一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统的制作方法

本实用新型涉及轨道车辆监测技术领域，具体涉及一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统。

背景技术：

随着轨道交通系统的信息化升级，轨道交通系统对车辆运行状态的实时监测要求越来越高；轮对作为轨道车辆走行部中极为重要的部件，它不仅承受着车体的全部重量，而且还要传递车轮与钢轨间的作用力；轮对需要承受较大的静载荷和动载荷、组装应力、制动时产生的热应力以及通过曲线时的离心力等，受力复杂，运行环境恶劣；轮对在运行过程中可能发生尺寸超限，磨耗过大、踏面擦伤剥离等故障，因此轮对是否能保持良好的技术状态，关系到行车绝对安全，需要保持对轮对的常态化在线检测。

受电弓是轨道车辆从接触网上获取电能的电气设备，安装在轨道车辆车顶上，轨道车辆在高速运行过程中受电弓会与接触网不停地接触摩擦而获取电能。当出现受电弓故障或异常时，会对轨道车辆的供电安全和接触网设备的自身安全带来威胁，因此需要对受电弓进行常态化自动检测，当发现受电弓故障和异常时需要及时维修、处理。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统，可实时检测轮对技术状态，检测车辆受电弓关键特性参数，并对车顶异物及关键部件状态进行可视化监测。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统，其特征在于：

所述系统包括在车辆基地出入线轨道上依次设置的车号识别模块、轴温检测模块、擦伤检测模块、尺寸检测模块、走行部检测模块、踏面缺陷图像检测模块和受电弓自动检测模块，各模块实现检测数据的采集，均接入数据采集处理模块；

所述轴温检测模块位于轨道两侧；

所述擦伤检测模块替代所在位置一段轨道；

所述尺寸检测模块位于轨道两侧及钢轨之间；

所述走行部检测模块位于钢轨之间；

踏面缺陷图像检测模块均位于轨道两侧；

所述受电弓自动检测模块位于轨道上方。

车号识别模块包括：

通过电子标签获得头车车号、中间车顺序号数据的车号识别天线；

获得车辆端位号、轴位号数据的车轮轴位传感器。

轴温检测模块包括采集车辆轴箱端盖的温度信号的红外温度传感器。

擦伤检测模块包括采集车轮滚动圆处擦伤数据的高精度位移传感器。

尺寸检测模块包括采集轮对关键外形尺寸数据的激光位移传感器和激光器。

走行部检测模块包括振动加速度传感器，采集车辆轴承的振动、冲击状态数据。

踏面缺陷图像检测模块包括摆动杆位移测量单元、图像采集器。

受电弓自动检测模块包括图像传感器，采集受电弓滑板磨耗值、中心线偏差值、工作位接触压力值。

车辆基地出入线轨道上设置有挡光棚，轴温检测模块、擦伤检测模块、尺寸检测模块、走行部检测模块、踏面缺陷图像检测模块和受电弓自动检测模块均位于挡光棚内，车号识别模块的车号识别天线位于挡光棚外，车号识别模块的车轮轴位传感器位于挡光棚内、与其它模块配合实现检测信息与检测轮对的匹配；

挡光棚入口和出口的两侧分别设置有进库测速信号柱和出库测速信号柱，安装有测速仪，测速仪接入数据采集处理模块。

本实用新型具有以下优点：

本实用新型适用于城市轨道交通车辆基地内采用受电弓受流的地铁车辆，检测精准度高，且无需人工检测，降低了劳动工作量，提高了检测效率。

附图说明

图1为本实用新型平面图。

图2为本实用新型立面图。

图中，1-挡光棚，2-设备间，3-控制室，4-车号识别模块，5-轴温检测模块，6-擦伤检测模块，7-尺寸检测模块，8-走行部检测模块，9-踏面缺陷图像检测模块，10-受电弓自动检测模块，11-进库测速信号柱，12-出库测速信号柱，13-车顶监控视频装置；

21-现场控制模块，22-数据处理模块，23-监控系统主控机；

31-轮对检测工作站，32-受电弓监测工作站，33-监控显示屏；

40-通信传输通道；

50-检修平台。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型进行详细的说明。

本实用新型涉及一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统，所述系统包括在车辆基地出入线轨道上依次设置的车号识别模块4、轴温检测模块5、擦伤检测模块6、尺寸检测模块7、走行部检测模块8、踏面缺陷图像检测模块9和受电弓自动检测模块10，各模块实现检测数据的采集、均接入数据处理模块22；所述车号识别模块4位于轨道一侧；所述轴温检测模块5位于轨道两侧；所述擦伤检测模块6替代所在位置一段轨道；所述尺寸检测模块7位于轨道两侧及钢轨之间；所述走行部检测模块8位于钢轨之间；踏面缺陷图像检测模块9均位于轨道两侧；所述受电弓自动检测模块10位于轨道上方。

车号识别模块4包括车号识别天线，可识别安装在轨道车辆上的电子标签，获得头车车号、中间车顺序号数据。车号识别模块4还包括车轮轴位传感器，能自动计辆计轴，获得车辆端位号、轴位号数据。

轴温检测模块5包括红外温度传感器，采集车辆轴箱端盖的温度信号。

擦伤检测模块6包括高精度位移传感器，采集车轮滚动圆处擦伤（不圆度）数据。

尺寸检测模块7包括激光位移传感器、激光器，采集轮对踏面磨耗、轮缘高度、轮缘厚度、车轮直径、轮对内距等轮对关键外形尺寸数据。

走行部检测模块8包括振动加速度传感器，采集车辆轴承的振动、冲击状态数据。

踏面缺陷图像检测模块9包括摆动杆位移测量单元、图像采集器，可自动绘制车轮踏面外形轮廓曲线。

受电弓自动检测模块10包括图像传感器，可采集受电弓滑板磨耗值、中心线偏差值、工作位接触压力值等数据，并能实时视频监控受电弓状态。

车辆基地出入线轨道上设置有挡光棚1，轴温检测模块5、擦伤检测模块6、尺寸检测模块7、走行部检测模块8、踏面缺陷图像检测模块9和受电弓自动检测模块10均位于挡光棚1内，车号识别模块4的车号识别天线位于挡光棚1外，车号识别模块4的车轮轴位传感器位于挡光棚1内、与其它模块配合实现检测信息与检测轮对的匹配；挡光棚1入口和出口的两侧分别设置有进库测速信号柱11和出库测速信号柱12，安装有测速仪，测速仪接入数据处理模块22。数据处理模块22包括plc处理主机、工控机等，实现对采集数据的集中分类处理。

参见图1和图2，本实用新型涉及的一种轨道车辆轮对与受电弓在线检测系统，其布置形式包括：

1）挡光棚

挡光棚1设置于车辆基地出入线轨道上，主要作用是获取轮对外形和轮对缺陷的原始检测数据、受电弓工作状态原始检测数据，包括车号识别模块4、轴温检测模块5、擦伤检测模块6、尺寸检测模块7、走行部检测模块8、踏面缺陷图像检测模块9、受电弓自动检测模块10。为了辅助各模块设备的工作，在挡光棚的前方设置车辆进库测速信号柱11，在挡光棚的后方设置车辆出库测速信号柱12。挡光棚1内各检测模块对轨道车辆运行产生的振动以及接触网等产生的电磁场具有抗干扰能力，保证检测结果的准确性。

（1）车号识别模块

车号识别模块4包括车号识别天线、车轮轴位传感器。能准确识别安装在轨道车辆上的电子标签，例如头车车号、中间车顺序号、端位，并能通过传感器g自动计辆计轴。能满足其他模块对车号、端位、轴位号进行识别的要求，使相关模块能够按照车号、端位、轴位号信息对检测数据进行跟踪、统计、分析。

（2）轴温检测模块

轴温检测模块5通过红外温度传感器t1、t2，实时检测通过车辆轴箱端盖的温度信号。

（3）擦伤检测模块

擦伤检测模块6采用高精度位移传感器，能自动检测车轮滚动圆处擦伤（不圆度）。

（4）尺寸检测模块

尺寸检测模块7采用激光位移传感器ccd、激光器ld自动检测轮对踏面磨耗、轮缘高度、轮缘厚度、车轮直径、轮对内距等轮对关键外形尺寸。模块的激光测点具备自动恒温和环境光自适应功能。

（5）走行部检测模块

走行部检测模块8通过振动加速度传感器l1、l2、l3、l4、r1、r2、r3、r4，实时检测通过车辆轴承的振动、冲击等状态信号。

（6）踏面缺陷图像检测模块

踏面缺陷图像检测模块9通过摆动杆位移测量单元、图像采集器，能自动绘制车轮踏面外形轮廓曲线，并可实现超限报警功能。

（7）受电弓自动检测模块

受电弓自动检测模块10采用图像传感器，可采集受电弓滑板磨耗值、中心线偏差值、工作位接触压力值等数据；车顶监控视频装置13能实时监控受电弓状态。

2）设备间

设备间2设置于挡光棚附近，包括现场控制模块21（电气控制箱，用于给现场各模块设备供电）、数据处理模块22（包括plc处理主机、工控机，用于对现场各模块采集数据的集中分类处理）、监控系统主控机23（矩阵切换控制器，用以控制视频和管理报警的输入和输出）。设备间2的主要作用是实时采集处理挡光棚内各模块的测量信号，形成检测结果，并与控制室3内的工作站通信，接收控制室工作站的控制命令，向控制室工作站发送状态信息和检测结果。另外，设备间还负责控制现场各模块设备的工作，处理监控信号。

3）控制室

控制室3设在车辆基地控制中心内，用于监控设备的运行状况，管理最终的检测结果，提供用户访问界面、数据输入/输出接口、数据联网管理，可实现检测结果存储、查询、统计、分析、对比、打印功能。包括轮对检测工作站31、受电弓监测工作站32、监控显示屏33。

本实用新型对轨道车辆轮对与受电弓进行了多项目状态参数的实时监测，构建了合理的系统架构，并有序布置在有限空间内，为智能监控提供了初始海量数据。本实用新型所涉及的模块设备均采用市售常用设备。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

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