轨道交通弓网工况监测系统技术方案

本发明专利技术提供一种轨道交通弓网工况监测系统，属于轨道交通的检测技术领域。该监测系统包括车载终端、地面检测中心、其用于实现车载终端和地面检测中心的信息传输的数据通信网络。车载终端包括车载数据采集模块，其用于对弓网系统进行弓网工况信息采集以实现对弓网系统的弓网工况进行监视，并同时用于采集列车行驶综合信息；还包括车载分析报警模块，其用于存储弓网工况信息和列车行驶综合信息并基于图像和列车行驶综合信息进行在线分析处理，以判断弓网工况是否异常并在弓网工况被判定为异常时发出报警信息。地面检测中心基于来自一个或多个车载终端的所述图像和列车行驶综合信息对弓网工况进行关联分析处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨道交通的检测
，涉及轨道交通的弓网系统的弓网工况监测系统。
技术介绍
目前大部分的轨道交通系统采用的是电力驱动的列车，通常，通过接触网系统形成额定电压/电流的输送条件、再由列车受电弓部件受流到列车的配电系统进行应用，从而为列车运行提供能量。因此，受电弓与接触网之间相互作用，形成了地面固定供电设备与移动车辆应用之间的纽带，并且二者主要地构成了通常所定义的“弓网系统”。弓网系统在形成电气回路的同时，运行中接触网和受电弓必须保持良好的动态连接工况，这样才能使列车能有良好的受流条件。然而，在轨道交通运行中，常常因为受电弓和接触网之间的工作情况出现异常，产生单系统性的故障，严重影响正常运行作业，其中不乏受电弓或接触网系统各自的原因，但更多反映出来的是存在受电弓与接触网的接合点(也即弓网系统的接合点)的工况存在问题。在受流过程中，受电弓和接触网在机械方面和电气方面均密切相关，车辆运行时，相对滑动接触体之间容易出现电火花，是因为在滑动中两个通电的接触体会短时脱开，此时，电流击穿两个接触体之间的空气隙，从而产生拉弧现象。因此，拉弧现象的出现就说明有可能影响正常受流的情况出现，严重的将导致弓网事故的发生，影响列车的正常运行；拉弧事件也是弓网工况的重要表现方面。因此，保证弓网系统的工况良好、减少弓网系统的故障是减少轨道交通运营故障的关键因素之一。并且，随着列车的速度越来越高，受电弓与接触网分离的可能性越大，弓网电弧越容易产生，弓网系统的弓网工况不良所造成的危害也愈来愈严重。这样，对受电弓和接触网之间的运行工况(也即弓网工况)进行`监测显得愈发重要。目前使用的轨道交通弓网工况监测系统，只是简单地使用摄像头配合硬盘录像机，实时记录受电弓与接触网的结合点的工作状态；当列车完成运营回库后，工作人员将记录的视频数据下载到监控工作站，再采取人工方式查看是否有拉弧现象的发生，并判断发生拉弧现象的大概位置，从而为弓网系统的维护等提供依据。这种轨道交通弓网工况监测方式明显地具有以下缺点:第一，由于列车运行的时间较长，记录的视频数据量非常巨大，仅靠人工审阅判断拉弧现象，难度大、花费时间多、操作繁琐、效率极其低下；第二，人工审阅判断拉弧现象主观性强，并且容易导致判断不准确；第三，所有弓网工况的监测工作是在列车运行后完成，并无实时在线监测功能，从而难以及时有效地发现或预测弓网系统的故障，在进行人工审阅出故障苗头之前，在弓网工况较差的情况下，很可能后续运行经过的列车已经因弓网工况不良发生了故障。有鉴于此，有必要提出一种新型的轨道交通弓网监测系统。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于，实现弓网工况的自动监测。本专利技术的又一目的在于，提高弓网工况的监测准确性。本专利技术的还一目的在于，实现弓网工况的在线监测和及时报警功能。本专利技术的再一目的在于，实现弓网工况的故障预警功能。为实现以上目的或者其他目的，本专利技术提供一种轨道交通弓网工况监测系统，用于对一条或多条轨道线路的弓网系统的弓网工况进行监测，该监测系统包括:车载终端，其包括:车载数据采集模块，其用于对弓网系统进行弓网工况信息采集以实现对弓网系统的弓网工况进行监视，并同时用于采集列车行驶综合信息，车载分析报警模块，其用于存储所采集的弓网工况信息和列车行驶综合信息并基于所述弓网工况信息和列车行驶综合信息进行在线分析处理，以判断弓网工况是否异常并在弓网工况被判定为异常时发出报警信息；地面检测中心，其基于来自一个或多个所述车载终端的所述弓网工况信息和列车行驶综合信息对弓网工况进行关联分析处理；以及数据通信网络，其用于实现所述车载终端和地面检测中心之间的信息传输。按照本专利技术一实施例的轨道交通弓网工况监测系统，其中，所述弓网工况信息包括可见光视频图像和特定频谱图像；所述车载数据采集模块包括:用于采集弓网系统的可见光视频图像的可见光视频图像采集装置；以及用于拍摄弓网系统产生拉弧时的特定频谱图像的特定频谱采集装置。进一步，优选地，所述特定频谱采集装置为紫外图像传感器和/或红外图像传感器。在一实施例中，所述弓网工况情况通过弓网系统上的拉弧所对应的拉弧事件等级来反映。在之前所述实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，在所述在线分析处理中，包括步骤:判别对应于每一电弧现象的一帧或多帧帧特定频谱图像所对应的拉弧事件等级；如果拉弧事件等级大于或等于预定级别，则在线发出所述报警信息。进一步，所述报警信息包括对应该拉弧时刻的特定频谱图像帧、对应该拉弧时刻的可见光视频图像帧、和/或对应该拉弧时刻的列车行驶综合信息。进一步，判别所述拉弧事件等级时，至少基于特定频谱图像帧的灰度等级进行划分。进一步，判别所述拉弧事件等级时，至少还基于列车行驶综合信息的弓网系统受流电流数据进行等级划分。优选地，如果所述弓网系统受流电流数据的变化小于预定值，判别所述拉弧事件至不影响列车运行的等级。进一步，其特征在于，所述拉弧事件等级包括以下四个等级:表示平滑的第一级，表示产生小电弧且不影响列车运行的第二级，表示大电弧但不影响列车运行的第三级，表示大电弧且影响列车运行的第四级；其中，拉弧事件等级大于或等于第三级，则在线发出所述报警信息。按照本专利技术又一实施例的轨道交通弓网工况监测系统，其中，所述列车行驶综合信息包括至少包括列车速度、弓网系统受流电流数据和列车位置信息。在之前所述任一实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，所述车载数据采集模块包括:用于采集弓网系统受流电流数据的感应电流采集装置；和/或列车速度采集装置；其中所述列车位置信息至少根据所述列车速度计算得出。进一步，优选地，所述车载终端还包括无线通信接口模块，该无线通信接口模块可操作地接入所述数据通信网络系统，以至少传输所述弓网工况信息、列车行驶综合信息以及所述在线分析处理所得到数据至所述地面检测中心。进一步，优选地，所述报警信息通过所述数据通信网络进行实时传输，所述弓网工况信息和列车行驶综合信息在所述列车完成预定运行进入车站或车场后进行离线传输。按照本专利技术再一实施例的轨道交通弓网工况监测系统，其中，所述车载分析报警模块包括:主控制器、存储子模块和分析子模块；其中，所述存储子模块用于存储所述弓网工况信息和列车行驶综合信息，所述分析子模块用于进行所述在线分析处理，所述主控制器至少用于控制发送所述报警信息。按照本专利技术再又一实施例的轨道交通弓网工况监测系统，其中，所述地面检测中心包括数据存储服务器、关联分析处理计算装置、操作终端和应用系统服务器，所述数据存储服务器、关联分析处理计算装置、操作终端和应用系统服务器之间通过轨道交通线路局域网实现连接。在之前所述任一实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，优选地，所述关联分析处理用于对多个不同时刻的反映弓网工况的拉弧事件进行比较分析处理，以准确监测弓网工况并预警弓网工况的故障。在之前所述任一实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，所述地面检测中心基于多个车载终端发送过来的所述弓网工况信息、列车行驶综合信息以及所述在线分析处理所得到数据进行所述关联分析处理。在之前所述任一实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，优选地，所述地面检测中心还用于确认所述拉弧事件等级。在之前所述任一实施例的轨道交通弓网工况监测系统中，优选地，所述地面检测中心将所述拉弧事件等级进行进一步细分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道交通弓网工况监测系统，用于对一条或多条轨道线路的弓网系统的弓网工况进行监测，其特征在于，包括：车载终端，其包括：车载数据采集模块，其用于对弓网系统进行弓网工况信息采集以实现对弓网系统的弓网工况进行监视，并同时用于采集列车行驶综合信息；车载分析报警模块，其用于存储所采集的弓网工况信息和列车行驶综合信息并基于所述弓网工况信息和列车行驶综合信息进行在线分析处理，以判断弓网工况是否异常并在弓网工况被判定为异常时发出报警信息；地面检测中心，其基于来自一个或多个所述车载终端的所述弓网工况信息和列车行驶综合信息对弓网工况进行关联分析处理；以及数据通信网络，其用于实现所述车载终端和地面检测中心之间的信息传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵乎，王绍银，
申请(专利权)人：赵乎，
类型：发明
国别省市：