[实用新型]一种应用于高速动车组的红外探测系统

说明书

本实用新型公开了一种应用于高速动车组的红外探测系统，属于铁路安全监控领域。具体为：主机分别连接控制箱和车号箱，控制箱连接底部探测箱和多元探头，多元探头不超过2个，多元探头包括多元光子器件、广角多元光学系统和探头处理电路；当列车经过时，车底的发热部件产生红外辐射被广角多元光学系统接收，汇聚到光子器件的芯片上，经光电转换产生微弱的电压信号，探头处理电路对电压信号进行放大、滤波和调理等处理，经控制箱处理后传输到主机，得到相应部件的准确温度信息并生成红外热图，实现对动车组车底部件的热图分析和准确预警。本实用新型适应国内所有动车组车型，提高了系统的可维护性和可靠性，降低了维护的难度，提高预报的准确度。

技术领域

本实用新型属于铁路安全监控领域，涉及动车组红外线测温系统，具体是一种应用于高速动车组的红外探测系统。

背景技术

在铁路安全监控领域，高速铁路动车组的运行部件在运行过程中要进行实时监控，比如牵引电机、齿轮箱、刹车盘和轴箱等。当这些部件发生故障时，往往会伴随出现发热，导致出现严重问题。

目前，动车组列车的牵引电机、齿轮箱和轴箱等发热运行部件均安装了接触式温度传感器，用于监控这些部件的发热情况。但是温度传感器偶尔会发生故障，导致温度不准确或中断，此时车上监控人员无法对动车组的运行发热部件进行有效监控，对行车安全产生严重影响。为此，还需要有外部的非接触式探测手段来保障动车组的行车安全。

红外线探测技术已经多年运用于列车轴箱探测，是一种比较成熟的技术。为了能够同时探测车底的多个不同发热部件，目前的探测设备通常是配置多个单元或多元探头、以不同角度对不同方位的多个目标进行探测。这种探测设备存在以下几个问题：

1、探头和探测箱数量过多，安装不易，维护成本上升；

2、探测角度固定，容易受到干扰产生误报；

3、探测角度无法覆盖大部分的部件，难以适应全部车型。

有一些技术采用了非制冷型和制冷型热成像探测器进行探测，能解决探测角度和适应车型的问题。但这些探测设备仍存在以下问题：

1、非制冷型热成像探测系统响应速率和帧频都偏低，难以适应60km/h以上车速的列车红外探测；

2、制冷型热成像探测系统的制冷机寿命短，价格昂贵；

实用新型内容

本实用新型为了解决动车组车底探测的问题，实现简单、有效和准确的探测，提供了一种应用于高速动车组的红外探测系统。

所述的探测系统，包括多元探头、车轮传感器、AEI车号天线、可视化车号模块、底部探测箱、控制箱、电源箱、主机、车号箱和防雷箱；

所述主机通过电缆分别连接控制箱和车号箱，控制箱通过电缆分别连接电源箱和底部探测箱，进一步连接多元探头；车轮传感器经过防雷箱后和控制箱连接；车号箱通过电缆分别连接AEI车号天线和可视化车号模块，提供列车车次和列车型号等信息。

多元探头不超过两个，安装在铁轨内侧底部探测箱内，作为核心探测部件，每个多元探头都包括一个多元光子器件、广角多元光学系统、探头处理电路和保护窗口。多元光子器件和探头处理电路通过导线连接，多元光子器件的探测光路上安装有广角多元光学系统，广角多元光学系统采用红外广角光路设计，在光路上安有保护窗口；探头处理电路对多元光子器件的信号进行处理，将信号进行转化和放大，通过电缆传输到室内控制箱。

所述的多元光子器件中包含非线阵排布红外敏感芯片和高效散热基座，其中非线阵排布红外敏感芯片的数量不少于16，能同时探测16个以上的动车组列车不同部位，接收红外辐射时不产生相互干扰。

本实用新型的特点在于：