采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法，包括电流采集、电流泄露判断、信号接收与发送、故障处理四个部分，将同轴电缆接在列车轮毂上，并依次连接好电流计、数据采集器、PC机，实现对列车接地电流的实时监测，当PC机上显示电流波形发生变化时，立即记录这一时刻，并与记录的列车位置数据相比对，确定发生电流泄露的钢轨区段；在确定好故障段后，电力监控系统将故障信息以及维修指令发送给机器人，通过机器人的各种维修功能对杂散电流泄露进行处理。本发明专利技术有效节省了人工成本的同时，能够快更有效地发现泄露点；可以有效地抑制杂散电流泄露，从而避免杂散电流产生的危害。散电流产生的危害。散电流产生的危害。

【技术实现步骤摘要】
采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法


[0001]本专利技术属于城市轨道交通领域，尤其涉及一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法。

技术介绍

[0002]当前，我国地铁供电系统主要选用直流牵引供电模式，牵引变电所将牵引电流提供给地铁列车，通过接触轨或者架空线将直流电输送给列车，然后通过走行轨回流到牵引变电所。从理论角度来说，钢轨对地应保持完全绝缘，但在实际中受多种因素的影响，如绝缘材料性能、施工工艺等，实现完全绝缘的可能性较低。与此同时，随着绝缘材料的不断老化，钢轨的绝缘性能也会不断下降，进而导致部分电流流入大地，无法正常回流至牵引变电所，并最终形成杂散电流。总所周知，杂散电流会对地铁中的电气设备、设施的正常运行造成影响，还会对隧道和道床内的钢铁结构以及附近的金属管线造成危害，因而对杂散电流的防护有非常重要的现实意义。目前杂散电流的防护一般坚持以防为主，以排为辅，两者结合，加强监护的原则。防护设计方式大体上可分为三类：一是控制杂散电流产生的源头，降低杂散电流值；二是通过杂散电流收集、排流系统，给杂散电流提供更多回流路径；三是建立完备的杂散电流监测系统，监测杂散电流的大小，一旦发现杂散电流过高则及时反馈给主控系统以便进行处理。然而，随着国家城市化的程度越来越高，轨道交通建设的规模也随之扩大，在我国轨道交通直流牵引供电系统中，由于采用走行轨作为回流导体以及绝缘垫片的老化导致绝缘能力下降等问题，杂散电流将会始终伴随着地铁的运行而存在。

技术实现思路

[0003]考虑到现有技术在运营过程中存在的问题，为了较好的改善这种现象，本专利技术提供一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法。
[0004]本专利技术的一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法，采用的系统由电流采集模块、电流泄露判断模块、信号接收与发送模块和故障处理模块组成。
[0005]电流采集模块设置在车内，包括电流计、同轴电缆、数据采集器和PC机。将同轴电缆接在列车轮毂上，并依次连接好电流计、数据采集器和PC机，来实时采集列车接地电流，通过在PC机上实时观察车体接地电流的波形变化情况，对电流泄露进行初步检测。
[0006]电流泄露判断模块包括车载北斗导航定位系统、电力监控系统。车载北斗导航定位系统对列车位置实时定位，并结合电力监控系统对列车行驶进行实时监测，掌握列车的实时运行状态、运行位置、运行距离数据，结合电流采集模块中对列车接地电流实时监测的情况，当PC机检测到电流波形发生变化时，立即记录这一时刻，并与记录的列车位置数据相比对，以确定发生电流泄露的钢轨区段。
[0007]信号接收与发送模块采用双向通信。当发现电流泄露时，电力监控系统将数据记录存档并通过无线通道将信息发送给机器人，同时电力监控系统也将维修指令下发给机器人，隧道内的机器人在收到指令后前往电流泄漏点进行维修。
[0008]故障处理模块采用智能机器人，通过机器人的各种维修功能对杂散电流泄露进行处理。机器人还对进行接线处理完毕后的钢轨进行检测，检测以电流为监测对象并通过波形形式呈现，进而反馈维修结果。
[0009]进一步的，在钢轨沿线旁侧等距离间隔布置若干汇流排，汇流排整体放置在地面上并与地面保持绝缘，并一端连接至贯通地线；汇流排实质上为一块带有多个孔眼的铜板。
[0010]本专利技术和现有技术相比的有益技术效果。
[0011]1、本专利技术对于杂散电流泄露的检测准确度较高，一方面通过实时对列车接地电流的采集与显示，另一方面通过与电力监控系统和车载北斗导航定位系统给出列车的行驶状态、位置数据相对比，两方面双重对照，可以准确地确定发生电流泄露的钢轨区段，进而为接下来的维修工作提供保障。
[0012]2、本专利技术采用智能机器人对杂散电流泄露进行处理，相比于传统采用大量人力进行维修，大大节省了人力，并且不受时间限制，也不需要实行线路停运，便可以立即派出机器人进行维修。且该智能机器人采用无线通信方式，并受电力监控系统调配，能够实现远程操控，同样节省了人力。
[0013]3、本专利技术采用的电流泄露判断方法能够在地铁列车运行时进行，不需要停运检修操作，因此并不会对城市轨道交通造成压力。同时本专利技术采用的机器人体积较小，能够在隧道内行驶，且具体行驶范围是在钢轨两侧，因此不会阻碍地铁列车的正常运行，真正做到了地铁运行与检修同时进行。与以往需要停运维修相比，这是一种很好的进步。
[0014]4、本专利技术采用机器人进行检修，首先会在钢轨旁侧铺设一系列结构简单的汇流排。当机器人行驶至故障段时，能够将电缆连接至最近的汇流排，使得故障段钢轨杂散电流能够重新流回牵引变电所，从而快速实现对故障段的抢修工作，有效避免了杂散电流流入大地产生的危害，为后续更换垫板处的绝缘材料争取时间。
附图说明
[0015]图1为对杂散电流泄露进行处理系统框图。
[0016]图2为电流泄露检测示意图。
[0017]图3为机器人示意图。
[0018]图4为机器人对钢轨接线示意图。
[0019]图5为列车和机器人在隧道内并行示意图。
[0020]图6为采取机器人对杂散电流泄露处理方法流程图。
[0021]附图标号释义：1
‑
隧道、2
‑
接触网、3
‑
受电弓、4
‑
垫板、5
‑
PC机、6
‑
数据采集器、7
‑
同轴电缆、8
‑
电流计、9
‑
电流泄露、10
‑
排流网、11
‑
排流轨、12
‑
直流负母排、13
‑
牵引变电所、14
‑
机械臂、15
‑
图像识别传感器、16
‑
电缆、17
‑
机械爪、18
‑
三角齿轮履带、19
‑
焊枪、20
‑
三角支架、21
‑
平滑履带、22
‑
发生电流泄露的钢轨区段、23
‑
贯通地线、24
‑
下土壤层、25
‑
汇流排、26
‑
钢轨、27
‑
道床、28
‑
列车、29
‑
地面、30
‑
机器人。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和具体实施方法对本专利技术做进一步详细说明。
[0023]本专利技术的一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法，采用的
系统如图1所示，包括车载北斗导航定位系统、列车接地电流检测装置、电力监控系统以及机器人四部分。首先是列车接地电流检测装置，如图2所示，将同轴电缆7接在列车轮毂上，并依次连接好电流计8、数据采集器6、PC机5，并且实际检测时地铁列车不停运，能够实现在地铁运行过程中完成对车体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用智能机器人对地铁杂散电流泄漏进行抑制处理的方法，其特征在于，采用的系统由电流采集模块、电流泄露判断模块、信号接收与发送模块和故障处理模块组成；所述电流采集模块包括电流计(8)、同轴电缆(7)、数据采集器(6)和PC机(5)，将同轴电缆(7)接在列车轮毂上，并依次连接好电流计(8)、数据采集器(6)和PC机(5)，来实时采集列车接地电流，通过在PC机(5)上实时观察车体接地电流的波形变化情况，对电流泄露进行初步检测；所述电流泄露判断模块包括车载北斗导航定位系统、电力监控系统，车载北斗导航定位系统对列车位置实时定位，并结合电力监控系统对列车行驶进行实时监测，掌握列车的实时运行状态、运行位置、运行距离数据，结合电流采集模块中对列车接地电流实时监测的情况，当PC机(5)检测到电流波形发生变化时，立即记录这一时刻，并与记录的列车位置数据相比对，以确定发生电流泄露的钢轨区段；所述信号接收与发送模块采用双向通信，当发现电流泄露时，电力监控系统将数据记录存档...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖嵩，吴雨苏，吴广宁，高国强，郭裕钧，张血琴，高海洋，刘江涛，曹野，刘骁，朱涛，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：