卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀的製作方法

2023-10-05 05:32:09

專利名稱：卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於信號檢測領域，尤其是涉及一種鋼軌電參量檢測裝置。
背景技術：
設計開發來源之一，在電氣化牽引區段，鋼軌和大地是牽引電流回流電路的一個組成部分，牽引電流數值有時會高達數百安培；而信號軌道電路分路狀態的工作電流最大值僅數安培。為了使牽引電流和軌道電路電流都能構成通路，互不幹擾地正常工作，在軌道電路兩端絕緣分割處，加有扼流變壓器。當電路平衡時，兩者互不影響；但若兩根鋼軌的牽引電流不平衡，即不平衡係數嚴重偏離正常值，就可能要燒損信號設備，影響軌道電路正常工作，以致造成行車事故。由此可知，鋼軌不平衡牽引電流是造成軌道電路故障的重要原因之一，所以定期檢測鋼軌中牽引電流不平衡係數，分析其變化曲線是有著重大意義的。目前鐵路各電務部門測試鋼軌牽引電流和信號電流多採用如下方法:1、使用高級的測試儀表進行測量，此種儀表一般為多功能儀表、價格昂貴、操作複雜、需要現場外接電源、不能進行大容量數據存儲，此種方法多為專業技術人員進行試驗測量使用，不適於電務人員平時使用；2、使用鉗形電流互感器夾在鋼軌上，當火車通過時工作人員快速讀取表的計數，並手動記錄下來，事後繪成圖表，人工分析是否有故障。這種測試方法缺點很明顯，人工讀數誤差大且讀取次數有限不利於分析結果，列車通過時，工作人員需要遠離鋼軌，因此設備要有足夠長的導線，操作比較繁瑣；3、在鋼軌絕緣節處繞上柔性電流環進行測量，此種方法受限於測試地點，也需要有足夠長的導線，很是不便；4、進行故障查找時，無法連續及時的記錄故障數據及故障發生時間；綜上所述，目前的測量方法存在操作需要專業人員、設備無法準確讀數、數據存在誤差、無法在任意地點測量、無法連續測量等缺點。所以目前電氣化鐵道牽引供電專業和信號專業在線路測量上任意位置長時間監測鋼軌中的牽引回流和信號電流目前尚未很好解決，而這些數據又是這兩個專業日常狀態檢測和故障查找分析的重要依據。為了解決這些問題，設計開發一種非常符合科技人員和基層電務工作人員日常使用的分析儀器，這種儀器既可以進行科技研究測量，也可以用於電務人員平時的線路檢修及故障查找測量，有利於及時查尋漏洩點，防事故於未然；或是在發生故障時能迅速判斷、處理，縮短故障時間，儘量減少對鐵路運輸的影響。
發明內容為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是:一種卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，包括傳感器盒和採集電路盒，所述傳感器盒通過卡扣卡裝在所述採集電路盒上，所述傳感器盒上設有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿過鋼軌底部並通過螺栓與所述第一卡爪實現連接，所述第一卡爪和所述第二卡爪將所述傳感器盒卡裝固定在所述鋼軌上，所述傳感器盒對所述鋼軌上的電信號進行感應並通過數據線傳送到所述採集電路盒外部的接線端子上，所述接線端子與所述採集電路盒內部的採集電路連接。所述採集電路包括信號採集及轉換電路、CF卡接口存儲電路、主控制電路和前面板狀態顯示電路，所述信號採集及轉換電路、所述CF卡接口存儲電路和所述前面板狀態顯示電路均與所述主控制電路連接，所述接線端子將信號傳遞給所述信號採集及轉換電路，所述信號採集及轉換電路將信號傳遞給所述主控制電路，所述主控制電路控制所述CF卡接口存儲電路對採集到的信息進行存儲，所述主控制電路控制前面板狀態顯示電路進行狀態顯示。[0015]所述採集電路盒上設有兩路接線端子。所述採集電路盒靠近所述第一卡爪的側壁上設有防護罩。所述第一卡爪和所述第二卡爪上設有排水孔。所述傳感器盒和所述採集電路盒的電源為鋰電池。所述傳感器盒中設置有電流互感線圈，所述電流互感線圈對所述鋼軌上的電信號進行感應，並通過數據線傳送到所述採集電路盒外部的接線端子上。本實用新型的有益效果是:1.採用密貼在鋼軌底部的卡裝方式，測量安裝完全不受地點的限制；2.結構簡單，成本低；3.適用範圍廣；4.對採集存儲的數據進行分析得出各種電參量及報表列印。

圖1是本實用新型卡裝在鋼軌上的結構示意圖；圖2是本實用新型的傳感器盒和採集電路盒卡裝在一起的結構示意圖圖3是本實用新型的傳感器盒的結構示意圖圖4是本實用新型採集電路的原理框圖圖5是後臺軟體對本實用新型中CF卡接口存儲電路進行信息處理的原理框圖圖中:1.鋼軌，2.採集電路盒，3.接線端子，4.第二卡爪，5.第一卡爪，6.螺栓，7.傳感器盒，8.數據線，9.卡扣，10.排水孔，11.防護罩。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施例進行介紹:如圖1-4所示，一種卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，包括傳感器盒7和採集電路盒2，傳感器盒7通過卡扣7卡裝在採集電路盒2上，傳感器盒7上設有第一卡爪5和第二卡爪4,第二卡爪4穿過鋼軌I底部並通過螺栓6與第—^爪5實現連接,第—^爪5和第二卡爪4將傳感器盒7卡裝固定在鋼軌I上，傳感器盒7對鋼軌I上的電信號進行感應並通過數據線8傳送到採集電路盒2外部的接線端子3上，接線端子3與採集電路盒2內部的採集電路連接。[0030]採集電路包括信號採集及轉換電路、CF卡接口存儲電路、主控制電路和前面板狀態顯示電路，信號採集及轉換電路、CF卡接口存儲電路和前面板狀態顯示電路均與主控制電路連接，接線端子3將信號傳遞給信號採集及轉換電路，信號採集及轉換電路將信號傳遞給主控制電路，主控制電路控制CF卡接口存儲電路對採集到的信息進行存儲，主控制電路控制前面板狀態顯示電路進行狀態顯示。為了方便同時對兩側的鋼軌I進行電參量採集，採集電路盒2上設有兩路接線端子3，每路接線端子3接通一側鋼軌I下的傳感器盒7上的信號輸出數據線8。為了提高採集電路盒2在室外工作時的密封防水性能，採集電路盒2靠近第一卡爪5的側壁上設有防護罩11。為避免下雨天，傳感器盒7上積水，第一卡爪5和第二卡爪4上設有排水孔10。為了方便在不同時間不同地點使用，傳感器盒7和採集電路盒2的電源為鋰電池。傳感器盒7中設置有電流互感線圈，電流互感線圈對鋼軌I上的電信號進行感應，並通過數據線8傳送到採集電路盒2外部的接線端子3上。如圖5，本裝置的CF卡接口存儲電路中的CF卡內存儲的信息，通過後臺分析處理模塊進行讀取分析處理後，記錄列印模塊顯示或列印出分析數據報表。記錄列印模塊和分析處理模塊可以採用便攜性處理設備直接在現場操作處理，也可以將CF卡取出用固定處理場所的專業設備處理，不管是可攜式的還是大型專業性的處理設備，只要能夠滿足列印模塊和分析處理模塊要求即可。分析處理模塊能夠分析出的分析數據包括各時段的牽引電流不平衡係數、牽引電流和信號電流的有效值、諧波分量、直流分量有效值。根據測量結果，可得出任意位置鋼軌不平衡係數，進而得出信號電流幅度和同頻段幹擾電流幅度，進而判斷軌道電路受幹擾原因和程度，便於故障查找及維護，檢測數據同時可為軌道電路參數的分析提供便利。在使用時可以連續工作無人值守，很好的解決了由於列車運行，不能在鋼軌上套電流環，因而無法進行鋼軌電流測量的難題，通過外接接線端子3將傳感器盒7內互感線圈感應到的鋼軌I中的電信號傳遞到採集電路中，通過主控制電路處理，CF卡接口存儲電路中的CF卡的容量大於最高採樣頻率連續工作48小時所採集的數據，可以保障數據存儲的完整性，同時CF卡中的數據通過後臺分析程序得出各種信息，並可生成並列印報表。以上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定本實用新型的實施範圍。凡依本實用新型申請範圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍之內。
權利要求1.一種卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:包括傳感器盒和採集電路盒，所述傳感器盒通過卡扣卡裝在所述採集電路盒上，所述傳感器盒上設有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿過鋼軌底部並通過螺栓與所述第一卡爪實現連接，所述第一卡爪和所述第二卡爪將所述傳感器盒卡裝固定在所述鋼軌上，所述傳感器盒對所述鋼軌上的電信號進行感應並通過數據線傳送到所述採集電路盒外部的接線端子上，所述接線端子與所述採集電路盒內部的採集電路連接。
2.根據權利要求1所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述採集電路包括信號採集及轉換電路、CF卡接口存儲電路、主控制電路和前面板狀態顯示電路，所述信號採集及轉換電路、所述CF卡接口存儲電路和所述前面板狀態顯示電路均與所述主控制電路連接，所述接線端子將信號傳遞給所述信號採集及轉換電路，所述信號採集及轉換電路將信號傳遞給所述主控制電路，所述主控制電路控制所述CF卡接口存儲電路對採集到的信息進行存儲，所述主控制電路控制前面板狀態顯示電路進行狀態顯示。
3.根據權利要求1所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述採集電路盒上設有兩路接線端子。
4.根據權利要求3所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述採集電路盒靠近所述第一卡爪的側壁上設有防護罩。
5.根據權利要求4所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述第一卡爪和所述第二卡爪上設有排水孔。
6.根據權利要求1或2所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述傳感器盒和所述採集電路盒的電源為鋰電池。
7.根據權利要求1所述的卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，其特徵在於:所述傳感器盒中設置有電流互感線圈，所述電流互感線圈對所述鋼軌上的電信號進行感應，並通過數據線傳送到所述採集電路盒外部的接線端子上。
專利摘要本實用新型提供一種卡裝式鋼軌電參量瞬態記錄分析儀，包括傳感器盒和採集電路盒，所述傳感器盒通過卡扣卡裝在所述採集電路盒上，所述傳感器盒上設有第一卡爪和第二卡爪，所述第二卡爪穿過鋼軌底部並通過螺栓與所述第一卡爪實現連接，所述第一卡爪和所述第二卡爪將所述傳感器盒卡裝固定在所述鋼軌上，所述傳感器盒對所述鋼軌上的電信號進行感應並通過數據線傳送到所述採集電路盒外部的接線端子上，所述接線端子與所述採集電路盒內部的採集電路連接。本實用新型的有益效果是採用密貼在鋼軌底部的卡裝方式，測量安裝完全不受地點的限制；結構簡單，成本低；適用範圍廣；對採集存儲的數據進行分析得出各種電參量及報表列印。
文檔編號G01R31/00GK203054116SQ20122074240
公開日2013年7月10日 申請日期2012年12月28日 優先權日2012年12月28日
發明者李麗, 佟輝, 姜海峽, 李同麗, 陳潔, 黃晨濤 申請人:天津鐵路信號有限責任公司