[发明专利]一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法

权利要求书

1.一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法，其特征是基于如下传感系统，包括以下模块：

用于对锂电池过压、欠压、过流、短路异常状况进行实时监控，对锂电池的供电电路进行保护的锂电池管理模块；

用于采集电池电量信息、并反馈给MCU模块的电池电量采集模块；

用于感应重力加速度变化量的重力加速度采集模块；

用于对系统实时测温、将测得的温度与初始安装时的测量温度实时对比、并将温度差值与预设阈值对比的温度采集模块；

用于计算与控制系统的MCU模块；

用于对系统计数与复位的看门狗模块；

用于收发信号的无线通讯模块；

铁路接触网在受到温度影响后张紧力发生变化，表现在接触线或承力索发生伸长或缩短，弹簧补偿器为保持线索的恒张力，对内部弹簧进行压缩或拉伸，带动两侧的渐开线轮转动；所述传感系统实时测温，当智能传感系统测量的温度与初始安装时的测量温度相差较大，而渐开线轮的转动弧长变化较小时，智能传感系统随即触发报警，报警信息以无线方式发送到上位机；

测量方法包括以下步骤：

S1、确定原始a值：在安装智能传感系统前首先测量当前的a值，此a值作为原始a值并保存在数据库；

S2、划分象限：将弹簧补偿器的渐开线轮按照笛卡尔坐标系划分为四个象限，分别为Ⅰ象限、Ⅱ象限、Ⅲ象限、Ⅳ象限；

S3、智能传感系统安装：逆时针转动方向为正方向，将智能传感系统固定在弹簧补偿器渐开线轮的外圆上；

S4、计算坐标：当渐开线轮转动时，通过测量重力在水平轴和垂直轴的分量，计算出智能传感系统在坐标系中的坐标位置；

S5、数据转化：转动后的坐标位置与起始的坐标位置做差，即为弹簧补偿器转过的角度，计算渐开线轮转动的弧长：

A1、确定渐开线轮转动起始位置的半径，记为，对应的极角为；

A2、确定渐开线轮转动终点位置的半径，记为，对应的极角为；

A 3、确定渐开线轮在X轴上的坐标位置，记为，确定渐开线轮在Y轴上的坐标位置，确定渐开线轮旋转后的Z轴上升高度，记为；确定变化角度，记为；

A4、根据公式，计算出渐开线轮转动到N点的弧长；此弧长即为弹簧补偿器的a值变化量，此变化量加上初始安装时的原始a值，即为实时a值；

S6、数据分析：将实时a值以无线方式传输到上位机。

2.根据权利要求1所述的一种铁路接触网弹簧补偿装置a值测量方法，其特征在于：所述重力加速度采集模块用于依靠质量块的偏移将加速度数值、重力分量计算出来，当渐开线轮转动时，由于重力加速度采集模块内置于智能传感系统并固定在渐开线轮端面上，则渐开线轮的转动由重力加速度采集模块感知，重力加速度采集模块通过测量重力在水平轴和垂直轴的分量，计算出智能传感系统在坐标系中的坐标位置；

所述温度采集模块利用测温变送器将周边的温度信号采集并转变为数字信号，所述测温变送器集成在电路板上并安装在盒子里，测温变送器主要用于测量环境温度，测得温度代表的是线路中线索的环境温度；

所述MCU模块通过相应的数据接口将锂电池管理模块、重力加速度采集模块、温度采集模块、以及无线通讯模块连接形成相互通信的系统，由锂电池管理模块并将异常信息、断电时间、开机时间以代码的形式记录在MCU模块的Flash闪存中，以供后期调取维护信息；

所述看门狗模块内置在所述MCU模块中，定期的查看芯片内部的情况，当芯片发生错误无法恢复时由看门狗模块对其发出重启信号以快速重启恢复正常运作，防止整个系统陷入停滞状态造成损失；

所述智能传感系统采用至少两个顶丝和锁紧螺母的连接的方式固定在渐开线轮端面上，所述智能传感系统与渐开线轮端面的接合处粘贴有3M双面胶。