[发明专利]一种接触网工作状态监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种接触网工作状态监测系统及方法，接触网工作状态监测系统包括压力传感器、加速度传感器、折叠支架、激光发射器、红外相机、普通相机、触发装置、中央处理单元、数据传输单元和后台监控中心；接触网工作状态监测方法，触发装置将触发信号传输至中央处理单元，使折叠支架呈竖直状态，激光发射器向受电弓滑板发射阵列激光后，红外相机和普通相机拍摄受电弓滑板图像，中央处理单元计算受电弓滑板磨损程度；将压力传感器检测和加速度传感器检测的数据传输至中央处理单元计算顶升压力；设定阈值判断工作状态是否正常，实现受电弓滑板磨损和顶升压力的同时检测，解决目前监测设备繁杂、操作方案复杂的技术问题。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，具体涉及一种接触网工作状态监测系统及方法。

背景技术

随着经济持续稳定增长，轨道交通逐步得到大面积普及，轨道交通运输已成为城市公共交通的重要方式之一。接触网是电气化铁道中架设的高压输电线路，为地铁轨道车辆提供动力。接触网易受外界因素影响导致故障，因此需要及时了解接触网设备的工作状态，消除事故隐患，以保证安全运行。随着轨道交通的普及，接触网的维护和检修工作量也与日俱增。

受电弓滑板与接触网保持长期接触，能够持续可靠地从接触线上取电对机车的运行至关重要，因此在行驶过程中受电弓滑板磨损情况以及接触情况的实时监测显得尤为重要。

目前采用的监测方法多数结构复杂、可靠性不高，难以广泛应用，图像检测法原理简单、适应性强，但目前的图像检测法用到设备多、价格贵，并没有体现出图像检测法的优势，不能准确反映受电弓滑板的磨损情况以及与接触线的接触情况。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出一种接触网工作状态监测系统及方法，实现受电弓滑板磨损和顶升压力的同时检测，解决目前监测设备繁杂、操作方案复杂的技术问题。

本发明采用如下技术方案，一种接触网工作状态监测系统，包括：压力传感器、加速度传感器、折叠支架、激光发射器、红外相机、普通相机、触发装置、中央处理单元、数据传输单元和后台监控中心，其中，压力传感器安装于受电弓滑板与滑板支架间的弹性连接装置上，加速度传感器安装于受电弓滑板下侧，红外相机、普通相机和激光发射器固定于折叠支架上，激光发射器位于折叠支架顶部中部，红外相机和普通相机位于折叠支架顶部两侧对称分布，红外相机和普通相机用于拍摄受电弓滑板图像，激光发射器用于向受电弓滑板发射阵列激光，折叠支架设置于车顶，工作时呈竖直状态，折叠支架竖直状态顶部高于受电弓滑板，车行驶时折叠支架收缩至车顶，触发装置设置于车顶，触发装置、应变传感器、加速度传感器、激光发射器、红外相机和普通相机均与中央处理单元相连，中央处理单元与数据传输单元相连将数据传输至后台监控中心。

优选地，触发装置为红外触发器。

优选地，数据传输单元包括无线网关。

一种接触网工作状态监测方法，包括以下步骤：

1)预先对红外相机和普通相机进行标定；

2)触发装置将触发信号传输至中央处理单元，中央处理单元发送信号至折叠支架内的控制器，折叠支架呈竖直状态，激光发射器向受电弓滑板发射阵列激光后，红外相机和普通相机拍摄受电弓滑板图像，并将图像数据传输至中央处理单元，计算受电弓滑板磨损程度；若受电弓滑板磨损程度超过设定阈值，则通过数据传输单元向后台监控中心发送报警信息，后台监控中心进行记录；

3)将压力传感器检测和加速度传感器检测的数据传输至中央处理单元计算顶升压力；若顶升压力超过设定值，则降低受电弓滑板高度，若顶升压力小于设定值，则升高受电弓滑板高度；

4)收回折叠支架。

优选地，标定装置为黑白棋盘格，棋盘格的角点处设置发热模块，标定装置与受电弓升降平面平行。