[发明专利]一种基于声发射的接触网平顺性检测装置及方法

说明书

本公开公开的一种基于声发射的接触网平顺性检测装置及方法，包括：声采集设备，收集受电弓与接触网接触时发出的声信号，并将声信号转换为电信号；信号放大设备，将声采集设备获得的电信号放大；前端数据预处理设备，将信号放大设备放大后电信号转化为数字信号；数据分析主机，对前端数据预处理设备获得的数字信号进行分析获得声音波形图，通过声音波形图对接触网平顺性进行识别。在车顶或受电弓框架上安装声采集设备采集受电弓与接触网处的声信号，通过声信号对接触网的平顺性进行检测，实现了不改造受电弓弓头即可对接触网的平顺性进行检测。

技术领域

本公开涉及一种基于声发射的接触网平顺性检测装置及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

接触网是在电气化铁道中沿钢轨上空“之”字形架设的供电力机车或电动车组受电弓取流的特殊供电线路，用于向电力机车或电动车组提供牵引电能，是电气化轨道交通牵引供电系统的重要组成部分。

接触网不平顺，容易导致受电弓与接触线分离，进而发生接触线和受电弓的机械损伤以及电弧烧伤，从而影响电力机车取流，严重时会造成弓网故障，进而影响行车安全。

目前接触网不平顺主要通过在接触网检测车的受电弓弓头上安装加速度传感器进行检测，但是发明人认为，在检测车的受电弓弓头上安装传感器对接触网的平顺性进行检测，存在以下技术问题：一、对受电弓弓头上的加速度传感器、供电电源线、信号线的安装要求较高，由于加速度传感器安装部位振动较大，则加速度传感器容易松动或脱落，影响接触网平顺性检测精度的基础上，易造成安全问题；二、由于弓网接触处电火花较大，对信号的接收处理存在较大干扰，从而影响了接触网平顺性的检测精度；三，在电力机车高速运行时，安装的加速度传感器的形状、重量等会引起受电弓空气动力学指标变化，引起弓网接触力的变化，影响弓网受流性能。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于声发射的接触网平顺性检测装置及方法，在车顶或受电弓框架上安装声采集设备采集受电弓与接触网相对运动时的声信号，通过声信号对接触网的平顺性进行检测，实现了不改造受电弓弓头即可对接触网的平顺性进行检测，可提高检测精度，且不影响弓网受流性能。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

一种基于声发射的接触网平顺性检测装置，包括：

声采集设备，接收受电弓与接触网接触时发出的声信号，并将声信号转换为电信号；

信号放大设备，将声采集设备获得的电信号放大；

前端数据预处理设备，将信号放大设备放大后的电信号转化为数字信号；

数据分析主机，对前端数据预处理设备获得的数字信号进行分析获得声音波形图，通过声音波形图对接触网平顺性进行识别。

进一步的，数据分析主机对获得的数字信号进行预处理，获得结果二值图像，通过最小二乘法对结果二值图像进行拟合，获得声音波形图，通过声音波形图对接触网平顺性进行识别。

进一步的，声采集设备安装于车顶，或受电弓框架上。

在一个或多个实施例中，提出了一种基于声发射的接触网平顺性检测方法，包括：

采集受电弓与接触网接触时发出的声信号；

对接收的声信号进行二值化处理，获得结果二值图像；

通过最小二乘法对结果二值图像进行拟合，获得声音波形图；

根据声音波形图对接触网平顺性进行识别。

在一个或多个实施例中，公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成所述的一种基于声发射的接触网平顺性检测方法的步骤。