[发明专利]钢轨过渡电阻检测系统及方法

权利要求书

1.一种钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述系统包括：

设置于钢轨与排流网之间，用于向所述钢轨与排流网之间注入电流以使所述钢轨产生电信号的恒定电源；

设置于钢轨待测区段上多个测量点，用于采集所述多个测量点上电信号的数据采集设备，其中，所述电信号包括电压信号和电流信号；

与所述数据采集设备通信连接，用于上传所述数据采集设备采集的所述多个测量点上电信号的通信设备；

与所述通信设备通信连接，用于基于上传的所述多个测量点上电信号计算得到钢轨过渡电阻的服务器。

2.根据权利要求1所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述数据采集设备包括：

用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电压信号的电压采集装置；及

用于采集所述钢轨待测区段上多个测量点的电流信号的电流采集装置。

3.根据权利要求2所述钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述电压采集装置包括直流运算放大器、模拟数字转换器、处理器、存储器以及第一通信模组；

所述直流运算放大器用于对测试点上采集的电压信号进行放大处理得到放大后的电压信号；

所述模拟数字转换器与所述直流运算放大器连接，用于将所述放大后的电压信号转换成二进制补码数据；

所述处理器分别与所述模拟数字转换器和所述存储器电性连接，用于将所述二进制补码数据存入至所述存储器；

所述第一通信模组分别与所述处理器和存储器电性连接，所述处理器用于将所述存储器存储的二进制补码数据进行编译得到物联网数据，并将所述物联网数据转换为电压信号通过所述第一通信模组发送给所述通信设备。

4.根据权利要求3所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述处理器为现场可编程门阵列。

5.根据权利要求2所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述电流采集装置包括直流霍尔元件和第二通信模组；

所述直流霍尔元件与所述第二通信模组电性连接，所述直流霍尔元件用于将采集的电流信号通过所述第二通信模组发送给所述通信设备。

6.根据权利要求1所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括：与所述服务器通信连接，用于获取所述服务器计算得到的钢轨过渡电阻的用户终端。

7.根据权利要求1所述的钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括电源设备，所述电源设备分别与所述恒定电源、所述数据采集设备以及所述通信设备连接，用于为所述数据采集设备、所述通信设备以及所述服务器提供电源。

8.一种钢轨过渡电阻检测方法，应用于钢轨过渡电阻检测系统，其特征在于，所述钢轨过渡电阻检测系统包括：数据采集设备、与所述数据采集设备通信连接的通信设备以及与所述通信设备通信连接的服务器，所述方法包括：

所述数据采集设备采集钢轨待测区段上多个测量点上的电信号，并将所述电信号发送给所述通信设备，其中，所述电信号包括电流信号和电压信号；

所述通信设备接收所述电信号，对所述电信号进行编译得到对应的物联网数据，并将所述物联网数据上传至所述服务器；

所述服务器基于所述物联网数据计算得到所述钢轨待测区段的钢轨过渡电阻。

9.根据权利要求8所述的钢轨过渡电阻检测方法，其特征在于，所述钢轨过渡电阻检测系统还包括：与所述服务器通信连接的用户终端，所述方法还包括：

所述服务器响应向用户终端发送钢轨过渡电阻的请求，将计算得到的钢轨过渡电阻发送给所述用户终端，并在所述用户终端上进行显示。

10.根据权利要求8所述的钢轨过渡电阻检测方法，其特征在于，所述服务器基于所述物联网数据计算得到所述钢轨待测区段的钢轨过渡电阻的计算式如下：

$R_{RT}=\frac{L}{3}\×\frac{U_{RT}+U_{RTA}+U_{RTB}}{I-I_{RA}-I_{RB}}$

其中，R_RT：单位长度的钢轨过渡电阻，单位Ω*km；

I：恒定电源注入电流，单位A；

I_RA，I_RB：被测量区段流出的电流，单位A；

I_RA，I_RB可以通过下式计算被测量区段的电流：

$\begin{array}{cc}{I}_{RA}=\frac{U_{AC}}{R_A}& I_{RB}=\frac{U_{BD}}{R_B}\end{array}$

其中，R_A和R_B为末端钢轨纵向电阻；U_AC、U_BD分别为钢轨待测区段两端预定长度钢轨的纵向电压，单位mV；

U_RT：电流注入点钢轨对排流网的电压，单位V；

U_RTA，U_RTB：被测量区段的末端钢轨对排流网的电压，单位V；

L：被测量区段的长度，单位km。