[發明專利]一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統及方法

在審

• 申請號: 201911110738.2
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110865377A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 徐少華;康勇;向業鋒;毛力;涂天祿;郭三旭
• 申請（專利權）人: 四川千行你我科技股份有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G08B25/10;G08C17/02;G08C23/02
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

本發明公開了一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統及方法，所述系統包括位移檢測裝置和監控后臺；所述位移檢測裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、數據處理模塊、無線發送模塊、計時器、正對待測接觸網的超聲波發射器和正對待測接觸網的超聲波接收器；數據處理模塊分別與溫度傳感器、濕度傳感器、計時器、超聲波發射器和超聲波接收器連接，數據處理模塊的輸出端還通過無線發送模塊與監控后臺連接。本發明基于溫度補償和濕度補償，具有較高的測量精度，并且能夠實現對鐵路接觸網的位移的持續檢測，將檢測結果上傳到監控后臺，由監控后臺進行監控預警，有利于保證鐵路行車安全。

技術領域

本發明涉及鐵路接觸網，特別是涉及一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統及方法。

背景技術

鐵路接觸網是沿鐵路線上空架設的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路；對接觸網的位移進行檢測，對于鐵路安全具有非常重要的意義。

目前而言，測量接觸網位移的設備一般超聲波測距儀,超聲波測距波原理是超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。(超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據[計時器]記錄的時間t(秒)，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s＝340t/2)；但是，超聲波測距儀之類的設備還存在這如下缺點：測量精度低；必須由人操控，不能對鐵路接觸網的位移的持續檢測；不能將測量數據實時上傳，使得數據不能及時得到處理，比如在鐵路上檢測接觸網的位移，在接觸網已經發生位移而后臺無法即使獲知時，就難以進行緊急處理，火車經過該段接觸網鐵路可能導致危險。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統及方法，基于溫度補償和濕度補償，具有較高的測量精度，并且能夠實現對鐵路接觸網的位移的持續檢測，將檢測結果上傳到監控后臺，由監控后臺進行監控預警，有利于保證鐵路行車安全。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統，包括位移檢測裝置和監控后臺；所述位移檢測裝置包括溫度傳感器、濕度傳感器、數據處理模塊、無線發送模塊、計時器、正對待測接觸網的超聲波發射器和正對待測接觸網的超聲波接收器；數據處理模塊分別與溫度傳感器、濕度傳感器、計時器、超聲波發射器和超聲波接收器連接，數據處理模塊的輸出端還通過無線發送模塊與監控后臺連接；

所述數據處理模塊，用于以設定的時間間隔控制超聲波發射器向待測接觸網發射超聲波脈沖，并在每次發射超聲波脈沖時控制超聲波接收器進行超聲波回波探測接收，通過計時器確定從每次超聲波脈沖發射到超聲波回波接收所需的時間作為計時信息，并結合計時信息、濕度傳感器采集到的濕度信息和溫度傳感器采集到溫度信息，計算出高精度的接觸網位移數據；

所述無線發送模塊，用于將數據處理模塊計算出的接觸網位移數據傳輸給監控后臺；

所述監控后臺，用于對接收到的接觸網位移數據進行保存，并將接觸網位移數據與預設的閾值進行比較，在接觸網位移數據超過預設的閾值時，進行報警提醒。

一種鐵路接觸網的實時位移監測預警系統的監控預警方法，包括以下步驟：

S1.位移檢測裝置中，數據處理模塊控制超聲波發射器向待測接觸網發射超聲波脈沖，同時控制超聲波接收器進行超聲波回波探測接收，并控制計時器開始計時；

S2.數據處理模塊在超聲波接收器探測接收到超聲波回波時，控制計時器停止計時，得到計時信息，并將計時器清零；

S3.數據處理模塊以溫度信息和濕度信息作為補償，計算出實際環境的聲速信息；

S4.數據處理模塊根據實際環境的聲速信息與計時時間，計算出高精度的接觸網位移數據；

S5.數據處理模塊將計算得到的接觸網位移數據通過無線發送模塊傳輸給監控后臺；