專利名稱：一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測量裝置，特別是涉及一種振動(dòng)測量裝置，屬于機(jī)械振動(dòng)測量領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電氣化軌道接觸網(wǎng)位于車輛上部限界的上方或側(cè)面，經(jīng)由受電弓向電力牽引單元提供電能的特殊供電設(shè)備，是軌道車輛正常行駛的基本條件。由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面的原因，接觸網(wǎng)在牽引供電系統(tǒng)中單一且無備用，一旦損壞將立即導(dǎo)致供電中斷，嚴(yán)重影響軌道車輛的正常行駛。接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件的振動(dòng)特征測量是接觸網(wǎng)研究的一個(gè)重要內(nèi)容，對高速鐵路行車安全、接觸網(wǎng)零部件設(shè)計(jì)、弓網(wǎng)系統(tǒng)研究都富有意義。現(xiàn)有的接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置主要有二種方式:一種方式是采用在定位器與腕臂之間安裝傳感器，如日本新干線的在線監(jiān)測裝置，其分為兩部分，一部分測量定位器振動(dòng)用的角位移傳感器通過細(xì)線與定位器端部相連，安裝在接觸網(wǎng)的支持裝置上，與接觸網(wǎng)等電位，使用蓄電池供電，采集的信息通過無線方式發(fā)出，另一部分設(shè)備，即信息接收與處理設(shè)備臨時(shí)放置在移動(dòng)的汽車內(nèi)。；另一種方式是非接觸標(biāo)簽法:在要測量目標(biāo)物上安裝標(biāo)簽，然后通過攝像機(jī)觀察標(biāo)簽在圖像中的位置.如發(fā)明專利申請公布號(hào)CN 101922915A公開的測量方法與裝置。這兩種測量方式都存在不足，例如前者僅僅能對定位器抬升進(jìn)行測量，后者則僅能測量事先安裝標(biāo)簽的目標(biāo)。更重要的技術(shù)缺陷在于，上述兩種方式都需要在現(xiàn)有的接觸網(wǎng)上安裝設(shè)備，對高速運(yùn)行的高速列車的安全運(yùn)行存在潛在的威脅。同時(shí)由于接觸網(wǎng)處于27.5KV的高壓環(huán)境，如測量裝置需要變更測量目標(biāo)或者進(jìn)行日常維護(hù)，操作過程都較為復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種專門針對接觸網(wǎng)適用的振動(dòng)測量裝置，該裝置能對接觸網(wǎng)多種部位的振動(dòng)進(jìn)行測量，測量裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝設(shè)置操作簡單易實(shí)現(xiàn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置，其特征在于:包括圖像采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、必要的電源電路模塊；所述圖像采集模塊是接觸網(wǎng)振動(dòng)監(jiān)測單元，與數(shù)據(jù)處理模塊連接通信；所述數(shù)據(jù)處理模塊是振動(dòng)數(shù)據(jù)處理單元，與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接通信；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊是數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸單元，與上位機(jī)連接通信。上述測量裝置對應(yīng)安裝在接觸網(wǎng)的待觀測部位附近，工作時(shí)，圖像采集模塊監(jiān)測接觸網(wǎng)待觀測部位的振動(dòng)并捕捉成像，將圖像信息通過信號(hào)通路傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸模塊；數(shù)據(jù)處理模塊對圖像進(jìn)行初步分析處理，如描點(diǎn)、編碼、截取等，最終得到振動(dòng)特征數(shù)據(jù)，再由數(shù)據(jù)傳輸模塊將振動(dòng)特征數(shù)據(jù)向上機(jī)位傳輸。數(shù)據(jù)傳輸模塊同時(shí)還承擔(dān)將上位機(jī)控制指令傳輸?shù)綔y量裝置的功能。[0008]上述測量裝置的圖像采集模塊安裝位置在接觸網(wǎng)支柱上，等于或略高于待觀測部位的水平高度，或者圖像采集模塊安裝在軌道外側(cè)的地面上，與軌道外側(cè)地面夾角> 85°。在一般研究中，待觀測部位包括接觸網(wǎng)定位器、接觸線、承力索、吊弦線夾、墜砣中一個(gè)及以上部位。為滿足成像質(zhì)量要求，在優(yōu)化條件下，接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置還包括照模塊，圖像采集模塊還包括圖像采集模塊處理器，圖像采集處理器連接照明模塊。環(huán)境亮度傳感器測量成像時(shí)待觀測對像的亮度條件，若判斷亮度不足時(shí)啟動(dòng)照明模塊工作。一般情況下，照明模塊可以是LED,或者是激光模塊。上述測量裝置的數(shù)據(jù)處理模塊，可是普通計(jì)算機(jī)，也可以與圖像采集模塊合并成為一體計(jì)算單元，例如ARM、DSP、ATOM處理器等。上述測量裝置的數(shù)據(jù)傳輸模塊可以是移動(dòng)通訊模塊，或者是ZIGBEE2.4G模塊。移動(dòng)通訊模塊具體可以是無線3G模塊。以上述測量裝置為基礎(chǔ)，為了便于同時(shí)監(jiān)測多個(gè)位點(diǎn)的振動(dòng)情況，可以將多個(gè)測量裝置進(jìn)行集成。集成后的測量裝置包括多個(gè)接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置，各接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置的圖像采集模塊均連接至同步信號(hào)發(fā)生器。同步信號(hào)發(fā)生器在工作狀態(tài)下一次產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)脈沖用于控制多個(gè)圖像成像模塊同步成像并控制成像頻率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:(I)測量裝置采用非接觸式測量，對待觀測部位無任何干擾，測量目標(biāo)只要位于觀測圖像內(nèi)就可以進(jìn)行測量，測量方便；(2)測量裝置無需在接觸網(wǎng)高電壓區(qū)安裝任何裝置，使操作安全性大為提升；(3)若在一次成像結(jié)果中包括多個(gè)待觀測部位，則可同時(shí)獲取其振動(dòng)情況；(4)通過同步信號(hào)發(fā)生器可實(shí)現(xiàn)多個(gè)測量裝置同步測量。

圖1-1是實(shí)施例一接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖1-2是箱體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是實(shí)施例二接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)施例三接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中的數(shù)字標(biāo)記分別是:100接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置110圖像采集模塊111圖像采集處理器120數(shù)據(jù)處理模塊130數(shù)據(jù)傳輸模塊140照明模塊200上位機(jī)300箱體310圖像采集工作窗400同步信號(hào)發(fā)生器
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。實(shí)施例一如圖1所示，加工一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置。圖1-1是接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置模塊結(jié)構(gòu)示意圖。接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100包括圖像采集模塊110、數(shù)據(jù)處理模塊120、數(shù)據(jù)傳輸模塊130、必要的電源電路模塊。圖像采集模塊110是接觸網(wǎng)振動(dòng)監(jiān)測單元 ，與數(shù)據(jù)處理模塊120連接通信；數(shù)據(jù)處理模塊120是振動(dòng)數(shù)據(jù)處理單元，與數(shù)據(jù)傳輸模塊130連接通信；數(shù)據(jù)傳輸模塊130是數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸單元，與上位機(jī)200連接通信。圖1-2是箱體結(jié)構(gòu)示意圖。為了保護(hù)接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100，整件測量裝置安裝在箱體300中。箱體300的箱壁上開有圖像采集工作窗310，為圖像采集模塊110捕捉圖像提供窗口。箱體300中布置有通風(fēng)裝置，通常可以是通過風(fēng)或風(fēng)扇。本實(shí)施方式中采用風(fēng)扇。實(shí)施例二如圖2所示，加工一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置，其與實(shí)施例一相同之處不再重復(fù)，其不同之處在于圖像采集模塊結(jié)構(gòu)。圖2是接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置模塊結(jié)構(gòu)示意圖。接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100還包括照模塊140，圖像采集模塊110還包括圖像采集模塊處理器111，圖像采集處理器111連接照明模塊140。實(shí)施例三如圖3所示，加工一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置，其與實(shí)施例一或二相同之處不再重復(fù)，其不同之處在于:圖3是接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置模塊結(jié)構(gòu)示意圖。接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100，包括多個(gè)接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100，各接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置100的圖像采集模塊110均連接至同步信號(hào)發(fā)生器4 00。
權(quán)利要求1.一種接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置(100)，其特征在于:包括圖像采集模塊(110)、數(shù)據(jù)處理模塊(120)、數(shù)據(jù)傳輸模塊(130)、必要的電源電路模塊；所述圖像采集模塊(110)是接觸網(wǎng)振動(dòng)監(jiān)測單元，與數(shù)據(jù)處理模塊(120)連接通信；所述數(shù)據(jù)處理模塊(120)是振動(dòng)數(shù)據(jù)處理單元，與數(shù)據(jù)傳輸模塊(130)連接通信；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊(130)是數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸單元，與上位機(jī)(200)連接通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述圖像采集模塊(110)安裝位置在接觸網(wǎng)支柱上，等于或略高于待觀測部位水平高度；或者圖像采集模塊(110)安裝在軌道外側(cè)的地面上，與軌道外側(cè)地面夾角> 85°。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述待觀測部位包括接觸網(wǎng)定位器、接觸線、承力索、吊弦線夾、墜砣中一個(gè)及以上部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置(100)還包括照模塊(140)，所述圖像采集模塊(110)還包括圖像采集模塊處理器(111)，圖像采集處理器(111)連接照明模塊(140 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述照明模塊(140)是LED，或者是激光模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)傳輸模塊(130)是移動(dòng)通訊模塊，或者是ZIGBEE2.4G模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述移動(dòng)通訊模塊是無線3G模塊。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或7所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置(100 )安裝在箱體(300 )中，箱體(300 )的箱壁上開有圖像采集工作窗(310 )。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或7所述的測量裝置(100)，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊(120)，是普通計(jì)算機(jī)，或者與圖像采集模塊(110)合并成為一體計(jì)算單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或5或7所述的測量裝置(100)，其特征在于:包括多個(gè)接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置(100)，各接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置(100)的圖像采集模塊(110)均連接至同步信號(hào)發(fā)生器(400)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種接觸網(wǎng)適用的振動(dòng)測量裝置。針對現(xiàn)有技術(shù)中接觸網(wǎng)振動(dòng)測量方式都需要在現(xiàn)有的接觸網(wǎng)上安裝設(shè)備,對高速運(yùn)行的高速列車的安全運(yùn)行存在潛在的威脅的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種利用以捕捉成像為基礎(chǔ)的接觸網(wǎng)振動(dòng)測量裝置。本產(chǎn)品包括圖像采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、必要的電源電路模塊。圖像采集模塊是接觸網(wǎng)振動(dòng)監(jiān)測單元，與數(shù)據(jù)處理模塊連接通信。數(shù)據(jù)處理模塊是振動(dòng)數(shù)據(jù)處理單元，與數(shù)據(jù)傳輸模塊連接通信。所述數(shù)據(jù)傳輸模塊是數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸單元，與上位機(jī)連接通信。優(yōu)化條件下本產(chǎn)品還包括照明模塊、同步信號(hào)發(fā)生器等。本實(shí)用新型能夠?qū)佑|網(wǎng)多種部位的振動(dòng)進(jìn)行測量，裝置結(jié)構(gòu)簡單、安裝設(shè)置操作簡單易實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)G01H9/00GK203116843SQ20132000308
公開日2013年8月7日 申請日期2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月5日
發(fā)明者徐可佳, 曾明, 方巖 申請人:西南交通大學(xué)