車載光纖傳感系統(tǒng)對電客車弓網(wǎng)關(guān)系的實(shí)時監(jiān)測

吳迅奇

(上海拜安傳感技術(shù)有限公司 上海 201210)

1 現(xiàn)有弓網(wǎng)監(jiān)測技術(shù)的不足與分析

目前，弓網(wǎng)監(jiān)測的主要技術(shù)有機(jī)器視覺成像技術(shù)[1-3]和電子類傳感器技術(shù)。兩者關(guān)于可監(jiān)測項(xiàng)點(diǎn)和安裝工藝項(xiàng)點(diǎn)的對比如表1所示。

表1 機(jī)器視覺成像技術(shù)與電子類傳感器技術(shù)之間測量效果對照表

因此，為避免影響電客車運(yùn)行時弓網(wǎng)間的正常工作關(guān)系，亟需一種無源探測式的、體積更小、質(zhì)量更輕的監(jiān)測元件安裝在受電弓弓頭上，對弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。

2 MEMS光纖弓網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成

基于MEMS光纖傳感技術(shù)和高速光纖解調(diào)技術(shù)組建的弓網(wǎng)關(guān)系實(shí)時監(jiān)測系統(tǒng)，主要由4支MEMS光纖接觸力傳感器、2支MEMS光纖3軸加速度傳感器和1臺高速光纖傳感分析儀組成。所選用受電弓為一款地鐵用雙碳滑板彈簧箱式受電弓，MEMS光纖傳感器在受電弓弓頭的安裝位置如圖1所示[4]，其中4支具有溫度補(bǔ)償功能的MEMS光纖接觸力傳感器以墊片的形式集成嵌入在彈簧箱內(nèi)，使該墊片式接觸力傳感器的一面位于彈簧箱底部，另一面與彈簧箱內(nèi)起阻尼或/和緩沖作用的彈簧相接觸；2支MEMS光纖3軸加速度傳感器借助受電弓弓頭上碳滑板底座的預(yù)制安裝孔，各自位于弓頭兩條碳滑板的一側(cè)，并相互在弓頭上斜對稱布置安裝，且該加速度傳感器的3個軸分別平行于地鐵線路上所定義的垂向、橫向和縱向方向。

圖1 MEMS光纖傳感器在受電弓上的安裝位置

MEMS光纖傳感弓網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的光路布線圖如圖2所示。……