一种电务试验车不平衡电流检测系统技术方案

一种电务试验车不平衡电流检测系统，实现在动检车运行过程中，实时采集钢轨的回流信号、实时显示及数据记录，为铁路信号维护人员查找设备故障点、分析不平衡电流产生原因提供参考依据。该系统包括检测天线、牵引回流采集装置、检测服务器、客户端，使用专用的轨道牵引电流检测天线，采用电磁感应原理非接触地采集钢轨的回流信号，经牵引回流采集装置处理后，将数字量信号发送到计算机以便完成实时、显示、动态分析、数据保存等工作。本实用新型专利技术优点采用电磁感应技术、信号检测技术、网络通信技术，能够在高速铁路动检车上，实时检测钢轨上牵引回流的幅值、不平衡电流值及不平衡率，方便铁路维护人员对信号设备维护。

An electric test vehicle unbalanced current detection system

An electric test vehicle unbalanced current detection system, realize the dynamic inspection in the operation process, real-time display and data recording, real-time signal acquisition return rail, railway signal equipment maintenance personnel to find the fault point and causes analysis of the unbalance current reference. The system comprises a detection antenna, traction return current collecting device, test server and client, using a dedicated rail traction current detection based on the principle of electromagnetic induction antenna, non contact rail return signal acquisition, the traction current acquisition device after treatment, will send the digital signal to the computer to complete the real-time and dynamic display, analysis, data save work. The utility model has the advantages of using electromagnetic induction technology, signal detection technology, network communication technology, can be in high speed railway vehicle dynamic, amplitude, real-time detection of rail traction return current unbalance current value and unbalance rate, convenient maintenance personnel of railway signal equipment maintenance.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于铁路信号设备检测应用领域，具体涉及一种在动检车运行过程中通过非接触方式检测钢轨上牵引电流的设备及其方法。
技术介绍
在电气化铁路，由于牵引电流与轨道电路信号电流在同一导体内传输，为保障轨道电路的正常工作，通常采用多种防护措施，保障流经轨道电路两根钢轨上牵引电流幅值相等，避免因两根钢轨不平衡电流产生烧坏铁路信号设备，造成轨道电路闪红光带，影响铁路列车运行。在实际运用过程中，由于电缆绝缘破损、扼流变压器固定引入线螺丝松动、横向连接线接触不良、钢轨上有异物、生锈等原因，均会造成不平衡电流产生。为了及时发现钢轨上不平衡电流并进行分析，需要一种新的轨道不平衡电流检测系统，对钢轨牵引电流不平衡率进行动态检测，以便及时发现隐患、处理。电务试验车轨道不平衡电流检测系统是在电务试验车“信号动态检测评估系统”基础上对轨道牵引电流进行动态检测、分析、评估的系统。该系统使用专用的轨道牵引电流检测天线，采用电磁感应原理非接触地采集钢轨的回流信号，，经牵引回流采集装置处理后，将数字量信号发送到计算机以便完成实时、显示、动态分析、数据保存等工作。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电务试验车不平衡电流检测系统，实现在动检车运行过程中，实时采集钢轨的回流信号，经系统处理后进行采集信息实时显示及数据保存，为铁路信号维护人员查找设备故障点、分析不平衡电流产生原因提供参考依据。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：一种电务试验车不平衡电流检测系统，包括检测天线、牵引回流采集装置、检测服务器、客户端；所述检测天线与牵引回流采集装置进行电连接；所述牵引回流采集装置与检测服务器进行电连接；所述检测服务器与客户端进行电连接；所述检测天线，用于感应钢轨上牵引回流电信号，并将感应电信号传输至牵引回流采集装置；所述牵引回流采集装置，用于将检测天线传输的电信号进行放大、滤波、有效值转换、A/D转换及信号处理后，通过UDP网络将采集信息传输至检测服务器；所述检测服务器，用于接收信号动态检测系统传输列车位置信息、速度信息，接收牵引回流采集装置传输的两条钢轨牵引回流的幅值、谐波信息和不平衡率，并对接收信息进行解析、合并及分类处理后传输至客户端进行显示，同时检测服务器对采集牵引回流信息、列车位置信息和速度信息进行保存；所述客户端，用于提供人机操作界面接口，接收检测服务器传输的牵引回流信息、列车位置信息、速度信息，并对接收信息进行实时显示、历史回放。所述检测天线，包括多个牵引回流检测天线，检测天线安装在动检车车底下面，每个检测天线分别平行正对着两条钢轨的正上方；所述检测天线，内置有感应线圈，用于感应钢轨传输的电流信号并通过天线线缆传输至牵引回流采集装置。所述检测天线与牵引回流采集装置接口，采用有线接口方式，接口选用同轴连接器，连接电缆采用50Ω阻抗的同轴电缆。所述牵引回流采集装置，采用组匣方式，安装在检测机柜内；所述牵引回流采集装置，包括牵引回流采集板、CPU板、电源板、总线底板；所述牵引回流采集板、CPU板、电源板之间，通过总线底板进行连接；所述牵引回流采集板，将检测天线感应输出电流信号经隔离放大、信号调理及有效值转换处理后，通过RS232接口经总线底板传输至CPU板进行处理；所述牵引回流采集板，输入端口设置有过载保护、接口阻抗匹配电路，用于放置输入电流过大损坏后级电路元器件及接口通信；所述牵引回流采集板，根据实际需要能够配置多块牵引回流采集板进行信息采集；所述CPU板，将接收的牵引回流信号经接口协议转换处理后，通过网络接口将接收数据传输至检测服务器；所述CPU板，在运行过程对设备工作状态进行实时自检；所述CPU板，内置有RS232通信调试接口，用于研发人员维护调试及故障分析时信息输出；所述电源板，用于将输入交流220V电源转换为各板卡所需各种直流电压；所述总线底板，用于连接牵引回流采集板、CPU板、电源板，并进行信号传递、电源供电。所述检测服务器、客户端，安装在检测机柜内；所述检测服务器通过网络接口与牵引回流采集装置CPU板、客户端进行通信连接，数据通过UDP协议进行传输；所述客户端，采用工业计算机。采用上述技术方案的本技术，它具有以下优点：(1)本专利技术采用电磁感应技术、信号检测技术、网络通信技术，能够在高速铁路动检车上，实时检测钢轨上牵引回流的幅值、不平衡电流值及不平衡率，方便铁路维护人员对信号设备维护。(2)本专利技术独立检测每个轨道不平衡电流，双轨的牵引电流检测相互独立，避免检测的相互干扰，增加检测的精度和可靠度。(3)本专利技术采用统一的牵引电流采集装置，对牵引电流统一处理，不仅能减少安装空间，也方便对牵引电流进行综合评估。附图说明图1为本专利技术的结构图。图2为本专利技术的牵引回流采集装置信号处理流程图。具体实施方式下面结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行描述，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1所示，一种电务试验车不平衡电流检测系统，包括检测天线、牵引回流采集装置、检测服务器、客户端；所述检测天线与牵引回流采集装置进行电连接；所述牵引回流采集装置与检测服务器进行电连接；所述检测服务器与客户端进行电连接；所述检测天线，用于感应钢轨上牵引回流电信号，并将感应电信号传输至牵引回流采集装置；所述牵引回流采集装置，用于将检测天线传输的电信号进行放大、滤波、有效值转换、A/D转换及信号处理后，通过网络将采集信息传输至检测服务器；所述检测服务器，用于接收信号动态检测系统传输列车位置信息、速度信息，接收牵引回流采集装置传输的两条钢轨牵引回流的副值、谐波信息和不平衡率，并对接收信息进行解析、合并及分类处理后传输至客户端进行显示，同时检测服务器对采集牵引回流信息、列车位置信息和速度信息进行保存；所述客户端，用于提供人机操作界面接口，接收检测服务器传输的牵引回流信息、列车位置信息、速度信息，并对接收信息进行实时显示、历史回放。所述检测天线，包括多个牵引回流检测天线，检测天线安装在动检车车底下面，每个检测天线分别平行正对着两条钢轨的正上方；所述检测天线，内置有感应线圈，用于感应钢轨传输的电流信号并通过天线线缆传输至牵引回流采集装置；所述检测天线与牵引回流采集装置接口，采用有线接口方式，接口选用同轴连接器，连接电缆采用50Ω阻抗的同轴电缆。所述牵引回流采集装置，采用组匣方式，安装在检测机柜内；所述牵引回流采集装置，包括牵引回流采集板、CPU板、电源板、总线底板；所述牵引回流采集板、CPU板、电源板之间，通过总线底板进行连接；所述牵引回流采集板，将检测天线感应输出电流信号经隔离放大、信号调理及有效值转换处理后，通过RS232接口经总线底板传输至CPU板进行处理；所述牵引回流采集板，输入端口设置有过载保护、接口阻抗匹配电路，用于放置输入电流过大损坏后级电路元器件及接口通信；所述牵引回流采集板，根据实际需要能够配置多块牵引回流采集板进行信息采集；所述CPU板，将接收的牵引回流信号经接口协议转换处理后，通过网络接口将接收数据传输至检测服务器；所述CPU板，在运行过程对设备工作状态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电务试验车不平衡电流检测系统，其特征在于，它包括检测天线、牵引回流采集装置、检测服务器、客户端；所述检测天线与牵引回流采集装置进行电连接；所述牵引回流采集装置与检测服务器进行电连接；所述检测服务器与客户端进行电连接；所述检测天线，用于感应钢轨上牵引回流电信号，并将感应电信号传输至牵引回流采集装置；所述牵引回流采集装置，用于将检测天线传输的电信号进行放大、滤波、有效值转换、A/D转换及信号处理后，通过UDP网络将采集信息传输至检测服务器；所述检测服务器，用于接收信号动态检测系统传输列车位置信息、速度信息，接收牵引回流采集装置传输的两条钢轨牵引回流的幅值、谐波信息和不平衡率，并对接收信息进行解析、合并及分类处理后传输至客户端进行显示，同时检测服务器对采集牵引回流信息、列车位置信息和速度信息进行保存；所述客户端，用于提供人机操作界面接口，接收检测服务器传输的牵引回流信息、列车位置信息、速度信息，并对接收信息进行实时显示、历史回放。

【技术特征摘要】
1.一种电务试验车不平衡电流检测系统，其特征在于，它包括检测天线、牵引回流采集装置、检测服务器、客户端；所述检测天线与牵引回流采集装置进行电连接；所述牵引回流采集装置与检测服务器进行电连接；所述检测服务器与客户端进行电连接；所述检测天线，用于感应钢轨上牵引回流电信号，并将感应电信号传输至牵引回流采集装置；所述牵引回流采集装置，用于将检测天线传输的电信号进行放大、滤波、有效值转换、A/D转换及信号处理后，通过UDP网络将采集信息传输至检测服务器；所述检测服务器，用于接收信号动态检测系统传输列车位置信息、速度信息，接收牵引回流采集装置传输的两条钢轨牵引回流的幅值、谐波信息和不平衡率，并对接收信息进行解析、合并及分类处理后传输至客户端进行显示，同时检测服务器对采集牵引回流信息、列车位置信息和速度信息进行保存；所述客户端，用于提供人机操作界面接口，接收检测服务器传输的牵引回流信息、列车位置信息、速度信息，并对接收信息进行实时显示、历史回放。2.根据权利要求1所述的一种电务试验车不平衡电流检测系统，其特征是，所述检测天线，包括多个牵引回流检测天线，检测天线安装在动检车车底下面，每个检测天线分别平行正对着两条钢轨的正上方；所述检测天线，内置有感应线圈，用于感应钢轨传输的电流信号并通过天线线缆传输至牵引回流采集装置；所述检测天线与牵引回流采集装置接口，采用有线接口方式，接口选用同轴连接器，连接电缆采用50Ω阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洪良，郝增富，赵志强，尚百鸽，苏琳，
申请(专利权)人：河南蓝信科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41