高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于監(jiān)測(cè)高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)在供電過(guò)程中可能出現(xiàn)斷線故障的自動(dòng)報(bào)警裝置，包括由太陽(yáng)能供電模塊、攝像頭、通信發(fā)射接收模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊、結(jié)構(gòu)件、電纜、插座、殼體、安裝支架，直接將安放有高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置的安裝支架固定在電氣化接觸網(wǎng)墜砣上即可，安裝非常方便，克服了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改造困難的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警并及時(shí)快速準(zhǔn)確地確定斷線故障位置，還可隨時(shí)隨地對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期的巡查巡檢，將大幅度提高電氣化接觸網(wǎng)日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作的效率，確保電力機(jī)車(chē)在線路上安全可靠地高速運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于交通運(yùn)輸高速鐵路的自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種用于監(jiān)測(cè)高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)在供電過(guò)程中可能出現(xiàn)斷線故障的自動(dòng)報(bào)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)中的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著把從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車(chē)使用的重要任務(wù)，因此接觸網(wǎng)的質(zhì)量和工作狀態(tài)將直接影響著電氣化鐵路的運(yùn)輸能力。由于接觸網(wǎng)是露天設(shè)置且沒(méi)有備用，線路上的負(fù)荷又是隨著電力機(jī)車(chē)的運(yùn)行而沿接觸網(wǎng)移動(dòng)和變化的，若發(fā)生故障將會(huì)直接影響牽引供電系統(tǒng)的正常運(yùn)行甚至?xí)袛嚯姎饣F路的行車(chē)功能，所以要求接觸網(wǎng)無(wú)論在任何條件下都要保證能良好地供給電力機(jī)車(chē)電能以確保電力機(jī)車(chē)在線路上安全可靠地高速運(yùn)行，因此日常的檢修與維護(hù)工作必不可少。一旦高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)的墜砣滑脫或掉落將造成接觸網(wǎng)斷線故障而中斷行車(chē)，給鐵路運(yùn)輸帶來(lái)巨大損失，因而接觸網(wǎng)斷線故障位置的定位查找必將是日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作中至關(guān)重要的一環(huán)。
[0003]目前，在接觸網(wǎng)斷線故障位置快速查找和準(zhǔn)確定位方面還嚴(yán)重缺乏相應(yīng)的有效手段，有時(shí)甚至要進(jìn)行人工瞭望才能最終確定斷線故障位置，導(dǎo)致日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作的效率低下并耗費(fèi)大量的時(shí)間和人力物力，大大影響了搶修搶通工作的進(jìn)度，從而直接影響了電氣化鐵路的正常運(yùn)輸能力，因此急需解決高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線故障位置的快速查找和準(zhǔn)確定位的難題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)目前高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線故障的具體位置難以及時(shí)快速查找并準(zhǔn)確定位以及日常檢修維護(hù)工作效率低的難題，精心設(shè)計(jì)了一款高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，將太陽(yáng)能供電模塊、攝像頭、通信發(fā)射接收模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊、安裝結(jié)構(gòu)件等綜合于一體，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控以實(shí)現(xiàn)高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警并及時(shí)快速準(zhǔn)確地確定斷線故障位置，隨時(shí)隨地可對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期的巡查巡檢，極大地提高了電氣化接觸網(wǎng)日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作的效率。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，包括嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、攝像頭以及通信發(fā)射接收模塊，其特征在于:所述位移傳感監(jiān)控模塊包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的位移傳感器以及與之電纜連接的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊；所述攝像頭的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊；所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊的輸出端連接至通信發(fā)射接收模塊；還包括太陽(yáng)能供電模塊，所述太陽(yáng)能供電模塊包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能電池板以及與之連接的鋰電池及其充電放電管理電路，該模塊給ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、攝像頭以及通信發(fā)射接收模塊供電。
[0007]還包括殼體以及電源指示燈、狀態(tài)指示燈、太陽(yáng)能電池板電纜插座、位移傳感器的電纜插座、攝像頭電纜插座、通信發(fā)射接收模塊的天線插座以及電路板一和電路板二 ；所述鋰電池的充放電管理電路和位移傳感器信號(hào)調(diào)理電路固定安裝電路板一上，所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路以及通信發(fā)射接收模塊電路固定安裝在電路板二上，所述電路板一和電路板二固定在殼體的上蓋；所述殼體內(nèi)置有鋰電池，所述殼體上固定安裝電源指示燈、狀態(tài)指示燈、太陽(yáng)能電池板電纜插座、位移傳感器的電纜插座、攝像頭電纜插座、通信發(fā)射接收模塊的天線插座，所述太陽(yáng)能電池板電纜插座在殼體外連接太陽(yáng)能電池板，在殼體內(nèi)連接至鋰電池充電放電管理電路；所述攝像頭電纜插座在殼體外連接有攝像頭，在殼體內(nèi)連接嵌入式ARM就算機(jī)控制處理器模塊電路；通信發(fā)射接收模塊的天線插座在殼體外連接外接天線，在殼體內(nèi)連接通信發(fā)射接收模塊電路；所述電源指示燈、狀態(tài)指示燈連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路。
[0008]所述太陽(yáng)能供電模塊采用特殊的低功耗設(shè)計(jì)配以獨(dú)特的最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)，降低功耗并充分高效地利用太陽(yáng)能，滿足野外長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠工作的要求；
[0009]所述攝像頭完成視頻拍攝、圖像信息采集、數(shù)據(jù)壓縮、編碼處理等功能，附加的紅外補(bǔ)光功能保證在各種光照條件下清晰成像；
[0010]所述通信發(fā)射接收模塊采用SMT工業(yè)裝配，在硬件布局上采用3個(gè)獨(dú)立屏障罩分別屏蔽基帶、射頻功放、射頻收發(fā)器，保證射頻性能指標(biāo)優(yōu)良，該模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議和彩信協(xié)議，支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸，用于發(fā)送斷線故障報(bào)警信息、斷線故障準(zhǔn)確的位置信息和現(xiàn)場(chǎng)情況的圖片信息；
[0011]所述位移傳感監(jiān)控模塊一直實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)墜砣位置的位移變化情況，采用精心設(shè)計(jì)的精密穩(wěn)定的信號(hào)調(diào)理電路，保證位移傳感模塊具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性，一旦位移發(fā)生變化則位移傳感監(jiān)控模塊將向嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊發(fā)送報(bào)警觸發(fā)信息；
[0012]所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制模塊是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤32位ARM的CPU，超小型LQFP包裝，內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口和大容量的片內(nèi)SRAM，并帶有嵌入的大容量高速Flash存儲(chǔ)器、128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行，為實(shí)際應(yīng)用提供了大規(guī)模的緩沖區(qū)和強(qiáng)大的處理功能，特有的低功耗工作模式可顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行功耗，較小的安裝尺寸和很低的功耗特別適用于該裝置的控制應(yīng)用，該模塊負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)控制整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0013]該裝置在使用過(guò)程中一旦接觸網(wǎng)發(fā)生斷線故障時(shí)監(jiān)控點(diǎn)接觸網(wǎng)墜砣滑脫或掉落，導(dǎo)致接觸網(wǎng)墜砣發(fā)生位移變化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的位移傳感監(jiān)控模塊就向嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊發(fā)送報(bào)警觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)攝像頭拍攝現(xiàn)場(chǎng)圖片，通過(guò)通信發(fā)射接收模塊發(fā)出斷線故障報(bào)警信息、斷線故障位置信息以及現(xiàn)場(chǎng)圖片信息。另外也可通過(guò)發(fā)送特定命令代碼，觸發(fā)位于各監(jiān)控點(diǎn)的高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置及時(shí)發(fā)送該處位置信息和現(xiàn)場(chǎng)情況的圖片信息，從而實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期巡查巡檢的功會(huì)K。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]將太陽(yáng)能供電模塊、攝像頭、通信發(fā)射接收模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊、安裝結(jié)構(gòu)件等綜合于一體，安裝方便可直接固定在接觸網(wǎng)墜砣上，克服了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改造困難的問(wèn)題。采用特殊的低功耗設(shè)計(jì)配以獨(dú)特的最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)，降低功耗并充分高效地利用太陽(yáng)能，滿足野外長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠工作的要求；附加的紅外補(bǔ)光功能保證攝像頭在各種光照條件下清晰成像；通信發(fā)射接收模塊采用SMT工業(yè)裝配，在硬件布局上采用3個(gè)獨(dú)立屏障罩分別屏蔽基帶、射頻功放、射頻收發(fā)器，保證射頻性能指標(biāo)優(yōu)良；精心設(shè)計(jì)的精密穩(wěn)定的信號(hào)調(diào)理電路，保證位移傳感監(jiān)控模塊具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性；嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊特有的低功耗工作模式可顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行的功耗，有效延長(zhǎng)該裝置野外持續(xù)工作的時(shí)間。精心設(shè)計(jì)的該款高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置切實(shí)解決了目前接觸網(wǎng)斷線故障的具體位置難以及時(shí)快速查找并準(zhǔn)確定位以及日常檢修維護(hù)工作效率低的難題，實(shí)現(xiàn)了接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警并及時(shí)快速發(fā)送接觸網(wǎng)斷線故障的準(zhǔn)確位置信息和現(xiàn)場(chǎng)圖片信息，可隨時(shí)隨地對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期的巡查巡檢，以便有關(guān)部門(mén)隨時(shí)了解掌握現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，還可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)信息的歸檔查詢(xún)處理，極大地提高了電氣化接觸網(wǎng)日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作的效率，確保電力機(jī)車(chē)在線路上安全可靠地高速運(yùn)行。
[0016]【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】:
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]圖1為本實(shí)用新型的原理框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；其中圖中I為上蓋、2為電源指示燈、3為太陽(yáng)能電池板電纜插座、4為狀態(tài)指示燈、5為攝像頭電纜插座、6為通信發(fā)射接收模塊的天線插座、7為位移傳感器的電纜插座、8為殼體；
[0020]圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)正視圖；其中9為內(nèi)部鋰電池、10為電路板一包括鋰電池的充電放電管理電路和位移傳感的信號(hào)調(diào)理電路、11為電路板二包括嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊和通信發(fā)射接收模塊等電路。
【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 如圖1所示，高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，包括嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊20、位移傳感監(jiān)控模塊21、攝像頭22以及通信發(fā)射接收模塊23，所述位移傳感監(jiān)控模塊21包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的位移傳感器24以及與之電纜連接的信號(hào)調(diào)理電路25，所述信號(hào)調(diào)理電路25的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊20 ;所述攝像頭22的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊20 ;所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊20的輸出端連接至通信發(fā)射接收模塊23 ;還包括太陽(yáng)能供電模塊26，所述太陽(yáng)能供電模塊26包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能電池板27以及與之連接的鋰電池9及其相連的充電放電管理電路28，所述太陽(yáng)能供電模塊26給ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊20、位移傳感器模塊21以及通信發(fā)射接收模塊23供電。
[0022]如圖2和如3所示，還包括殼體8以及電源指示燈2、狀態(tài)指示燈4、太陽(yáng)能電池板電纜插座3、位移傳感器的電纜插座7、攝像頭電纜插座5、通信發(fā)射接收模塊的天線插座6以及電路板一 10和電路板二 11 ;所述鋰電池的充放電管理電路28和位移傳感器信號(hào)調(diào)理電路25固定安裝電路板一 10上，所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路20以及通信發(fā)射接收模塊電路23固定安裝在電路板二 11上，所述電路板一 10和電路板二 11固定在殼體的上蓋I ;所述殼體8內(nèi)置有鋰電池9，所述殼體8上固定安裝電源指示燈2、狀態(tài)指示燈4、太陽(yáng)能電池板電纜插座3、位移傳感器的電纜插座7、攝像頭電纜插座5以及通信發(fā)射接收模塊的天線插座6 ;所述電路板一 10上分布有鋰電池的充放電管理電路28和位移傳感器信號(hào)調(diào)理電路25，所述電路板二 11上分布有嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路20以及通信發(fā)射接收模塊電路23 ;所述太陽(yáng)能電池板電纜插座3在殼體外連接太陽(yáng)能電池板27，在殼體內(nèi)連接至鋰電池充電放電管理電路9 ;所述攝像頭電纜插座5在殼體8外連接攝像頭22，在殼體內(nèi)連接嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路20和通信發(fā)射接收模塊電路23 ;通信發(fā)射接收模塊的天線插座6在殼體8外連接外接天線，在殼體內(nèi)連接通信發(fā)射接收模塊電路23 ;所述電源指示燈2、狀態(tài)指示燈4電連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路20。
[0023]所述太陽(yáng)能供電模塊26采用特殊的低功耗設(shè)計(jì)配以獨(dú)特的最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)，降低功耗并充分高效地利用太陽(yáng)能，滿足野外長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠工作的要求；
[0024]所述攝像頭22完成視頻拍攝、圖像信息采集、數(shù)據(jù)壓縮、編碼處理等功能，附加的紅外補(bǔ)光功能保證在各種光照條件下清晰成像；
[0025]所述通信發(fā)射接收模塊23采用SMT工業(yè)裝配，在硬件布局上采用3個(gè)獨(dú)立屏障罩分別屏蔽基帶、射頻功放、射頻收發(fā)器，保證射頻性能指標(biāo)優(yōu)良，該模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議和彩信協(xié)議，支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸，用于發(fā)送斷線故障報(bào)警信息、斷線故障準(zhǔn)確的位置信息和現(xiàn)場(chǎng)情況的圖片信息；
[0026]所述位移傳感監(jiān)控模塊21采用精心設(shè)計(jì)的精密穩(wěn)定的信號(hào)調(diào)理電路，保證該模塊具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性，一直實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)墜砣位置的位移變化情況，一旦位移發(fā)生變化則向嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊發(fā)送報(bào)警觸發(fā)信息；
[0027]所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制模塊20是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤32位ARM的CPU，超小型LQFP包裝，內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口和大容量的片內(nèi)SRAM，并帶有嵌入的大容量高速Flash存儲(chǔ)器、128位寬度的存儲(chǔ)器接口和獨(dú)特的加速結(jié)構(gòu)使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行，為實(shí)際應(yīng)用提供了大規(guī)模的緩沖區(qū)和強(qiáng)大的處理功能，特有的低功耗工作模式可顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行功耗，較小的安裝尺寸和很低的功耗特別適用于該裝置的控制應(yīng)用，該模塊負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)控制整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
[0028]本實(shí)用新型在使用前，先將電源指示燈2、太陽(yáng)能電池板電纜插座3、狀態(tài)指示燈4、攝像頭電纜插座5、通信發(fā)射接收模塊的天線插座6、位移傳感器的電纜插座7和內(nèi)部鋰電池9固定在殼體8上；接著依次把電路板二 11和電路板一 10固定在上蓋I上；然后用電纜或?qū)Ь€把太陽(yáng)能電池板電纜插座3、位移傳感器的電纜插座7和內(nèi)部鋰電池9連接到電路板一 10上，用電纜或?qū)Ь€把電源指示燈2、狀態(tài)指示燈4、攝像頭電纜插座5、通信發(fā)射接收模塊的天線插座6連接到電路板二 11上；通過(guò)螺釘將上蓋I和殼體8固定到一起；通過(guò)電纜分別把太陽(yáng)能電池板、攝像頭、外接天線、位移傳感器依次連接到太陽(yáng)能電池板電纜插座
3、攝像頭電纜插座5、通信發(fā)射接收模塊的天線插座6和位移傳感器的電纜插座7上；最后將小巧緊湊的高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置集中在安裝支架上，至此組裝實(shí)施完畢。
[0029]本實(shí)用新型在使用過(guò)程中一旦接觸網(wǎng)發(fā)生斷線故障時(shí)監(jiān)控點(diǎn)接觸網(wǎng)墜砣滑脫或掉落，導(dǎo)致接觸網(wǎng)墜砣發(fā)生位移變化，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)該點(diǎn)的位移傳感監(jiān)控模塊就向嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊發(fā)送報(bào)警觸發(fā)信號(hào)，啟動(dòng)攝像頭拍攝現(xiàn)場(chǎng)圖片，通過(guò)通信發(fā)射接收模塊發(fā)出斷線故障報(bào)警信息、斷線故障位置信息以及現(xiàn)場(chǎng)圖片信息。另外也可通過(guò)發(fā)送特定命令代碼，觸發(fā)位于各監(jiān)控點(diǎn)的高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置及時(shí)發(fā)送該處位置信息和現(xiàn)場(chǎng)情況的圖片信息，從而實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期巡查巡檢的功能。
[0030] 本實(shí)用新型將太陽(yáng)能供電模塊26、攝像頭22、通信發(fā)射接收模塊23、位移傳感監(jiān)控模塊21、嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊20、安裝結(jié)構(gòu)件等綜合于一體，安裝方便可直接固定在接觸網(wǎng)墜砣上，克服了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境改造困難的問(wèn)題。采用特殊的低功耗設(shè)計(jì)配以獨(dú)特的最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)，降低功耗并充分高效地利用太陽(yáng)能，滿足野外長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠工作的要求；附加的紅外補(bǔ)光功能保證攝像頭在各種光照條件下清晰成像；通信發(fā)射接收模塊采用SMT工業(yè)裝配，在硬件布局上采用3個(gè)獨(dú)立屏障罩分別屏蔽基帶、射頻功放、射頻收發(fā)器，保證射頻性能指標(biāo)優(yōu)良；精心設(shè)計(jì)的精密穩(wěn)定的信號(hào)調(diào)理電路，保證位移傳感監(jiān)控模塊具有極高的靈敏度和穩(wěn)定性；嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊特有的低功耗工作模式可顯著降低系統(tǒng)運(yùn)行的功耗，有效延長(zhǎng)該裝置野外持續(xù)工作的時(shí)間。精心設(shè)計(jì)的該款高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置切實(shí)解決了目前接觸網(wǎng)斷線故障的具體位置難以及時(shí)快速查找并準(zhǔn)確定位以及日常檢修維護(hù)工作效率低的難題，實(shí)現(xiàn)了接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警并及時(shí)快速發(fā)送接觸網(wǎng)斷線故障的準(zhǔn)確位置信息和現(xiàn)場(chǎng)圖片信息，可隨時(shí)隨地對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行定期或不定期的巡查巡檢，以便有關(guān)部門(mén)隨時(shí)了解掌握現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，還可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)信息的歸檔查詢(xún)處理，極大地提高了電氣化接觸網(wǎng)日常檢修維護(hù)以及搶修搶通工作的效率，確保電力機(jī)車(chē)在線路上安全可靠地高速運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，包括嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、攝像頭以及通信發(fā)射接收模塊，其特征在于:所述位移傳感監(jiān)控模塊包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)的位移傳感器以及與之電纜連接的信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊；所述攝像頭的輸出端連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊；所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊的輸出端連接至通信發(fā)射接收模塊；還包括太陽(yáng)能供電模塊，所述太陽(yáng)能供電模塊包括位于高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)太陽(yáng)能電池板以及與之連接的鋰電池及其充電放電管理電路，該模塊給ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊、位移傳感監(jiān)控模塊、攝像頭以及通信發(fā)射接收模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于:還包括殼體以及電源指示燈、狀態(tài)指示燈、太陽(yáng)能電池板電纜插座、位移傳感器的電纜插座、攝像頭電纜插座、通信發(fā)射接收模塊的天線插座以及電路板一和電路板二 ；所述鋰電池的充放電管理電路和位移傳感器信號(hào)調(diào)理電路固定安裝電路板一上，所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路以及通信發(fā)射接收模塊電路固定安裝在電路板二上，所述電路板一和電路板二固定在殼體的上蓋；所述殼體內(nèi)置有鋰電池，所述殼體上固定安裝電源指示燈、狀態(tài)指示燈、太陽(yáng)能電池板電纜插座、位移傳感器的電纜插座、攝像頭電纜插座、通信發(fā)射接收模塊的天線插座，所述太陽(yáng)能電池板電纜插座在殼體外連接太陽(yáng)能電池板，在殼體內(nèi)連接至鋰電池充電放電管理電路；所述攝像頭電纜插座在殼體外連接攝像頭，在殼體內(nèi)連接嵌入式ARM就算機(jī)控制處理器模塊電路；通信發(fā)射接收模塊的天線插座在殼體外連接外接天線，在殼體內(nèi)連接通信發(fā)射接收模塊電路；所述電源指示燈、狀態(tài)指示燈連接至嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理器模塊電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于:所述太陽(yáng)能供電模塊采用低功耗設(shè)計(jì)以及最大功率點(diǎn)跟蹤MPPT技術(shù)，實(shí)現(xiàn)其它部件的供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于:所述通信發(fā)射接收模塊采用SMT工業(yè)裝配，在硬件布局上采用3個(gè)獨(dú)立屏障罩分別屏蔽基帶、射頻功放、射頻收發(fā)器，該模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議和彩信協(xié)議，支持?jǐn)?shù)據(jù)透明傳輸，發(fā)送斷線故障報(bào)警信息、斷線故障準(zhǔn)確的位置信息和現(xiàn)場(chǎng)情況的圖片信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于:所述位移傳感監(jiān)控模塊采用信號(hào)調(diào)理電路，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接觸網(wǎng)墜砣位置的位移變化情況，一旦位移發(fā)生變化則向嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制處理模塊發(fā)送報(bào)警觸發(fā)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高速鐵路電氣化接觸網(wǎng)斷線自動(dòng)報(bào)警裝置，其特征在于:所述嵌入式ARM計(jì)算機(jī)控制模塊是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真和嵌入式跟蹤32位ARM的CPU，小型LQFP包裝，內(nèi)置串行通信接口和片內(nèi)SRAM，并帶有嵌入的高速Flash存儲(chǔ)器、128位寬度的存儲(chǔ)器接口和加速結(jié)構(gòu)，使32位代碼能夠在最大時(shí)鐘速率下運(yùn)行。
【文檔編號(hào)】G01R31/02GK204203397SQ201420684345
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】李曉丹 申請(qǐng)人:李曉丹