[发明专利]红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统

说明书

红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统,包括安装在钢轨旁侧的钢轨水平检测头和安装在接触网旁侧的接触网检测头,所述接触网检测头包括接触网识别头和斜向下方发射的光斑发射头;所述监测系统还包括标靶电板,所述标靶电板上设置有第一标靶和第二标靶,分别对应钢轨水平检测头和光斑发射头的发射方向,所述第一标靶和第二标靶上安装有可检测光斑面积的光线传感器;所述监测系统还包括中央处理器,所述中央处理器与所述光线传感器,接触网识别头和光斑发射头信号连接。本发明可以实时监测一对钢轨之间的水平一致性,并同时检测接触网导高,发现异常随时报警,对于高速行驶的列车,时刻保证接触网和列车之间维持在安全距离范围内。

技术领域

本发明属于轨道交通技术领域，涉及高铁安全行驶技术，具体涉及一种红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统。

背景技术

高铁在高速行驶时，通过悬挂在钢轨上方的高压接触网上汲取电能，保证高铁有充足的动力。电弓是在高铁列车行驶时连接在接触网和高铁列车之间的装置,电弓要从高压电线取电，就需要用电弓接触电线，必然要造成摩擦,同时电弓与接触网之间的接触又不能过于紧密,以免在高速行驶状态中接触网损坏甚至短路,在电弓和车体高度一定的情况下,接触网和钢轨之间的垂直距离变化,以及钢轨之间的水平一致是影响电弓安全取电的重要因素。

导高下限主要是考虑到和机车车辆的绝缘距离，例如机车车辆限界最大高度为4800mm，要求电气绝缘的最小安全距离是350mm，即5150mm。如低于此高度，可能会引起接触网对车顶放电，设计规范中，最小一般按5300控制，留有冗余。最大导高有两方面考虑，一是要考虑到受电弓升起的最高高度，要保证受电弓和接触线紧密接触，即最大不能超过6500mm，超出可能造成受电弓够不着网，动车组因车顶高度低，部分车型在导高高于6000mm时，就可能脱弓了；另一方面要考虑该条线路的运输情况，是否需要通过双层集装箱等超限列车，如导高太低，则超限列车无法通过。设计单位在设计线路导高时，会根据本线车型，运输情况等进行导高选择。通常在高铁，因动车组高度较低，故非混跑线路方案设计一般在5300-5500mm间。普速线因考虑货物运输，一般在5700-6300之间。

现有技术中,电弓自身的支架具有弹簧可以在一定范围内调节电弓高度,也可以通过定时检测车来回巡检检查接触网,但这些方式都不能从根本上解决上述导高和水平一致的情况发生突发变化的即时监测和报警问题,特别是由于导高发生较大偏差造成脱弓的情况下,车顶高压会发生放电拉弧现象,不仅造成线网损坏,且对行车安全造成严重威胁。

发明内容

为克服现有技术存在的技术缺陷，本发明公开了一种红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统。

本发明所述红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统,包括安装在钢轨旁侧的钢轨水平检测头和安装在接触网旁侧的接触网检测头, 所述接触网检测头包括接触网识别头和斜向下方发射的光斑发射头；所述监测系统还包括标靶电板,所述标靶电板位于钢轨水平检测头相对跨越钢轨的另一旁侧,且钢轨水平检测头和标靶电板紧邻钢轨布置在混凝土基座上；所述标靶电板上设置有第一标靶和第二标靶, 分别对应钢轨水平检测头和光斑发射头的发射方向,所述第一标靶和第二标靶上安装有可检测光斑面积的光线传感器;

所述监测系统还包括中央处理器,所述中央处理器与所述光线传感器, 接触网识别头和光斑发射头信号连接。

优选的，所述钢轨水平检测头和光斑发射头为红外发射头。

优选的，所述接触网识别头为高清摄像头,所述中央处理器内包括图像识别模块。

优选的，还包括与中央处理器信号连接,并能检测轨道振动的振动传感器。

优选的，所述中央处理器内还包括角度检测模块,所述角度检测模块可检测光斑发射头发射方向与接触网识别头识别方向的夹角; ,所述中央处理器还能控制光斑发射头的发射方向。

本发明所述红外数字图像轨道水平和轨道电网导高监测系统，具有如下优越性: