[发明专利]非接触检测机车受电弓特性参数的方法

权利要求书

1.一种非接触检测机车受电弓特性参数的方法，其特征在于：所述的非接触检测机车受电弓特性参数的方法包括：先在受电弓底架上固定安装其感应范围覆盖弓网接触点（1）的光纤测温传感器（2），所述光纤测温传感器（2）非接触检测所述弓网接触点（1）的温度；在所述弓网接触点（1）的温度非接触检测中，温度采集模块通过所述光纤测温传感器（2）数据接口通道实时采集列车运行时弓网接触点（1）的温度，进行环境温度背景降噪处理, 受电弓调节系统将获取的弓网接触点（1）的温度输送至闭环调节模块；所述闭环调节模块基于所述弓网接触点温度非接触检测，获得表征弓网动态接触力、弓网跟随、受流特性的受电弓与接触网触点温度，控制受电弓到接触线的接触力，调节弓网触点张力；所述闭环调节模块将得到的实时触点温度与预先建立的触点温度触点耦合度张力参数表查询比对，以此比对结果计算调节曲线和选择控制策略，利用PID控制算法、或线性控制、或自适应控制策略，控制触点温度在正常范围，保证受电弓与接触线良好耦合；受电弓控制单元根据所述闭环调节模块调节命令，通过液力或气动方式产生驱动张力，保障受电弓与接触线良好耦合；参数上报模块将调节控制过程数据、设备状态、传输通信的故障信息上报车载行车安全监控系统,以便故障处理；

受电弓监测系统基于DSP为核心的弓网动态接触压力检测方法，将电力行业检测电能质量的检测方法引入到受电弓受流状况的检测，设置相应电路和信号数字化处理器DSP控制程序，检测接触网电流的传导质量，通过步进电机实时动态调整受电弓，使其和接触网间的接触压力达到行业规定的标准值；

参数上报模块自动识别车顶异物及车顶关键部件状态和弓头端位，通过远程传输通道可视化观测及室内判断动态非接触自动图像分析处理，并记录机车受电弓中心线偏差值、动车组受电弓滑板磨耗值，自动动态检测并记录受电弓工作位接触压力值，提供检测结果的查询、统计、综合分析、打印、故障预警及网络共享管理，实现受电弓车顶状况的室内可视化观测。

2.如权利要求1所述的非接触检测机车受电弓特性参数的方法，其特征在于：所述光纤测温传感器（2）安装在距弓网触点≥1米，感应点大小6-12mm的目标距离，根据目标测量聚焦特性和光纤测温传感器（2）距离关系图构成受电弓的监测检测单元，对0～1000℃的传感器量程范围的温度信号进行检测，采用内嵌温度采集和信号调理电路及软件，输出与温度对应的电压信号，送入模数转换通道，按光纤温度传感器的特性曲线将采集到的电压信号转为温度信号，实现对温度信号的采集、调理、处理与输出功能。

3.如权利要求1所述的非接触检测机车受电弓特性参数的方法，其特征在于：所述温度采集模块预先采集所述光纤测温传感器（2）感应弓网触点温度并输出数据，建立用于表征弓网张力参数上、下极限波动引起弓网接触点（1）温度极限变化范围的触点温度参数表，该触点温度参数表是预装在受电弓控制单元存储器中的一组数据，供闭环调节模块访问读取。

4.如权利要求3所述的非接触检测机车受电弓特性参数的方法，其特征在于：所述闭环调节模块通过所述受电弓控制单元串联受电弓接触网设备与光纤测温传感器（2）形成受电弓闭环调节回路，通过温度采集模块实时获取弓头与接触线触点温度，控制受电弓与接触网接触力调节、闭环控制弓头与接触线触点温度在触点温度参数表的参数范围；所述受电弓控制单元控制受电弓的升降，调整受电弓与接触网之间的接触力使其达到正常耦合。

5.如权利要求1所述的非接触检测机车受电弓特性参数的方法，其特征在于：PID控制算法利用PID控制器的输入测量值与给定值之差，获得△P=Kp×e，实现最基本的“比例”控制；或非线性算法、最优控制算法、或自适应控制算法的控制策略调节，这些控制策略使得在列车运行时弓头与接触线触点温度在正常预设范围，以保证受电弓与接触线良好耦合，式中Kp为比例增益，e为偏差。