车载动态弓网监测系统及方法技术方案

公开了一种车载动态弓网监测系统及方法，所述系统及方法包括：采集子系统，用于采集弓网图像；定位子系统用于确定列车车速及确定开关门状态、判断列车所在站点、识别供电轨定位支持装置和锚段关节装置；处理器接收采集子系统采集的弓网图像信号，根据所述图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生时间，根据定位子系统的信息确定弓网故障位置。本发明专利技术通过利用车载弓网动态监测系统对弓网进行实时监测，将拍摄到的弓网实时图像信息传输到后台进行处理，并在车载系统中加装的定位模块，对弓网进行快速定位。

Vehicle-borne dynamic pantograph-catenary monitoring system and method

A vehicle-borne dynamic pantograph-catenary monitoring system and method are disclosed. The system and method include: acquisition subsystem for pantograph-catenary image acquisition; positioning subsystem for determining train speed and state of switching door, judging station of train, identifying positioning support device of power supply rail and anchor joint device; processor for receiving pantograph-catenary image signal collected by acquisition subsystem, according to The image judges whether the pantograph and catenary failures occur, records the time of the failure, and determines the location of the pantograph and catenary failures according to the information of the positioning subsystem. The pantograph and catenary dynamic monitoring system is used to monitor the pantograph and catenary in real time, transmit the real-time image information of the pantograph and catenary to the background for processing, and install a positioning module in the vehicle system to locate the pantograph and catenary rapidly.

【技术实现步骤摘要】
车载动态弓网监测系统及方法
本专利技术涉及地铁故障检测领域，更具体地，涉及一种车载动态弓网监测系统及方法。
技术介绍
随着城市经济的发展，地铁车辆具有高效率、低污染等优点，在解决城市交通拥挤方面，起到重要的角色，近几年，地铁在全国各大城市得到了快速的发展。与此同时，地铁车辆弓网故障也越来越突出。地铁车辆一旦出现弓网故障将会给地铁行车及运营造成恶劣的影响。电力机车在运行中通过车顶电网供电，机车从电网上受电的装置称为机车受电弓。电力机车依靠“弓网作用”滑动取流，其工作过程承受滑动、摩擦、热、电和化学等综合因素，是一个比较复杂的过程。中国电气化铁路目前仍存在着弓网事故多，停电时间长等问题，据有关资料统计，我国电气化铁路停电、停运事故中弓网事故占事故的80％左右，特别是随着铁路向重载、高速、和信息化方向的发展，如何防止弓网事故显得尤为重要。现今的车载实时监控系统只能接收到报警信息，弓网故障区域的具体位置还需要人工进行检测，使得弓网故障检测的效率不高。因此，有必要开发一种车载动态弓网监测系统及方法。公开于本专利技术
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本专利技术的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术提出了一种车载动态弓网监测系统及方法，其能够通过所建立的定位系统，使得后台能够精准确定弓网故障区域的位置，及时进行处理，提高弓网故障监测效率。根据本专利技术的一方面，提出了车载动态弓网监测系统。所述方法可以包括：采集子系统、定位子系统及处理器，其中：所述采集子系统用于对列车弓网图像实时采集；所述定位子系统包括用于确定列车车速及确定开关门状态的车载监测模块，基于所获得的基站信号强度判断列车所在站点的基站定位模块和用于识别供电轨定位支持装置编号和锚段关节装置的接触网部件识别模块；所述处理器接收采集子系统采集的弓网图像信号，根据所述图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生时间；基于车载监测模块获得的列车车速和开关门信号判断列车是否停车，并在停车状态下基于基站定位模块获取列车所在站点，结合线路数据库重置站间运行时间；获取识别列车供电轨定位支持装置和锚段关节装置的时间，结合车辆运行时间，计算列车在供电轨定位支持装置和锚段关节装置区段内的运行里程，定位故障发生位置。优选地，所述采集子系统和所述接触网部件识别模块分别包括工业摄像机。优选地，所述处理器通过RS485总线获取车载监测模块的输出信号。优选地，还包括用于补光的照明子系统，所述照明子系统包括LED红外补光灯。优选地，所述LED红外补光灯邻接设置于所述工业摄像机，并与所述工业摄像机封装于同一防护罩内。优选地，所述照明子系统还包括多个激光器，所述激光器设置于车顶上，且位于受电弓前方，用于对所述接触网识别模块中的工业摄像机补光。优选地，还包括与所述采集子系统的工业摄像机和所述处理器相连接的监视器，用于显示所述工业摄像机所采集的图像以及所述处理器输出的故障识别图像。优选地，所述采集子系统的工业摄像机设于列车顶部，沿列车长度方向安装在受电弓的前方，距离受电弓1.5～2.5m处。根据本专利技术的另一方面，提出了一种车载动态弓网监测方法，所述方法可以包括：1)实时采集列车弓网图像；2)根据所采集的弓网图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生的时间；3)判断列车是否停车，并在停车状态下获取列车所在站点，结合线路数据库重置站间运行时间；4)获取识别列车供电轨定位支持装置和锚段关节装置的时间，结合车辆运行时间，计算列车在供电轨定位支持装置和锚段关节装置区段内的运行里程，定位故障发生位置。本专利技术的有益效果在于：利用车载弓网动态监测系统对弓网进行实时监测，将拍摄到的弓网实时图像信息传输到后台进行处理，并在车载系统中加装实时定位模块，可以对弓网进行定位，有利于后台对弓网故障区域进行确定，提高故障处理效率。本专利技术具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。图1示出了根据本专利技术的车载弓网动态监测系统的结构示意图。附图标记：S1、采集子系统；S2、定位子系统；S3、处理器；S21、车载监测模块；S22、基站定位模块；S23、接触网部件识别模块。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。图1示出了根据本专利技术的车载弓网动态监测系统的结构示意图。在该实施例中，根据本专利技术的车载弓网动态监测系统可以包括：采集子系统S1，定位子系统S2和处理器S3，定位子系统S2包括车载监测模块S21、基站定位模块S22和接触网部件识别模块S23。采集子系统S1用于对列车弓网图像进行实时采集。定位系统S2用于确定弓网故障位置，车载监测模块S21用于确定列车车速及列车开关门状态，基站定位模块S22用于基于所获得的基站信号强度判断列车所在站点，接触网部件识别模块S23用于识别供电轨定位支持装置编号和锚段关节装置。处理器S3用于接收采集子系统采集S1的弓网图像信号，根据所述图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生时间，并基于车载监测模块S21获得的列车车速和开关门信号判断列车是否停车，并在停车状态下基于基站定位模块S22获取列车所在站点，同时结合线路数据库重置站间运行时间；获取接触网部件识别模块S23识别列车供电轨定位支持装置编号和锚段关节装置的时间，结合车辆运行时间，计算列车在供电轨定位支持装置和锚段关节装置区段内的运行里程，定位故障发生位置。具体地，当列车进站时，通过车载监测模块S21读取列车列控系统中的列车开关门信号，并将信号传入车内处理器S3。当从车载监测模块S21读取到关门信号时，确定车辆处于停车状态，基站定位模块S22通过读取移动基站的CELLID的列表及每个ID的信号强度，确定列车所在站点。当列车每次从一个站点出发，处理器S3通过获得的信息，包括列车出站时间，与线路数据库结合，使列车驶出该站点的时刻为计时的初始时刻，重置站间运行时间，通过该时间能够更精确地计算列车从该站出发后的运行里程。在列车出站后的运行过程中，利用定位子系统S2中的接触网部件识别模块S23对接触网进行图像采集，并利用图像处理算法识别出供电轨定位支持装置和锚段关节装置，通过查询线路数据库中的信息，确定列车行经位置。具体地，通过确定列车在出站后经过供电轨定位支持装置和锚段关节装置的数量，在已知供电轨定位支持装置和锚段关节装置的位置的情况下，即能够确定列车所通过的最后一个供电轨定位支持装置和锚段关节装置，及能够确定出列车处于该供电轨定位装置和锚段关节装置的区段内。或者，通过识别供电轨定位支持装置的编号和在相邻的两个供电轨定位支持装置之间的锚段关节装置数量，确定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车载动态弓网监测系统，其特征在于，包括：采集子系统、定位子系统及处理器，其中：所述采集子系统用于对列车弓网图像实时采集；所述定位子系统包括用于确定列车车速及确定开关门状态的车载监测模块，基于所获得的基站信号强度判断列车所在站点的基站定位模块和用于识别供电轨定位支持装置和锚段关节装置的接触网部件识别模块；所述处理器接收采集子系统采集的弓网图像信号，根据所述图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生时间；基于车载监测模块获得的列车车速和开关门信号判断列车是否停车，并在停车状态下基于基站定位模块获取列车所在站点，结合线路数据库重置站间运行时间；获取识别列车供电轨定位支持装置和锚段关节装置的时间，结合车辆运行时间，计算列车在供电轨定位支持装置和锚段关节装置区段内的运行里程，定位故障发生位置。

【技术特征摘要】
1.一种车载动态弓网监测系统，其特征在于，包括：采集子系统、定位子系统及处理器，其中：所述采集子系统用于对列车弓网图像实时采集；所述定位子系统包括用于确定列车车速及确定开关门状态的车载监测模块，基于所获得的基站信号强度判断列车所在站点的基站定位模块和用于识别供电轨定位支持装置和锚段关节装置的接触网部件识别模块；所述处理器接收采集子系统采集的弓网图像信号，根据所述图像判断弓网是否发生故障，并记录故障发生时间；基于车载监测模块获得的列车车速和开关门信号判断列车是否停车，并在停车状态下基于基站定位模块获取列车所在站点，结合线路数据库重置站间运行时间；获取识别列车供电轨定位支持装置和锚段关节装置的时间，结合车辆运行时间，计算列车在供电轨定位支持装置和锚段关节装置区段内的运行里程，定位故障发生位置。2.根据权利要求1所述的车载动态弓网监测系统，其特征在于，所述采集子系统和所述接触网部件识别模块分别包括工业摄像机。3.根据权利要求1所述的车载动态弓网监测系统，其特征在于，所述处理器通过RS485总线获取车载监测模块的输出信号。4.根据权利要求1所述的车载动态弓网监测系统，其特征在于，还包括用于补光的照明子系统，所述照明子系统包括LED红外补光灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冶，李云龙，车显达，
申请(专利权)人：北京华开领航科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11