[发明专利]电气化铁路接触网无线监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及电气化铁路接触网状态监测领域，具体应用于大风区段电气化铁路接触网状态的远程无线可视化监测。

背景技术

电气化铁路接触网是电气化铁路沿线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。携带高压电的接触线由吊弦悬挂在承力索下方，两端用坠砣紧绷固定，使其不至摇摆不定影响电力机车的正常行驶。尽管如此，接触网仍然极易送到恶劣气候条件的影响。在我国西北部地区，气象条件恶劣，大风导致的接触网震荡，造成的弓网故障频发，对铁路的运输生产安全造成了极大的障碍。因此，对接触网状态的监测显得十分重要。

传统接触网状态的监测方法，只停留在人工巡视阶段。这种方发的执行效率比较低，为了保障机车安全运行，必须定期反复巡视，遇到大风等极端天气，更要注意特别巡视。尽管如此，巡视也不可避免的存在大范围盲区。目前人工巡视的内容主要通过巡视人员根据观察接触网及其防护设备有无损坏，判断周围环境对接触网的正常工作有无威胁，为人员经验判断，容易造成遗漏。如果能够对接触网状态能够做出实时、准确的监测，将有助于为调度决策做出及时、正确的指导，从而提前做好防范，减小事故概率。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供电气化铁路接触网无线监测系统，可以实时对接触网状态进行无线可视化监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括安装在不同杆塔上的多个监测终端和一个监测中心，每个监测终端都有唯一的编码，对应记录一组监测终端的所处杆塔位置信息。

所述的监测终端包括电源单元、环境数据采集单元、中心处理单元、拍摄单元、预警器和无线通讯单元。电源单元分别给环境数据采集单元、中心处理单元和拍摄单元供电；环境数据采集单元包括风速传感器、风向传感器和温度传感器，分别采集接触网周边的风速、风向和温度数据，传输至中心处理单元，中心处理单元将风速、风向和温度数据通过无线通讯设备发送到监测中心，同时中心处理单元按照设定的时间间隔采样风速后与预制的预警阀值比较，如果超过阀值，则通过预警器发出报警命令，将故障区域的地理位置信息和故障类型回传给监测中心，同时拍摄单元开始工作，拍摄到的视频音频数据经过中心处理单元编码后通过无线通讯设备发送到监测中心。

所述的监测中心包括数据存储单元和显示单元，将监测终端发回的风速、风向和温度数据以及视频音频数据存入数据存储单元；当风速值超过阀值时，视频音频数据通过显示单元进行播放；如果风速没有超过阀值，监测中心也可以向监控终端发送命令，获取视频音频数据通过显示单元进行播放。

本发明的有益效果是：基于无线传输技术的电气化铁路接触网监测系统，结合了无线通信技术、传感器技术、嵌入式技术及计算机软件技术，可以实现对接触网状态动态实时监控。通过多点监测，可以覆盖全部铁路沿线，记录每个监测地点的监测信息，做到无遗漏监测。通过将风速、风向、温度传感器采集到的环境信息数据进行采集，传输到监控中心动态实时显示，让监测人员时刻可以掌握监测点周边的环境变化。另一方面，风速作为影响接触网状态最主要的，也是最直接的因素，因此，将风速作为警戒依据，与风速阀值进行比较，对超过阀值的风速进行预警；当风速超过警戒阀值之后，监测人员更加关心接触网的工作状态。这时，视频监测设备自动开启，把现场视频音频图像和数据传回监控中心，为调度人员做调度决策提供依据。工作人员也可以通过远程控制随时启动视频监测设备。

附图说明

图1为本发明监测系统的原理结构图；

图2为本发明监测终端的流程图；

图3为本发明监测中心的数据获取工作流程图；

图4为本发明监测终端的设备的安装布置图；

图中，1-配电柜、内置嵌入式系统以及预警设备，2-太阳能板，3-环境监测设备，4-红外云台摄像机，5-接触网，6-吊弦，7-承力索。

具体实施方式

电气化铁路接触网监测系统，其特点在于，它采用多点监测技术，它包括多个监测终端和一个监测中心。每个监测终端都有唯一的编码，对应记录一组监测终端的所处杆塔位置信息。监测终端包括：电源单元、环境数据采集单元、中心处理单元、拍摄单元、无线通讯单元。监测中心由数据存储服务单元和信息显示单元构成。

系统技术方案如下：