一种智能高速电气化铁路接触网系统技术方案

一种智能高速电气化铁路接触网系统，通过安装于高速铁路接触网中的智能型接触网零部件组成接触网系统，并能实时采样接触网的运行参数，通过无线网络和移动通信网络将数据实时传输到高铁接触网应用平台，直观显示于监测软件中，通过设定的安全阈值，建立报警机制，一旦实时数据超出阈值范围，即可实现报警功能，并能够定位故障地点，可用于现有高速电气化铁路接触网系统，也可用于普速及城市轨道交通接触网系统，提高接触网的安全性，大幅降低运行维护成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路接触网领域，具体是一种智能高速电气化铁路接触网系统。
技术介绍
随着我国高速电气化铁路的快速发展，对铁路牵引供电系统的安全可靠性提出了更高的要求，尤其是接触网的安全可靠性，迫切需要能够实时监控其运行状态。在高速铁路中，接触网要承受高速列车授电弓以一定的压力高速接触摩擦运行，再加上大电流产生的热，还要受拉力、电弧、风雪、冻雨及大气污染等因素的影响，使处在昼夜不停动态运行状态之中的高速铁路接触网，发生故障的可能性较一般电力供电线路大得多，加上接触网在线路中无备份设计，一旦出现故障将会引起严重的事故。目前的接触网检测主要依靠人工巡检和车载检测设备，但这种检测方式存在着时效性差和容易漏检的问题，不能够实时监测接触网的工作状态，另外，在接触网一旦发生故障时不能及时报警，即使在现有牵引供电综合自动化系统有监测功能，也只能显示为接触网接地故障跳闸，而不能判断出是接触网断线还是接触网其他部件接地，另外存在着不能准确定位故障点的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种智能高速电气化铁路接触网系统，通过安装于高速铁路接触网中的智能型接触网零部件组成接触网系统，并能实时采样接触网的运行参数，通过无线网络和移动通信网络将数据实时传输到高铁接触网应用平台，直观显示于监测软件中，通过设定的安全阈值，建立报警机制，一旦数据超出阈值范围，即可实现报警功能，并能够定位故障地点，以解决上述背景中提到的问题。本专利技术的技术解决方案:一种智能高速电气化铁路接触网系统，包括安装于铁路接触网中的前端监测单元、数据收集传输单元和安装于监控中心的高铁接触网应用平台，所述数据收集传输单元可同时收集多个前端监测单元数据，组成星形网络；多个所述数据收集传输单元可同时向高铁接触网应用平台传输数据，且数据传输为双向传输，数据收集传输单元间有中继功能。所述前端监测单元、数据收集传输单元和高铁接触网应用平台的层级扩展组成整个系统。所述前端监测单元由智能接触网零部件组成，包括智能下锚补偿装置、智能腕臂定位装置、智能电连接装置、智能中心锚结装置、智能整体吊弦;所述数据收集传输单元包括无线网关、GPRS路由器、供电电源;所述高铁接触网应用平台包括数据库、管理平台和监控平台。所述智能下锚补偿装置安装有无线测力传感器、无线角度传感器和无线加速度传感器。所述智能腕臂定位装置安装有智能定位器。所述智能电连接装置安装有无线温度传感器。所述智能中心锚结装置安装有无线测力传感器。所述智能整体吊弦安装有无线测力传感器。所述系统还包括接触网支柱倾斜监测单元，安装于接触网支柱的顶部。所述系统还包括微型气象站，安装于接触网下锚补偿装置上方。作为所述系统的进一步方案，无线传感器和数据集中传输单元连接有太阳能供电装置和风能供电装置。本专利技术与现有技术相比具有的优点和效果: 1、本专利技术创造性的提出一种智能高速电气化铁路接触网系统的概念，使其不仅具备传统高速电气化铁路接触网的功能外，还具备了智能化、信息化的特点，并通过传感器、无线传输、云计算、大数据等方法，形成一个完整的、综合性的在线监测网络，可显著提高高速电气化铁路接触网安全可靠性。2、本专利技术以智能型、信息型概念优化高速电气化铁路接触网零部件，嵌入无线传感器，不仅可作为接触网零部件使用，而且能实时在线监控线路的运行参数，为线路的运行维护提供支持，一旦出现故障，能迅速判定故障类型、定位故障位置，并能实时报警，实现无人化值守，大幅降低运行维护成本。3、本专利技术通过收集积累线路的历史运行参数，形成大数据，通过统计分析，建立专家系统，能够进行趋势分析，预测接触网的使用寿命，为接触网大修提供支持。【附图说明】 图1为本专利技术的系统结构示意图； 图2为本专利技术智能下锚补偿装置的结构示意图； 图3为本专利技术智能腕臂定位装置的结构示意图；【具体实施方式】 结合图1、2、3描述本专利技术的一种实施例，所描述的实施例只是本专利技术的一部分实施例，而不是本专利技术的全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域工程技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其它实施例都属于本专利技术的保护范围。一种智能高速电气化铁路接触网系统，包括安装于铁路接触网中的前端监测单元(3、4、8、9)、数据收集传输单元10和安装于监控中心的高铁接触网应用平台，通过安装在接触网中的前端监测单元(3、4、8、9)实时采集线路参数，以无线广播的方式将数据传输到数据收集传输单元10，数据收集传输单元10以一对多的方式接收前端监测单元(3、4、8、9)的数据，并对数据进行分析、存储、中继，以GPRS移动通讯网络的方式将数据传输到高铁接触网应用平台，高铁接触网应用平台对数据进行存储、统计分析，以数字、图形的方式显示接触网的实时运行参数，通过对数据设定报警阈值，实现报警功能，并可通过所述安装在接触网中的前端监测装置定位故障地点。报警为屏幕显示报警、声音报警和短信报警。智能下锚补偿装置3通过无线测力传感器4实时监测接触网导线的实时张力变化和振动，以无线广播的方式向数据收集传输单元10发送数据，如果承力索6或接触线7出现断线情况，张力瞬间变小，则无线测力传感器4以中断的方式，迅速向数据收集传输单元10上报报警信号，以声光电或手机短信的方式实现断线报警，报警时间不大于2S;安装在支柱I上的无线倾角传感器8实时监测支柱I的倾斜角度，出现异常，即向数据收集传输单元10发送报警信号，实现报警;安装在支柱I上的微型气象站9实时向数据收集传输单元10发送线路气象信息，如温度、湿度、雨量、风速;智能腕臂定位装置11通过智能定位器12固定接触线7位置，使其保持一定的高度和拉出值，在智能定位器12中集成有无线倾角传感器，实时监测智能定位器12的坡度，从而可以计算出接触线7高度和拉出值，当智能定位器12的坡度变化持续超过一定时间(用户可设置)，则判定为接触线7的拉出值超差，无线倾角传感器将智能定位器12的坡度数据上报到数据收集传输单元10，数据收集传输单元10向高铁接触网应用平台发送数据，高铁接触网应用平台结合微型气象站9的风速信息，判定故障类型、定位故障点并报警。【主权项】1.一种智能高速电气化铁路接触网系统，包括安装于铁路接触网中的前端监测单元、数据收集传输单元和安装于监控中心的高铁接触网应用平台，其特征为:所述前端监测单元由智能接触网零部件组成，包括智能下锚补偿装置、智能腕臂定位装置、智能电连接装置、智能中心锚结装置、智能整体吊弦;所述数据收集传输单元包括无线网关、GPRS路由器、供电电源;所述高铁接触网应用平台包括数据库、管理平台和监控平台。2.根据权利要求1所述智能高速电气化铁路接触网系统，其特征为:所述系统由安装于铁路接触网中的前端监测单元实时采集数据，通过无线方式发送给数据收集传输单元，数据收集传输单元接收前端监测单元的数据，进行分析、存贮、中继和以GRRS方式无线传输到高铁接触网应用平台，高铁接触网应用平台进行收集存贮、统计分析、显示实时数据，并具有报警功能。3.根据权利要求1所述智能高速电气化铁路接触网系统，其特征为:所述智能接触网零部件包括接触网零部件和无线传感器。4.根据权利要求1所述智能高速电气化铁路接触网系统，其特征为:所述数据收集传输单元还包括太阳能电装置和风能供电装置。5.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能高速电气化铁路接触网系统，包括安装于铁路接触网中的前端监测单元、数据收集传输单元和安装于监控中心的高铁接触网应用平台，其特征为：所述前端监测单元由智能接触网零部件组成，包括智能下锚补偿装置、智能腕臂定位装置、智能电连接装置、智能中心锚结装置、智能整体吊弦；所述数据收集传输单元包括无线网关、GPRS路由器、供电电源；所述高铁接触网应用平台包括数据库、管理平台和监控平台。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，
申请(专利权)人：王旭，
类型：发明
国别省市：江苏;32