(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210913599.2 (22)申请日 2022.08.01 (71)申请人 成都凯磁科技有限公司 地址 610000 四川省成 都市成华区宝耳路2 号2栋大学生创业园 (72)发明人 王虹　蒋禹　 (74)专利代理 机构 成都正德明志知识产权代理 有限公司 513 60 专利代理师 雷正 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) B60L 5/32(2006.01) (54)发明名称 一种列车受电弓升弓回路状态检测装置及 方法 (57)摘要 本发明公开了一种列车受电弓升弓回路状 态检测装置及方法， 本发明通过电压检测模块、 电流检测模块检测电磁阀的电压和电流， 通过气 压检测模块测量受电弓升弓回路的气压， 通过 GPS模块测量列车的运行速度和位置信息， 各测 量模块接入 方式合理， 不影 响受电弓升弓系统的 正常运行、 无安全隐患， 创造性的解决了各参量 测量困难的问题。 各模块的测量精度高、 模块移 植性强， 适用于不同类型的电力机车。 通过数据 分析模块对 数据进行降噪和误差分析， 结合可视 化模块能够对受电弓升弓状态进行在线检测， 此 外通过采集的数据能够快速分析事故原因， 定位 故障发生时列车的速度和位置 。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 114964387 A 2022.08.30 CN 114964387 A 1.一种列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 包括电压检测模块、 电流检测 模块 （2） 、 气压检测模块、 GPS模块 （4） 、 数据采集储存模块 （5） 、 数据分析模块 （6） 、 可视化模 块 （7） 和电源 模块 （8） ； 其中， 所述数据采集储存模块 （5） 、 数据分析模块 （6） 和可视化模块 （7） 依次连接， 所述 电源模块 （8） 通过电源线 （9） 分别与所述气压检测模块和数据采集储存模块 （5） 连接， 所述 数据采集储存模块 （5） 分别与所述电压检测模块、 电流检测模块 （2） 、 气压检测模块、 GPS模 块 （4） 、 数据分析模块 （6） 和可视化模块 （7） 连接； 所述电压检测模块用于采集电压数据， 所述电流检测模块 （2） 用于采集电流信号， 所述 气压检测模块用于采集气压数据， 所述GPS模块 （4） 用于采集列车运行速度和列车位置信 号， 所述数据采集储存模块 （5） 用于收集采集的电流数据、 气压数据、 列车运行速度和列车 位置信号， 所述数据分析模块 （6） 用于对数据采集储存模块 （5） 收集的数据进行分析， 提取 数值波动较大时列车对应的速度信号和位置信号， 所述可视化模块 （7） 用于显示数据分析 模块的提取 结果， 所述电源 模块 （8） 用于提供电源。 2.根据权利要求1所述的列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 所述电压检 测模块包括电压传感器 （1） 和引出线 （11） ， 所述电压传感器 （1） 通过引出线 （11） 与被测电磁 阀并联连接。 3.根据权利要求1所述的列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 所述电流检 测模块 （2） 具体为电流钳或电流传感器。 4.根据权利要求1所述的列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 所述气压检 测模块包括气压传感器 （3） 和T型三 通管 （31） ； 其中， 所述气压传感器 （3） 与T型三通管 （31） 的测压 口连接 ， 所述T型三通管 （31） 的连 接口设置有气动回路 （32） 。 5.根据权利要求1所述的列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 所述数据采 集储存模块 （5） 设置有10:1的衰减探 头。 6.根据权利要求1所述的列 车受电弓升弓回路状态检测装置， 其特征在于， 所述电源模 块 （8） 包括相互连接的电源适配 器和蓄电池。 7.一种基于权利要求1 ‑6任一所述权利要求的列 车受电弓升弓回路状态检测装置的列 车受电弓升弓回路状态检测方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1、 通过电压检测模块和电流检测模块 （2） 采集列车受电弓升弓回路中电磁 阀的电压 信号和电流信号， 通过气 压检测模块采集列车 受电弓升弓气动回路的气 压信号， 通过GPS模 块 （4） 记录列车运动的速度信号和位置信号； S2、 通过数据采集储存模块 （5） 收集电压信号、 电流信号、 气压信号和列车的速度信号 与位置信号， 并将收集的信号发送至数据分析模块 （6） ； S3、 通过数据分析模块 （6） 将采集的电压信号、 电流信号和气压信号进行降噪处理， 并 对降噪后的信号进行误差分析， 调取列车的速度信号和位置信号； S4、 通过可视化模块 （7） 显示调取的列车的速度信号和位置信号。 8.根据权利要求7所述的列车受电弓升弓回路状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S3 具体为： 通过数据分析模块 （6） 使用标准差降噪法对收集的信号进行降噪处理， 通过莱以特准权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114964387 A 2则剔除降噪处理后信号中的粗大误差， 从而对通过莱以特准则后的型号进行误差分析， 得 到信号的标准差， 当所述信号的标准差大于设置的标准差阈值时， 调取所述信号的采集时 刻对应列车的速度信号和位置信号。 9.根据权利要求7所述的列车受电弓升弓回路状态检测方法， 其特征在于， 所述步骤S3 中， 误差分析的方法包括以下分步骤： SA1、 收集当前时刻降噪后的信号， 并计算当前时刻降噪后的信号与前一时刻降噪后的 信号的差值， 将若干所述差值小于设置的第一 误差阈值的信号整理为 一组输入信号； SA2、 计算一组所述输入信号的平均值、 残余 误差和单个输入信号的测量标准差； SA3、 判断一组所述输入信号的平均值小于设置的平均值误差阈值、 一组所述输入信号 的残余误差小于残余误差阈值、 单个输入信号的测量标准差小于测量标准差阈值是否同时 成立； 若是， 则进入步骤SA4； 若否， 则删除输入信号中大于单个输入信号的测量标准差阈值 的数据， 返回步骤SA1； SA4、 计算输入信号的标准差 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114964387 A 3