性能。
[0061 ]由圖1所示的流程可知,本發明通過進行受電弓線路空氣動力學性能試驗及受電 弓弓網受流性能試驗,分別獲得空氣動力學性能參數及受電弓弓網受流性能參數,根據空 氣動力學性能參數及受電弓弓網受流性能參數,可以擬合出弓網接觸力趨勢回歸曲線,根 據該弓網接觸力趨勢回歸曲線就可以控制受電工的動態運行性能能夠,保證受電弓的受電 弓動態運行性能參數得到準確控制。
[0062]受電弓線路空氣動力學性能試驗中,需要用到力傳感器及數據采集設備,其中,數 據采集設備包括:光電轉換模塊、濾波放大模塊及數模轉換模塊等。在進行受電弓線路空氣 動力學性能試驗之前,需要將多個力傳感器固定在受電弓的工頭滑板上,力傳感器一般可 以為2-4個。數據采集設備安裝在動車或電力機車內,并且通過光纖連接至力傳感器。圖2為 本發明實施例的受電弓線路空氣動力學性能試驗方法流程圖,具體試驗時,如圖2所示,包 括如下步驟:
[0063] S201:利用多個力傳感器采集空氣動力信號;
[0064] S202:利用數據采集設備獲取所述空氣動力信號,對空氣動力信號光電轉換、放 大、濾波及數模轉換后得到所述受電弓在不同開口方向及速度級的空氣動力學數據。
[0065] 圖2所示的流程中,空氣動力學性能試驗需要針對不同開口方向的受電弓,并且需 要劃分動車或電力機車的不同速度等級,測試在不同開口方向及速度級下的受電弓線路空 氣動力學性能。空氣動力學數據主要包括不同開口方向及速度級下的空氣動態抬升力(簡 稱空氣動力)。
[0066] 受電弓弓網受流性能試驗中,需要用到接觸力傳感器、燃弧傳感器及上述的數據 采集設備。數據采集設備包括:光電轉換模塊、濾波放大模塊及數模轉換模塊等。在進行受 電弓弓網受流性能試驗之前,需要將多個接觸力傳感器固定在受電弓的工頭滑板上,將多 個燃弧傳感器固定在受電弓底座上。數據采集設備安裝在動車或電力機車內,并且通過光 纖連接至接觸力傳感器及燃弧傳感器。圖3為本發明實施例的受電弓弓網受流性能試驗方 法流程圖,具體試驗時,如圖3所示,包括如下步驟:
[0067] S301:利用接觸力傳感器及燃弧傳感器分別采集弓網接觸力信號及燃弧信號;
[0068] S302:利用數據采集設備獲取所述弓網接觸力信號及燃弧信號,對所述空氣動力 信號光電轉換、放大、濾波及數模轉換后得到所述受電弓在不同開口方向及速度級的弓網 接觸力數據及燃弧數據。
[0069] 圖3所示的受電弓弓網受流性能試驗中,需要在不同的線路、不同開口方向及速度 等級下分別進行受電弓弓網受流性能試驗。選定動車或電力機車的行車路線后,氣動力學 性能試驗需要針對不同開口方向的受電弓,并且需要劃分動車或電力機車的不同速度等 級,測試在不同開口方向及速度級下的受電弓線路空氣動力學性能。對于同選定的路線,弓 網接觸力數據主要包含接觸力的大小,燃弧數據主要包含燃弧次數、燃弧時間及燃弧率等。
[0070] 完成受電弓線路空氣動力學性能試驗及受電弓弓網受流性能試驗之后,可以進行 弓網接觸力趨勢回歸曲線的擬合。圖4為本發明實施例的弓網接觸力趨勢回歸曲線擬合方 法流程圖,如圖4所示,弓網接觸力趨勢回歸曲線擬合方法包括如下步驟:
[0071] S401:利用二次多項式曲線回歸方法,根據所述弓網接觸力數據擬合得到不同速 度級及不同開口方向下的弓網接觸力趨勢回歸曲線。
[0072]圖5為擬合得到的弓網接觸力趨勢回歸曲線示意圖,圖5中,橫坐標為速度,縱坐標 為接觸力。
[0073] S402:根據所述空氣動力學數據及燃弧數據對所述弓網接觸力趨勢回歸曲線進行 修正。
[0074] S402具體實施時,一般先根據空氣動力學數據對弓網接觸力趨勢回歸曲線進行修 正,然后在在基礎上,根據燃弧數據對弓網接觸力趨勢回歸曲線進行進一步的修正。
[0075]舉一例說明根據空氣動力學數據對弓網接觸力趨勢回歸曲線進行修正,假設在某 一速度a下,弓網接觸力趨勢回歸曲線上對應的接觸力值為b,接觸力的標準值為c (設c大于 b),而受電弓線路空氣動力學性能試驗得到的速度a時的空氣動力為d,此時將接觸力的值 修正為(b+d)。依照該修正方法,完成對所有接觸力的修正。對修正后的所有接觸力與對應 的速度的曲線為修正后的弓網接觸力趨勢回歸曲線。
[0076]之后,可以根據燃弧數據對弓網接觸力趨勢回歸曲線進行進一步的修正,舉一例, 假設在某一速度g下,弓網接觸力趨勢回歸曲線上對應的接觸力值為h,接觸力的標準值為i (設i大于h),將燃弧數據的燃弧率e與標準燃弧率f進行比較,如果e小于f,則修正后的接觸 力的值為hX 〇 + (),其中j的取值范圍為[0,i-h]。基于此,可以完成對所有接觸力的進一 h 步修正。
[0077]根據燃弧數據完成修正之后,可以據此控制受電工的動態運行性能,圖6為根據弓 網接觸力趨勢回歸曲線控制受電工的動態運行性能的方法流程圖。具體地,如圖6所示,該 方法包括如下步驟:
[0078] S601:根據所述弓網接觸力趨勢回歸曲線上弓網接觸力數據與受電弓升弓壓力的 映射關系,得到受電弓主動控制曲線;
[0079]弓網接觸力數據與受電弓升弓壓力存在一一對應的映射關系表,根據該映射關系 表可以找到每一弓網接觸力數據對應的受電弓升弓壓力,根據受電弓升弓壓力可以得到受 電弓升弓壓力與速度的關系曲線,即受電弓主動控制曲線,該受電弓主動控制曲線的橫坐 標為速度,縱坐標為受電弓升弓壓力。
[0080] S602:根據所述受電弓主動控制曲線調節受電弓升弓壓力。根據受電弓主動控制 曲線上的受電弓升弓壓值,就可以調節受電弓升弓壓力,控制受電工的弓網受流性能,達到 對受電弓主動控制,以保證在各種線路下受電弓能正常工作。
[0081] 綜上所述,利用本發明的受電弓動態運行性能控制方法,能夠保證受電弓的受電 弓動態運行性能參數得到準確控制,進而準確控制受電弓和接觸網間接觸力,保證弓網受 電弓良好受流。
[0082] 基于與圖1所示的受電弓動態運行性能控制方法相同的發明構思,本申請實施例 還提供了一種受電弓動態運行性能控制裝置,如下面實施例所述。由于該受電弓動態運行 性能控制裝置解決問題的原理與受電弓動態運行性能控制方法相似,因此該受電弓動態運 行性能控制裝置的實施可以參見受電弓動態運行性能控制方法的實施,重復之處不再贅 述。
[0083] 圖7為本發明實施例的受電弓動態運行性能控制裝置的結構示意圖,如圖6所示, 該受電弓動態運行性能控制裝置包括:空氣動力學性能參數生成單元701,弓網受流性能參 數生成單元702,曲線繪制單元703及性能控制單元704。
[0084]空氣動力學性能參數生成單元701用于進行受電弓線路空氣動力學性能試驗,生 成所述受電弓在不同開口方向及速度級的空氣動力學性能參數;
[0085] 弓網受流性能參數生成單元702用于進行受電弓弓網受流性能試驗,生成所述受 電弓在不同運行線路、不同開口方向及速度級的受電弓弓網受流性能參數;
[0086] 曲線繪制單元703用于利用二次多項式曲線回歸方法,根據所述受電弓弓網受流 性能參數及空氣動力學數據繪制不同速度級及不同開口方向下的弓網接觸力趨勢回歸曲 線;
[0087] 性能控制單元704用于根據所述弓網接觸力趨勢回歸曲線控制受電工的動態運行 性能。
[0088]在一實施例中,如圖8所示,空氣動力學性能參數生成單元701包括:力傳感器801 及數據采集設備802。
[0089]力傳感器(空氣動力傳感器)801設置在受電弓的工頭滑板上,用于采集空氣動力 信號;
[0090]數據采集設備802設置在車內,用于獲取所述空氣動力信號,對所述空氣動力信號 光電轉換、放大、濾波及數模轉換后得到所述受電弓在不同開口方向及速度級的空氣動力 學數據。
[0091 ]在一實施例中,如圖9所示,弓網受流性能參數生成單元702包括:接觸力傳感器 901及燃弧傳感器902。
[0092]接觸力傳感器901用于采集弓網接觸力信號;接觸力傳感器901固定于所述受電弓 工頭。
[0093]燃弧傳感器902用于采集燃弧信號;燃弧傳感器902固定于所述受電弓底座。
[0094]數據采集設備802獲取所述弓網接觸力信號及燃弧信號,對所述空氣動力信號光 電轉換、放大、濾波及數模轉換后得到所述受電弓在不同開口方向及速度級的弓網接觸力 數據及燃弧數據。
[0095]在一實施例中,如圖10所示,曲線繪制單元703包括:曲線擬合模塊1001及曲線修 正模塊1002。
[0096]曲線擬合模塊1001用于利用二次多項式曲線回歸方法,根據所述弓網接觸力數據 擬合得到不同速度級及不同開口方向下的弓網接觸力趨勢回歸曲線;
[0097]曲線修正模塊1002