阅读说明：本技术 一种基于监测装置的受电弓主动控制系统 (Pantograph active control system based on monitoring device ) 是由 赵志远 李波 袁骞 吴楠 张奇 黄思俊 于 2021-08-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于监测装置的受电弓主动控制系统,包括底架、主动控制装置、横向位移补偿装置、升降弓驱动装置、弓臂、平衡杆、碳滑板,碳滑板与接触线接触,底架上装有监测装置。监测装置通过发射和接收激光脉冲,计算得到接触线相对于碳滑板某固定点的位置信息,位置信息传递给主动控制装置,主动控制装置通过对位置信息的判断,与预设阈值对比,下达相应指令,驱动横向位移补偿装置和升降弓驱动装置进行相关动作。实现了从接触线获取电流供给车辆运行,车辆行驶过程中受电弓碳滑板相对于接触线发生的横向偏移补偿及当超出最大限位时自动降弓,具有安装简便、实时、反应迅速、安全可靠等特点。(The invention discloses a pantograph active control system based on a monitoring device, which comprises a bottom frame, an active control device, a transverse displacement compensation device, a lifting pantograph driving device, a pantograph arm, a balance rod and a carbon sliding plate, wherein the carbon sliding plate is in contact with a contact line, and the monitoring device is arranged on the bottom frame. The monitoring device calculates and obtains the position information of the contact wire relative to a certain fixed point of the carbon sliding plate by emitting and receiving laser pulses, the position information is transmitted to the active control device, the active control device gives out corresponding instructions by comparing the judgment of the position information with a preset threshold value, and the active control device drives the transverse displacement compensation device and the lifting bow driving device to perform related actions. The pantograph carbon slide plate has the advantages that the current is obtained from the contact wire and supplied to the vehicle to run, the transverse offset compensation of the pantograph carbon slide plate relative to the contact wire in the running process of the vehicle is realized, and the pantograph carbon slide plate automatically lowers when the maximum limit is exceeded.)

一种基于监测装置的受电弓主动控制系统

技术领域

本发明涉及一种公路汽车受电弓主动控制技术，尤其涉及一种基于监测装置的受电弓主动控制系统。

背景技术

重卡汽车受电弓是安装在公路重卡汽车车顶，用于从接触线获取电流供给车辆运行的高压电气设备。

区别于轨道车辆，重卡汽车运动方向多变，容易产生横向偏移，若偏移过大会导致受电弓碳滑板离线，影响车辆正常运行。

针对重卡汽车运行过程中出现的横向偏移，需要通过监测装置获取距离信息，并通过控制系统迅速判断，及时调整完成受电弓的横向自动补偿，保证滑板与接触网的良好接触。当偏移量超过最大限位时自动降弓。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于监测装置的受电弓主动控制系统。针对重卡汽车运行过程中出现的横向偏移，通过监测装置进行监控，并通过控制系统迅速判断，及时调整完成受电弓的横向自动补偿，保证碳滑板与接触线的良好接触。当偏移量超过最大限位时自动降弓。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的基于监测装置的受电弓主动控制系统，包括底架、主动控制装置、横向位移补偿装置、升降弓驱动装置、弓臂、平衡杆、碳滑板，所述碳滑板与接触线接触，所述底架上装有监测装置。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的基于监测装置的受电弓主动控制系统，监测装置通过发射和接收激光脉冲，计算得到接触线相对于碳滑板某固定点的位置信息，位置信息传递给主动控制装置，主动控制装置通过对位置信息的判断，与预设阈值对比，下达相应指令，驱动横向位移补偿装置和升降弓驱动装置进行相关动作。实现了从接触线获取电流供给车辆运行，车辆行驶过程中受电弓碳滑板相对于接触线发生的横向偏移补偿及当超出最大限位时自动降弓，具有安装简便、实时、反应迅速、安全可靠等特点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于监测装置的受电弓主动控制系统的相关结构示意图；

图2为本发明实施例的主动控制系统的流程图；

图3为本发明实施例的碳滑板区间划分。

图中：

1-底架(转台)2-升弓驱动装置3-监测装置4-横向位移补偿装置5-主动控制装置6-弓臂7-平衡杆8-碳滑板9-接触线

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明的基于监测装置的受电弓主动控制系统，包括底架、主动控制装置、横向位移补偿装置、升降弓驱动装置、弓臂、平衡杆、碳滑板，所述碳滑板与接触线接触，所述底架上装有监测装置。

所述监测装置包括雷达监测装置、视频监测装置或二者相结合的传感器融合装置。

所述监测装置用于监测所述接触线相对于所述碳滑板某固定点的距离。

所述主动控制装置用于接收所述监测装置传送的距离信号，并对距离信号与预设阈值进行分析比对，下达相应指令。

所述横向位移补偿装置、升降弓驱动装置安装在所述底架内部，用于接收所述主动控制装置下达的指令，并执行横向补偿、升降弓操作。

该系统工作过程为：

监测装置通过监测滑板某固定点相对于接触线的距离，将距离信息传递给主动控制装置，主动控制装置通过对位置信息的判断，与预设阈值对比，下达相应指令，驱动横向位移补偿装置和升降弓驱动装置进行相关动作。

本发明的原理是：

如图1至图3所示，受电弓固定在车顶，从网线汲取电流供给车辆运行。

监测装置安装在受电弓底架(转台)上。汽车在运行过程中会出现横向偏移，这时受电弓碳滑板与接触线的相对位置会发生变化。

监测装置实时监测碳滑板某固定点与接触线之间的距离，并将距离信息传送给主动控制装置。

主动控制装置将实时距离信息与预设阈值对比，根据对比结果下达相应指令。

图3所示，碳滑板某固定点为O，O点可为碳滑板中心，也可为碳滑板上任一固定点。ABCD四个点将碳滑板分为不同区间，A、D点为左右最大限位点。l为接触线相对碳滑板固定点O的距离。

当l≤l_OC，即接触线位于BC区间内时，不需要横向补偿；

当l_OC＜l＜l_OD，即接触线位于AB或CD区间时，主动控制装置发出补偿指令，受电弓进行反向补偿；

当l≥l_OD时，即接触线超出最大限位点A、D之外时，主动控制装置发出降弓指令，受电弓降弓，起到保护作用。

具体实施例：

如图1所示，有2块碳滑板(图1中部件8)，2块碳滑板各自固定在弓臂上，升弓时2块碳滑板与正负两根接触线接触给汽车供电。

如图2所示，受电弓收到升弓指令后，压缩空气进入升弓驱动装置，带动弓臂转动，完成升弓过程。

升弓稳定后，监测装置实时测量接触线相对碳滑板某固定点的距离。

如图3所示，汽车运行过程中会出现横向偏移，当接触线位置位于BC之间时，不做调整；

当横向偏移进一步增大，接触线位于AB或CD区间时，主动控制装置下达横向补偿指令，由横向位移补偿装置执行，驱动受电弓向偏移反方向转动，补偿后接触线位于BC区间内，停止补偿；

当接触线接近A、D限界时，对司机室进行预警，当超出A、D限界后，主动控制装置发出降弓指令，受电弓降弓。

当汽车重新回到接触线下方后，司机室发出升弓指令，受电弓升起，监测装置及主动控制装置再次工作，实时监测并调整受电弓碳滑板与接触线的位置，保证汽车安全运行。

本发明实例中监测装置主要有三大类，即雷达监测装置、视频(摄像头)监测装置以及二者相结合的传感器融合技术。

雷达监测装置为激光雷达或毫米波雷达，其组成主要包括发射器、接收器和信号处理装置等。发射器发射微波，遇到探测到接触线和滑板接触位置被反射，被探测器接收，通过发射和接收的时间差，获取滑板某固定点相对于接触线的位置距离，并将距离信息传递给主动控制装置。

视频监测装置通过拍摄周围图像，识别特征物体，并转换为距离信息传递给主动控制装置。

雷达与摄像头结合的传感器融合技术，即将二者的功能集成到一起，从而提升监测精度和反应速度。

本发明实例中主动控制装置通过对监测装置传输的信号进行分析，判定接触线相对于碳滑板某固定点的距离，并与预设阈值进行对比，根据对比结果发出相应指令。

本发明实例中横向位移补偿装置安装在受电弓底架(转台)内部，主要由步进电机、丝杠等组成。

本发明实例中升降弓驱动装置驱动方式为气囊或气缸，气囊或气缸通过气动伸缩，驱动受电弓升降弓。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。