【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于铁路行业中使用的测量仪器领域。本专利技术的目的涉及允许在列车的受电弓通过时对架空线路的接触线的竖直运动和/或横向运动进行非接触式测量的仪器。
技术介绍
1、目前，空中接触或架空线路系统用于铁路线路配电。架空线路和运载工具之间的连接通过受电弓进行，受电弓必须确保在高速时与架空线路的线不间断地滑动接触。
2、例如，图1示出了铁路线路的架空线路部分的透视图。架空线路(200)固定在一对柱(300)上，并且包括三个基本元件：支撑线(201)、接触线(202)和挂索(203)。支撑线(201)执行尽可能减少接触线(202)相对于轨道(400)的高度变化的功能。为此，支撑线以比接触线(202)的高度更高的高度延伸，并通过一系列不同长度的挂索(203)与接触线连接。与通过简单地机械式地张紧线相比，该系统有助于获得具有高度更均匀的接触线(202)。
3、应当注意，缺少支撑线和挂索的架空线路可被用于其它领域，例如，在缆车网络中。
4、在任何情况下，继续前面的铁路架空线路(200)的示例，架空线路(200)在受电弓(100)引起的动态作用下变形和振荡。图2和图3示意性地示出了受电弓(100)如何在接触线(202)上施加一定的向上压力。结果，接触线(202)的与受电弓(100)接触的部分向上运动，相应的挂索(203)不张紧。
5、有时，由于受电弓的惯性，受电弓不能立即跟随架空线路的运动，使得接触不连续并导致电弧的出现。这不仅意味着驱动列车的电动机的电源不连续，而且还意味着受电弓和架空线路的
6、这一问题使得有必要在受电弓通过时测量架空线路的接触线的竖直运动。这种类型的测量装置必须符合许多限制，包括关于列车移动所通过的运动计量器以及与架空线路电压有关的那些装置(称为电表)。
7、目前已知一种用于测量架空线路的接触线的竖直位移的装置，该装置基于捕捉架空线路的运动并通过高级图像分析技术确定移动的人工视觉相机。该系统除了具有非常高的成本之外，过于刚性并且易受天气的影响。
8、基于机械地连接到接触线的竖直布置线性电位计的布置的系统(使得所述接触线的高度引起电位计的变化)也是已知的。但该系统非常不准确并且侵入过度。
9、另一已知装置基于应用具有布拉格光栅的光纤。该系统也是侵入过度且昂贵的。
10、简言之，在本领域中需要新的和改进的运动测量装置。
技术实现思路
1、本专利技术描述了这样一种改进的装置，其用于测量当受电弓通过时发生的接触线的运动，并解决了前面的问题。该装置基于在固定点和架空线路的接触线之间来回行进的光束的光学分析，其允许确定接触线的竖直运动。此外，使用附加技术不仅可以确定接触线的竖直运动，而且还可以确定横向运动。
2、本专利技术的装置大致包括彼此指向的发射器/接收器和反射板，使得由发射器发射的光束在反射板上反射并返回到接收器。发射器/接收器机械地固定到固定支架或要测量其运动的架空线路的接触线。接下来，反射板机械地固定到固定支架或要测量其运动的架空线路的接触线中的另一者。因此，对由发射器发射并在反射板上反射后由接收器接收的光束的分析允许获得当受电弓通过时发生的接触线的竖直和/或横向运动。
3、原则上，发射器/接收器和反射板可以处于任何位置，只要它们中的一者固定到固定点并且另一者固定到接触线即可。主要概念是由射束行进的距离和/或所述射束在发射器/接收器中返回的点根据所述接触线的竖直运动而改变。因此，基于通过其飞行时间计算的相对于光束行进的距离的几何考虑或基于反射强度的变化的相对简单的分析允许推断接触线已经运动的竖直和/或横向距离。
4、这种配置是有利的，因为它防止了使用需要与接触线机械接触的装置(例如现有技术中使用的线性电位计)有关的缺点。此外，与在现有技术的基于人工视觉相机系统中使用的图像分析技术相比，所执行的几何分析更不复杂，并且不易受到气象变化的影响。
5、根据本专利技术的特别优选的实施例，发射器/接收器被固定到固定支架，反射板被固定到架空线路的接触线。
6、这种配置是特别有利的，因为它不需要固定到接触线的元件的有线电力连接。装置的唯一有线连接是到发射器/接收器的连接，并且可以容易地通过固定支架引导。例如，通常用于支撑架空线路的柱类型可以简化地用作固定支架。此外，固定到接触线的唯一元件是反射板，其不需要连接并且几乎不需要任何维护。
7、根据本专利技术的更优选的实施例，发射器/接收器在位于接触线上方的位置处被固定到固定支架，并且反射板固定到架空线路的接触线的上侧。换句话说，由发射器/接收器发射的光束大致上是竖直的，或者如下面关于更特别优选的实施例所描述的，其相对于竖直具有很小的倾斜。因此，在这种构造中的反射板在大致平行于水平面的位置处被固定在接触线上，或者仅相对于水平面具有很小的倾斜。这允许确定传感器和反射板之间的距离以获得当受电弓通过时发生的接触线的竖直运动。
8、这种构造是特别有利的，因为由风施加在反射板上的载荷远低于反射板相对于水平面具有较大倾斜度或包含在竖直平面中的其它构造。更低的风载荷减少了接触线的横向运动。
9、下面分别描述两种特别优选的垂直和水平配置。它们中的每一者都包括两个版本，一个只测量竖直运动，另一个还测量横向运动。
10、1.竖直配置
11、1.a竖直运动的测量
12、在本专利技术的这个优选实施例中，发射器/接收器是发射光束的飞行时间传感器或反射计，所述光束包含在与接触线垂直的平面中并且竖直向下朝向反射板定向。这允许确定发射器/接收器和反射板之间的距离，从而直接获得当受电弓通过时发生的接触线的竖直运动。甚至更优选地，在该特定情况下，反射板是根据水平面固定到接触线的平板。
13、这种配置是特别有利的，因为它便于计算接触线的竖直运动，这几乎是直接计算光束行进的距离来获得的，此外，与前面的情况相比装配简单得多。
14、1.b竖直和横向运动的测量
15、在本专利技术的替代前述方案的优选实施例中，该装置包括由两个发射光束的飞行时间传感器或精密反射计构成的两个发射器/接收器，所述光束包含在与接触线垂直的平面中并且朝向分别面向发射器/接收器中的每一者的反射板的两个部分相对于竖直方向倾斜地定向。因此，由发射器/接收器发射的光束在每个发射器/接收器和反射板的相应部分之间来回穿插。这种布置允许确定每个发射器/接收器与反射板的相应部分之间的距离，从而获得当受电弓通过时发生的接触线的竖直运动和横向运动。优选地，在这种情况下，反射板由两个部分形成，这两个部分呈大致矩形的平板形状，其彼此倾斜并通过平行于接触线固定的边缘连接。
16、这种构造是特别有利的，因为它不仅允许以相对简化的方式确定接触线的竖直运动，而且还允许确定接触线的横向运动。
17、2.水平配置
18、2.竖直运动的测量
19、在本专利技术的优选实施例中，该装置包括由飞本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于在受电弓(100)通过时测量架空线路(200)的接触线(202)的运动的测量装置(1)，其特征在于，所述测量装置(1)包括彼此指向的发射器/接收器(2)和反射板(3)，使得由所述发射器/接收器(2)中的发射器发射的光束在所述反射板(3)上反射并返回到所述发射器/接收器(2)中的接收器；
2.根据权利要求1所述的测量装置(1)，其中，所述发射器/接收器(2)被固定到所述固定支架(300)，并且所述反射板(3)被固定到所述架空线路(200)的所述接触线(202)。
3.根据权利要求2所述的测量装置(1)，其中，所述发射器/接收器(2)在位于所述接触线(202)上方的位置处被固定到所述固定支架(300)，并且所述反射板(3)被固定到所述架空线路(200)的所述接触线(202)的上侧。
4.根据权利要求3所述的测量装置(1)，包括由发射光束的飞行时间传感器或反射计构成的发射器/接收器(2)，所述光束包含在与所述接触线(202)垂直的平面中并且竖直向下朝向所述反射板(3)定向，以确定所述发射器/接收器与所述反射板(3)之间的距离，从而获得所述
5.根据权利要求4所述的测量装置(1)，其中，所述反射板(3)是根据水平面固定在所述接触线(202)上的平板。
6.根据权利要求3所述的测量装置(1)，包括由两个发射光束的飞行时间传感器或反射计构成的两个发射器/接收器(2a、2b)，所述光束包含在与所述接触线(202)垂直的平面中并且朝向分别面向所述发射器/接收器(2a、2b)中的每一者的反射板的两个部分(3a、3b)相对于竖直方向倾斜地定向，使得由所述发射器/接收器(2a、2b)发射的光束在每个发射器/接收器(2a、2b)和所述反射板(3)的相应部分(3a、3b)之间来回穿插，以确定每个发射器/接收器(2a、2b)和所述反射板(3)的每个部分(3a、3b)之间的距离，从而获得所述当受电弓(100)通过时发生的所述接触线(202)的竖直运动和横向运动两者。
7.根据权利要求6所述的测量装置(1)，其中，所述反射板的所述两个部分(3a、3b)呈大致矩形的平板形状，所述平板彼此倾斜并通过被固定成与所述接触线(202)平行的边缘连接。
8.根据权利要求2所述的测量装置(1)，包括由固定到所述固定支架(300)的飞行时间传感器或反射计构成的第一发射器/接收器(2a)，并且其中所述反射板(3)固定到所述架空线路(200)的所述接触线(202)的上侧并且包含在穿过所述接触线(202)的竖直平面中，所述第一发射器/接收器(2a)位于面向所述反射板(3)的位置，使得所述第一发射器/接收器(2a)的光束垂直地照射所述反射板(3)的上边缘，使得当不存在所述接触线(202)的运动时只有来自所述第一发射器/接收器(2a)的光束的一部分被所述反射板(3)反射，其中所述接触线(202)的竖直运动是根据由所述反射板(3)反射的来自所述第一发射器/接收器(2a)发射的光束的光量的变化来确定的。
9.根据权利要求8所述的测量装置(1)，还包括由固定到所述固定支架(300)的飞行时间传感器或反射计构成的第二发射器/接收器(2b)，所述第二发射器/接收器(2b)被定位成以比所述第一发射器/接收器(2a)更低的高度面向所述反射板(3)，使得所述第二发射器/接收器(2b)的光束垂直地照射所述反射板(3)的中心部分，以确定所述第二发射器/接收器(2a)和所述反射板(3)之间的距离，从而获得所述当受电弓(100)通过时发生的所述接触线(202)的横向运动。
10.根据权利要求4至9中任一项所述的测量装置(1)，其中，所述飞行时间传感器(2)被配置成发射脉冲红外光。
11.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置(1)，还包括护罩(4)，所述护罩(4)布置在所述发射器/接收器(2)上方以保护所述发射器/接收器(2)免受上方光线的影响。
12.根据权利要求11所述的测量装置(1)，其中，所述发射器/接收器(2)固定在所述护罩(4)的下表面。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于在受电弓(100)通过时测量架空线路(200)的接触线(202)的运动的测量装置(1)，其特征在于，所述测量装置(1)包括彼此指向的发射器/接收器(2)和反射板(3)，使得由所述发射器/接收器(2)中的发射器发射的光束在所述反射板(3)上反射并返回到所述发射器/接收器(2)中的接收器；
2.根据权利要求1所述的测量装置(1)，其中，所述发射器/接收器(2)被固定到所述固定支架(300)，并且所述反射板(3)被固定到所述架空线路(200)的所述接触线(202)。
3.根据权利要求2所述的测量装置(1)，其中，所述发射器/接收器(2)在位于所述接触线(202)上方的位置处被固定到所述固定支架(300)，并且所述反射板(3)被固定到所述架空线路(200)的所述接触线(202)的上侧。
4.根据权利要求3所述的测量装置(1)，包括由发射光束的飞行时间传感器或反射计构成的发射器/接收器(2)，所述光束包含在与所述接触线(202)垂直的平面中并且竖直向下朝向所述反射板(3)定向，以确定所述发射器/接收器与所述反射板(3)之间的距离，从而获得所述当受电弓(100)通过时发生的所述接触线(202)的竖直运动。
5.根据权利要求4所述的测量装置(1)，其中，所述反射板(3)是根据水平面固定在所述接触线(202)上的平板。
6.根据权利要求3所述的测量装置(1)，包括由两个发射光束的飞行时间传感器或反射计构成的两个发射器/接收器(2a、2b)，所述光束包含在与所述接触线(202)垂直的平面中并且朝向分别面向所述发射器/接收器(2a、2b)中的每一者的反射板的两个部分(3a、3b)相对于竖直方向倾斜地定向，使得由所述发射器/接收器(2a、2b)发射的光束在每个发射器/接收器(2a、2b)和所述反射板(3)的相应部分(3a、3b)之间来回穿插，以确定每个发射器/接收器(2a、2b)和所述反射板(3)的每个部分(3a、3b)之间的距离，从而获得所述当受电弓(100)通过时发生的所述接触线(20...
【专利技术属性】
技术研发人员：伊万·里韦拉·罗德里格斯，
申请(专利权)人：电话线路和中央股份公司，
类型：发明
国别省市：
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