[发明专利]基于雷达成像接触网摆动状态监测系统

摘要

本发明提供了一种基于雷达成像接触网摆动状态监测系统，风速传感器采集到的数据经过中央控制单元的处理，与预制好的风速阀值进行比较，如果风速值超过阀值，将启动激光雷达予以响应，激光雷达对接触网进行俯视测量，将每一次扫描得到的接触网测量数据与标准值进行比较，当接触网的摆动的幅度超过预设的阀值时，中央控制器将启动预警装置发出报警，无线通讯单元会将风速传感器测得的风速数据和雷达检测到的接触网的方位数据全部封装，通过无线通讯单元发送到监控中心。本发明不仅可以实现对接触网摆动状态的实时可视化监测，还能够实现监测数据的可度量化，更加精确，敏感性更高。

主权项

一种基于雷达成像接触网摆动状态监测系统，包括多个监测终端和一个监测中心，其特征在于：每个监测终端都具有唯一的标识编码，能够确定监测地点的准确位置；所述的监测终端包括太阳能电池、风速传感器，激光雷达、中央控制器和无线通讯单元；太阳能电池给风速传感器、激光雷达、中央控制器和无线通讯单元供电；风速传感器负责监测当前风速的大小，采集到的数据经由中央控制器进行模数转换，并周期性对得到的数字信号采样，得到风速值，与预制好的风速阀值进行比较，如果风速值超过阀值则启动激光雷达；激光雷达位于两条铁轨中心位置的正上方，固定在悬挂接触线的杆塔侧臂，位置高于接触网且低于承力索，对接触网进行俯视测量；激光雷达周期性发出一组由单个频率脉冲组成的脉冲群信号，其中每个单个脉冲频率都比前一个高，且各个单个脉冲的频率差值相同，从其所在的杆塔开始，朝铁轨的一端，到与其所在杆塔相邻的下一个杆塔为止，沿着两杆塔之间的接触线扫描一次；一个脉冲群发射过后，将直接返回一组接触网各个点到激光雷达的直线距离和角度测量数值，经过几何关系推导得到各点距地面的高度和其偏离铁轨中心的位置的距离，即导高和拉出值；将每一次扫描得到的接触网测量数据与标准值进行比较，得到的差值可以描述当前接触线摆幅的大小，当接触网的摆动的幅度超过预设的阀值时，中央控制器将启动预警装置发出报警，无线通讯单元会将风速传感器测得的风速数据和雷达检测到的接触网的方位数据全部封装，通过无线通讯单元发送到监控中心；监测中心通过接收到来自监测终端传来的警报，了解在监测终端接触网的大致情况，通过接收来自监测终端传来的数据，使用数据解码和成像技术在计算机上再现监测终端接触网摆动的模拟场景。