柱上安装一个监测机箱，负责收集双环杆结构所感知的状态信息，汇总后通过无线传输的方式发送到主机中，监测机箱和双环杆结构之间是通过有线的方式进行供电和数据传输。
[0023]图3示出了本专利技术的具体结构。一种智能化双环杆，包括双环杆零件、外壳、外壳内部放置姿态频率传感器、张力传感器、微控制单元MCU、稳压电路和AD转换电路；利用双环杆零件两边呈环状、中间较细的特点，在双环杆零件的中间位置固定由防电磁干扰材料制成的外壳，与双环杆零件始终保持相对静止；外壳里面姿态频率传感器和张力传感器，可以感知双环杆零件的姿态和张力变化，AD转换电路可以将状态变化传递到微控制单元MCU，并与监测机箱建立通信，本专利技术利用支柱上的监测机箱中的电源模块进行供电，稳压电路对电压进行稳压处理，保证各部件可以正常工作。
[0024]图4是本专利技术工作流程图。利用监测机箱中的电源模块，通过导线对双环杆结构进行供电，电源首先通过稳压电路进行电压的稳定，然后根据各个传感器模块需要的电压对不同传感器模块进行供电，各个传感器在所需的电压下开展工作。当接触网线索发生状态或者张力变化时，通过绝缘子传递到双环杆结构中，姿态频率传感器和张力传感器会将状态或张力的变化转换成为电信号，经过AD转换电路变成数字信号传递到微控制单元MCU中，然后微控制单元MCU通过有线传输方式将数据传递到接触网支柱的监测机箱中，完成本次工作。数据在监测机箱中完成汇总，并通过无线传输的方式发送到主机中，从而完成高铁接触网系统的健康状态实时监测和预警。
[0025]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本专利技术.
对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本专利技术范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本专利技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能化双环杆结构，其特征在于，包括双环杆零件、外壳、外壳内部放置姿态频率传感器、张力传感器、微控制单元MCU和AD转换电路；所述外壳固定于双环杆零件的中间位置，与双环杆零件始终保持相对静止；当双环杆零件的姿态或张力发生变化时，姿态频率传感器和张力传感器将状态或张力的变化转换成为电信号，并通过AD转换电路传递到微控制单元MCU中。2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锴，王勇胜，孙文东，张忠伟，栾家辉，张倩南，
申请(专利权)人：中国航天标准化研究所，
类型：发明
国别省市：