高速电气化铁路接触网防风监测预警系统技术方案

本发明专利技术涉及铁路安全防护设施领域，特别公开了一种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统。它包括安装于接触网锚段两端的坠坨上的防风监测装置和安装于设备运行管理单位的管理主站；所述防风监测装置包括自备工作电源和依次串联连接的重力传感器、AC/DC转换模块、数字接口单元、中央处理器、无线通讯模块，所述自备工作电源分别与AC/DC转换模块、数字接口单元、中央处理器、无线通讯模块电路连接，所述无线通讯模块与中央处理器之间双向连接，两个所述无线通讯模块分别和管理主站之间电路连接。本发明专利技术安装简单方便、监测全面准确、不需要停电作业、不对接触网正常安全运行存在任何影响。

【技术实现步骤摘要】
高速电气化铁路接触网防风监测预警系统
本专利技术涉及铁路安全防护设施领域，特别涉及一种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统。
技术介绍
目前高速铁路接触网主要通过张力变化来监测接触网的工作状态。系统由张力传感器、信号采集装置等组成，信号采集装置通过采集张力传感器输出的弱电信号并经过数模转换、数学计算得出接触网当前的工作状态。但本方案存在以下两个问题：（1）张力传感器需要安装在接触网下锚终端上，安装时需要停电，但高速铁路运输繁忙，发车间隔甚至能够达到几分钟，这样就为设备安装带来很大的困难。（2）由于张力传感器安装位置限制，只能安装在特定位置上，不能全面实现接触网工作状态监测。
技术实现思路
本专利技术为了弥补现有技术的缺陷，提供了一种不影响铁路运输即可安装的高速电气化铁路接触网防风监测预警系统。本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统，其特征是，包括安装于接触网锚段两端的坠坨上的防风监测装置和安装于设备运行管理单位的管理主站；所述防风监测装置包括自备工作电源和依次串联连接的重力传感器、AC/DC转换模块、数字接口单元、中央处理器、无线通讯模块，所述自备工作电源分别与AC/DC转换模块、数字接口单元、中央处理器、无线通讯模块电路连接，所述无线通讯模块与中央处理器之间双向连接，两个所述无线通讯模块分别和管理主站之间电路连接。所述管理主站包括电路连接的铁路信息专用网通道接口和主站管理系统。所述防风监测装置上设有太阳能光伏电板，所述太阳能光伏电板与自备工作电源电路连接。本专利技术的有益效果是：1）本专利技术采用非接触方案，不需要在接触网上直接安装任何传感器，也不会与接触网有任何的电气关系，只是通过在每个接触网锚段的坠坨上安装小型设备，来监测坠坨的物理变化，经过对物理变化信号进行采样、计算、分析来监测高速铁路接触网在大风情况下的工作状态，并将信息通过GPRS发送至设备管理运行单位。2）本专利技术既能实现对接触网工作状态监测的全覆盖又能在发生断线故障时确定断线区间。3）本专利技术安装简单方便、监测全面准确、不需要停电作业、不对接触网正常安全运行存在任何影响。4）本专利技术通过全新的电源管理电路设计及器件选择、软件的优化，做到了完全的超低功耗运行，适应的环境温度扩展到了零下40度与零上80度区间。附图说明下面结合附图对本专利技术作进一步的说明：图1为本专利技术的连接结构示意图。图中，1接触网锚段，2坠坨，3防风监测装置，31自备工作电源，32重力传感器，33AC/DC转换模块，34数字接口单元，35中央处理器，36无线通讯模块，4管理主站，41铁路信息专用网通道接口,42主站管理系统，5太阳能光伏电板。具体实施方式附图为本专利技术的具体实施例。如图1所示，该种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统，包括防风监测装置3和管理主站4，防风监测装置3安装于接触网锚段1两端的坠坨2上，一个坠坨2上一个防风监测装置3，通过监测在接触网大风情况下产生的水平与垂直方向的物理变化，完成接触网防风监测预警；管理主站4安装于设备运行管理单位，两个防风监测装置3分别和管理主站4之间电路连接，实现远程传送；防风监测装置3包括自备工作电源31和依次串联连接的重力传感器32、AC/DC转换模块33、数字接口单元34、中央处理器35、无线通讯模块36，其中：自备工作电源31分别与AC/DC转换模块33、数字接口单元34、中央处理器35、无线通讯模块36电路连接并为他们提供电源以保证整个设备的正常工作，并自检电源工作情况，根据电源情况调整工作状态，最大限度地降低自身消耗；无线通讯模块36与中央处理器35之间双向连接，实现双向通讯，进行双向信息交换；重力传感器32用于检测大风情况下产生的水平与垂直方向的物理变化，并通过中央处理器35将收集的信息进行处理；管理主站4包括电路连接的铁路信息专用网通道接口41和主站管理系统42。每个防风监测装置3通过无线通讯模块36和管理主站4的铁路信息专用网通道接口41之间电路连接；防风监测装置3上设有太阳能光伏电板5，太阳能光伏电板5与自备工作电源31电路连接，由太阳能光伏电板5为自备工作电源31提供源源不断的电能。在监测到有效信息后，无线通讯模块36自动复活，无线通讯模块36通过铁路信息专用网通道接口41将信息安全快速的反馈至管理主站4，管理主站4将接收到的有效信息通过用声、光和声音的方式发出警报以提示值班人员，并将带时标的信息存入数据库，形成历史数据已供事后查询、确认；同时该系统还可对发生的断线事故进行监测，避免故障对列车和人员造成伤害，避免事故范围扩大，并且为断线事故抢修提供了时间保障，从而将电气化铁路由于断线故障带来的损失降低到最小程度。除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统，其特征是，包括安装于接触网锚段（1）两端的坠坨（2）上的防风监测装置（3）和安装于设备运行管理单位的管理主站（4）；所述防风监测装置（3）包括自备工作电源（31）和依次串联连接的重力传感器（32）、AC/DC转换模块（33）、数字接口单元（34）、中央处理器（35）、无线通讯模块（36），所述自备工作电源（31）分别与AC/DC转换模块（33）、数字接口单元（34）、中央处理器（35）、无线通讯模块（36）电路连接，所述无线通讯模块（36）与中央处理器（35）之间双向连接，两个所述无线通讯模块（36）分别和管理主站（4）之间电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种高速电气化铁路接触网防风监测预警系统，其特征是，包括安装于接触网锚段（1）两端的坠坨（2）上的防风监测装置（3）和安装于设备运行管理单位的管理主站（4）；所述防风监测装置（3）包括自备工作电源（31）和依次串联连接的重力传感器（32）、AC/DC转换模块（33）、数字接口单元（34）、中央处理器（35）、无线通讯模块（36），所述自备工作电源（31）分别与AC/DC转换模块（33）、数字接口单元（34）、中央处理器（35）、无线通讯模块（36）电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春旭，张振勇，
申请(专利权)人：济南精电电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37