CN112817232B - 一种列车受电弓的控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种列车受电弓的控制方法和装置，其中应用于车载系统的方法包括，实时采集列车的运行数据和接触网数据并发送至地面服务器；需要调整受电弓时，从服务器获取列车前方预设长度的接触电网的线路状态数据；线路状态数据由服务器根据运行数据和接触网数据综合分析得到；若线路状态数据指示前方的接触电网存在异常状态，将列车的受电弓的升弓压力调节至基于异常状态确定的最优压力值；异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，受电弓异常。本方案中，列车行驶时根据服务器分析出的线路状态数据预判前方的接触电网是否有包括硬点在内的异常状态，有异常状态时提前调节受电弓的升弓压力，减弱异常状态给受电弓造成的不良影响并保证受流质量。

Description

一种列车受电弓的控制方法和装置

技术领域

本发明涉及有轨列车供电技术领域，特别涉及一种列车受电弓的控制方法和装置。

背景技术

弓网系统是目前高速列车常用的一种功能系统，其主要包括沿着轨道架设的、位于轨道上方的接触电网(简称接触网)，以及安装在高速列车上的受电弓两部分。列车运行时，受电弓的碳滑板在高压气囊的支撑下保持和轨道上方的接触电网的接触，从而将接触电网的电能输出至列车。

在实际应用中，由于多种客观因素(如接触电网自身的缺陷，列车时速，当地风速等)的影响，接触电网相对于受电弓的碳滑板往往是不平顺的，列车驶过接触电网的一段线路时，可能会经过多个接触硬点(以下简称硬点，指碳滑板和接触电网之间的接触压力突然发生大幅度变化的点)，这些硬点的存在会引起受流质量降低，使电弓受到冲击，使碳滑板出现异常磨损等问题，带来多种多种安全隐患。

发明内容

基于上述现有技术存在的问题，本申请提供一种列车受电弓的控制方法和装置，以减小硬点对受电弓的不良影响和保证受电弓的受流质量。

本申请提供一种列车受电弓的控制方法，应用于车载系统，所述控制方法包括：

数据采集过程：

在列车运行时，实时采集当前所述列车的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，所述列车的车速和所在位置；

通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理，并将分析处理后的所述列车的运行数据通过无线网络发送至地面服务器；

受电弓调节过程：

从服务器获取目标接触电网的线路状态数据；其中，所述目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网；所述线路状态数据由所述服务器根据通过对应接触电网的列车反馈的运行数据分析得到；

若所述线路状态数据指示所述目标接触电网存在异常状态，基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。

可选的，所述实时采集当前所述列车的运行数据之后，还包括：

拍摄列车通过的线路的接触电网的图像，并将所述图像发送至地面服务器；其中，所述图像作为排查所述接触电网的故障的依据。

可选的，所述在列车运行时，实时采集当前所述列车的运行数据，包括：

接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力；其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；

接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力；其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；

接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力；其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；

接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度；其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；

从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置。

可选的，基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值，包括：

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值；

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值。

可选的，所述基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值之后，还包括：

在所述列车的驾驶室的显示屏上，显示所述异常状态以及所述地面服务器提供的所述异常状态的详细信息。

本申请还提供一种列车受电弓的控制方法，应用于地面服务器，所述控制方法包括：

数据采集过程：

接收列车的车载系统通过接触电网时实时反馈的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，所述列车的车速和所在位置；

根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态，并根据检测结果生成所述接触电网的线路状态数据；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常；

受电弓调节过程：

向正在运行的列车的车载系统发送所述列车对应的目标接触电网的线路状态数据，使所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力；其中，所述目标接触电网，指代位于所述列车前方预设长度的接触电网。

可选的，所述根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态之前，还包括：

接收运行中的列车的车载系统发送的，所述列车前方预设长度的接触电网的图像；

根据所述接触电网的图像检测对应的接触电网是否存在几何缺陷。

可选的，所述根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态之后，还包括：

若检测出所述接触电网存在异常状态，将所述异常状态的详细信息和存在异常状态的接触电网的位置发送至接触电网的维护系统，以提示所述维护系统进行维护。

本申请又提供一种列车受电弓的控制装置，应用于车载系统，所述控制装置包括：

采集单元，用于在列车运行时，实时采集当前所述列车的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，所述列车的车速和所在位置；

分析单元，用于通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理；

通信单元，用于将采集到的经过分析处理后的所述列车的运行数据通过无线网络发送至地面服务器；

所述通信单元，用于从服务器获取目标接触电网的线路状态数据；其中，所述目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网；所述线路状态数据由所述服务器根据通过对应接触电网的列车反馈的运行数据分析得到；

调节单元，用于若所述线路状态数据指示所述目标接触电网存在异常状态，基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。

可选的，所述采集单元还用于，拍摄列车通过的线路的接触电网的图像；

所述通信单元还用于，将所述图像发送至地面服务器；其中，所述图像作为排查所述接触电网的故障的依据。

可选的，所述采集单元实时采集当前所述列车的运行数据时，具体用于：

接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力；其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；

接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力；其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；

接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力；其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；

接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度；其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；

从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置。

可选的，所述调节单元基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值时，具体用于：

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值；

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值。

可选的，还包括：

显示单元，用于在所述列车的驾驶室的显示屏上，显示所述异常状态以及所述地面服务器提供的所述异常状态的详细信息。

本申请再提供一种列车受电弓的控制装置，应用于地面服务器，所述控制装置包括：

通信单元，用于接收列车的车载系统通过接触电网时实时反馈的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，所述列车的车速和所在位置；

检测单元，用于根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态，并根据检测结果生成所述接触电网的线路状态数据；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常；

所述通信单元，用于：向正在运行的列车的车载系统发送所述列车对应的目标接触电网的线路状态数据，使所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力；其中，所述目标接触电网，指代位于所述列车前方预设长度的接触电网。

可选的，所述通信单元还用于：

接收运行中的列车的车载系统发送的，所述列车前方预设长度的接触电网的图像；

所述检测单元还用于：

根据所述接触电网的图像检测对应的接触电网是否存在几何缺陷。

本申请提供一种列车受电弓的控制方法和装置，其中应用于车载系统的方法包括，实时采集列车的运行数据并将其发送至地面服务器；需要调整受电弓时，从服务器获取列车前方预设长度的接触电网的线路状态数据；线路状态数据由服务器根据运行数据检测得到；若线路状态数据指示前方的接触电网存在异常状态，基于异常状态确定最优压力值，并将列车的受电弓的升弓压力调节至最优压力值；异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，受电弓异常。本方案中，列车行驶时根据服务器检测出的线路状态数据预判前方的接触电网是否有包括硬点在内的异常状态，有异常状态时提前调节受电弓的升弓压力，减弱异常状态给受电弓造成的不良影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的应用场景；

图2为本申请实施例提供的一种列车受电弓的控制方法中数据采集过程的流程图；

图3为本申请实施例提供的一种传感器安装方式示意图；

图4为本申请实施例提供的一种列车受电弓的控制方法中受电弓调节过程的流程图；

图5为本申请实施例提供的一种应用于车载系统的列车受电弓的控制方法的装置的结构示意图；

图6为本申请实施例提供的一种应用于地面服务器的列车受电弓的控制方法的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了方便理解本申请实施例提供的受电弓的控制方法，首先结合图1说明本申请提供的控制方法的应用场景。

图1为现有的弓网系统的示意图。如图1所示，在高速列车的轨道上方，沿着轨道的走向架设有供电线路，这些供电线路就是弓网系统中的接触网，相应的列车顶上安装有如图1所示的受电弓，受电弓的设置有升弓气囊，升弓气囊具有一定的压强(即升弓压力)，可以将受电弓顶端的碳滑板向上抬起，使得碳滑板在列车运行过程中保持和列车上方的接触网的紧密接触，这样，电能就可以通过接触网流向碳滑板，再通过碳滑板流向列车的驱动系统(以及其他耗能的系统)，从而为列车供能。

如背景技术所述，沿轨道架设的接触网由于多种客观因素，会存在大量硬点，目前，因为各种客观因数造成接触网的不平顺，接触网硬点无法完全消除。若列车通过硬点时接触压力突然大幅度下降，则通过硬点时碳滑板和接触网的接触就会松动，导致列车的受流质量降低，进而引起列车的供能不足，干扰列车正常运行。若列车通过硬点时接触压力突然大幅度上升，则碳滑板和接触网之间会产生剧烈摩擦，导致碳滑板出现异常磨耗，并且受电弓的主体框架也会受到冲击，这些因素都会缩短受电弓的使用寿命。

现有的受电弓的控制系统，只会将受电弓的升弓压力维持在一个稳定的区间内，升弓压力基本不变，无法通过调节升弓压力来减弱或消除硬点带来的不良影响。

基于上述现有技术的问题，本申请提出一种列车受电弓的控制方法，该方法的关键在于，通过安装在列车上的检测系统收集列车的运行数据，从而检测接触网的工作状态，并分析运行数据确定接触网中哪些区间存在硬点(以及其他的异常状态)。这样，列车的车载系统即可根据上述分析结果预判列车前方一定长度(或者说一定里程)内的接触网是否有异常，并在预判出有异常时提前调整升弓压力，从而减弱或消除接触网的异常状态对列车的不良影响。

此外，还可以分析接触网的图像检测出接触网的几何缺陷，然后将检测出的几何缺陷以及前述异常状态推送至维护系统，从而指导有关人员进行维护和检修。

本申请提供的列车受电弓的控制方法主要由车载系统和地面服务器两类设备协同执行，其中车载系统用于采集数据，以及基于数据的分析结果直接调节受电弓的升弓压力，而地面服务器则用于对车载系统采集的数据进行分析，并向车载系统提供分析结果。

也就是说，本申请提供的列车受电弓的控制方法包括两个过程，分别是数据采集过程，和受电弓调节过程，这两个过程之间并没有特定的先后顺序，车载系统和地面服务器均可以同时执行这两个过程中的对应步骤，也可以在一段时间内只执行某一过程中的步骤，而不执行另一过程中的步骤。

下面结合附图分别介绍本申请提供的列车受电弓的控制方法的两个过程：

首先，请参考图2，本申请实施例提供的列车受电弓的控制方法中的数据采集过程可以包括如下步骤：

S201、车载系统在列车运行时，实时采集当前列车的运行数据。

其中，列车的运行数据可以包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，列车的车速和所在位置。

上述列车的运行数据中，列车的车速可以从列车的测速仪读取得到，列车的所在位置，可以通过利用卫星定位技术确定，另外，还可以结合卫星定位技术，惯性导航技术，以及列车上安装的高清摄像头拍摄得到的列车周围环境的图像实现精准定位。

运行数据中，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力等数据，可以通过安装在受电弓的各个位置的检测元件检测得到。在本申请提供的方案中，可以采用相应的光纤传感器作为检测元件，当然，也可以采用具有相应的检测功能的检测元件代替本方案中的光纤传感器。

对于受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，可以接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力。

其中，光纤压力传感器嵌入安装在受电弓的碳滑板的滑板支撑上。

对于受电弓碳滑板的应力，可以接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据应力信号确定受电弓碳滑板的应力。

其中，光纤应力传感器安装在碳滑板的下表面。

对于受电弓承载的气流压力，可以接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据风压信号确定受电弓承载的气流压力。

其中，一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器。

也就是说，检测受电弓承载的气流压力需要使用两个光纤风压传感器，这两个光纤风压传感器分别安装在受电弓上框架的正反两面，其中正面是朝向列车运行方向的一面，反面则是朝向列车运行方向的反方向的一面，并且，这两个光纤风压传感器均平行于受电弓上框架安装。

对于受电弓弓头的振动加速度，可以接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度；其中，光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上。

光纤加速度传感器和光纤压力传感器的安装位置可以参考图3。碳滑板的滑板支撑，是受电弓中用于连接弓头支架和碳滑板的一个组件，图3是一种可选的滑板支撑的结构示意图，其中，滑板支撑下方固定在弓头支架上，中间是一个可上下伸缩的弹簧筒，弹簧筒上方则是连接碳滑板的滑板底座。

在本申请中，光纤压力传感器可以嵌入安装在滑板底座和弹簧筒的上表面之间，同时，弹簧筒一侧可以延伸出图示的一个安装座，光纤加速度传感器就可以安装在这个安装座上，从而检测得到受电弓弓头的振动加速度。

根据受电弓的型号不同，其结构也会有一定差异，相应的，上述传感器的安装位置也可以根据受电弓的结构的变化而相应的调整，并不仅限于上述安装方式。

各个光纤传感器通过光纤反馈的信号，可以由车载系统中的智能主机进行解调，解调后即可得到信号中携带的上述运行数据。

可选的，除了采集上述数据以外，还可以在列车顶部安装结构光3D相机，高清摄像机，补光灯等多种摄像设备，用以测量列车行驶前方一定距离内的接触网的几何尺寸参数，以及拍摄一定距离内接触网的实时图像，并将这些集合几何尺寸参数和图像一并发送至地面服务器。地面服务器可以根据接收的几何尺寸参数和图像，判断接触网中任意一段线路是否存在几何缺陷。

可以理解的，上述采集接触网的图像的动作，可以和步骤S201中采集列车运行数据的动作同时执行。

可选的，上述几何尺寸参数以及接触网的图像，也可以不通过列车顶部的摄像设备采集，而采用其他方式采集，例如，可以用人工手动测量的便携式激光接触网检测仪在线路上检测几何尺寸参数，还可以用专用的线路检测车采集几何尺寸参数和图像，通过以上方式采集的几何尺寸参数和图像均可以发送至地面服务器，以支持地面服务器进行检测。

S202、车载系统向地面服务器发送采集到的列车的运行数据。

在步骤S202中，车载系统可以通过3G，4G或5G无线网络，将步骤S201中实时采集到的数据发送至地面服务器。

车载系统发送上述运行数据之前，可以通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理。具体的分析处理过程可以包括：

对采集到的运行数据进行校准，根据当前的运行数据预测列车前方的接触网线路是否异常，对运行数据进行加密等。

S203、地面服务器根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据检测接触网的状态，并生成接触网的线路状态数据。

步骤S203中，对接触网的检测主要是指，检测列车反馈的运行数据所对应接触网的线路是否存在异常状态，相应的，生成的线路状态数据，则用于指示对应线路是否存在异常状态，具体的，若对应的线路存在异常状态，则线路状态数据中可以包括异常告警数据，以及用于描述异常状态的详细信息的数据，例如，如果异常状态是硬点，那么线路状态数据中可以描述列车经过硬点时检测到的接触压力。

上述异常状态可以包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。另外，若提供了接触网的几何尺寸参数以及接触网的图像，则地面服务器还可以进一步检测接触网是否存在几何缺陷。

上述异常状态中，接触压力大于阈值，是指，接触网的某一段连续的线路，在列车经过时，受电弓和接触网之间的接触压力持续地大于设定的接触压力阈值，这种情况会对碳滑板造成严重的磨损。

受电弓异常，是指，当列车经过接触网的某一位置，或者某段线路时，接触压力较为正常，但是受电弓出现其他异常状况，例如受流质量过差，受电弓剧烈震动等。

几何缺陷，是指，接触网的线路由于线路自身的形变，或者架设线路用的支架损坏，导致接触网的线路的高度过低，或者由于线路的外表损坏等状态。

具体的，地面服务器接收到车载系统发送的上述数据后，首先可以将上述数据存储在数据库中作为备份，然后可以根据上述数据中列车的所在位置，查找到之前其他列车的车载系统反馈的相同位置的数据，线路基础数据(包括但不限于，里程，是否隧道，是否桥梁，对应位置的坡度，曲线度等)，接触网基础参数(接触网线路的导高、拉出值等)，并参考列车的型号，得出对应位置的线路状态数据，然后将线路状态数据存入数据库。当后续有列车要通过对应线路之前，地面服务器就可以将对应线路的线路状态数据提供给将要通过对应线路的列车，以便列车根据线路状态数据提前调整受电弓的升弓压力。

可选的，若地面服务器针对接触网的某一段线路输出的线路状态数据指示该线路存在异常状态，则地面服务器可以将异常状态所在的位置，以及相关的详细信息推送给轨道的维护系统，以提示维护系统的相关人员及时进行维护和检修，并且可以进一步提示相关人员在修复了异常状态之后登陆地面服务器进行反馈。

通过执行如图2所示的方法，地面服务器可以收集到列车轨道沿线的所有接触网的线路的线路状态数据，从而确定出每个地方的接触网分别在哪些位置存在异常状态，在有列车将要经过有异常状态的线路，特别是要经过有硬点的线路时，列车的车载系统就可以根据地面服务器提供的线路状态数据预判出硬点的存在，从而提前调节升弓压力。

下面请参考图4，本申请实施例提供的列车受电弓的控制方法中的受电弓调节过程可以包括以下步骤：

S401、从地面服务器获取目标接触网的线路状态数据。

其中，目标接触网，指代位于列车前方预设长度的接触网。

例如，在行驶时，列车的车载系统可以将列车当前的所在位置发送给地面服务器，然后地面服务器根据当前的所在位置以及列车的行驶方向，提取出列车前方一定长度(比如，前方两公里内)的接触网的线路状态数据，然后将提取的线路状态数据发送给上述车载系统。

另外，地面服务器也可以将这趟列车的整条运行线路(例如，从城市X到城市Y之间的整条列车线路)沿线的接触网的线路状态数据一次性发送至列车的车载系统，车载系统的智能分析主机则在列车行驶时，根据当前的位置从地面服务器发送的数据中筛选出前方一定长度的接触网的线路状态数据。

可选的，步骤S401和步骤S402所述的调节过程，可以在列车行驶的过程中实时执行，即列车行驶过程中，车载系统可以实时获取前方预设长度的接触网的线路状态数据，并在线路状态数据指示前方存在异常状态时执行步骤S402。

S402、车载系统基于线路状态数据所指示的目标接触网的异常状态调节升弓压力。

可以理解的，在步骤S402中，车载系统可以首先对线路状态数据进行判断，若线路状态指示列车前方预设长度的接触电网不存在异常状态，就不需要调整受电弓的升弓压力，这种情况下只需要保持当前的升弓压力即可。

若线路状态数据指示前方预设长度的接触网(即目标接触网)存在异常状态，则车载系统可以基于异常状态确定列车的受电弓的最优压力值，并将受电弓的升弓压力调节至最优压力值。

可选的，车载系统可以参考过去通过目标接触网的列车收集的运行数据，特别是参考过去通过目标接触网的列车收集的，通过目标接触网时受电弓和接触网之间的接触压力，确定出一个在保证受电弓的受流质量满足列车正常运行的基本受流质量要求同时，使得碳滑板的磨耗尽可能小的压力值作为最优压力值。

确定了最优压力值后，车载系统(具体可以是车载系统的智能分析主机)就可以通过列车的压力调节系统调节升弓气囊内的压强，压力调节系统主要包括高压储风缸，具有快速响应能力的电磁伺服阀、电磁安全阀和电磁放风阀，以及高精度快速响应光纤压力传感器(用于检测升弓气囊内的压强)和相应的管路。压力调节系统的管路和升弓气囊连接，智能分析主机通过调整相应的阀门的开度即可控制升弓气囊放气或者控制高压储风缸向升弓气囊充气，从而调节升弓气囊的压强(升弓气囊的压强就是前述升弓压力)至设定的最优压力值。

在调节过程中，考虑到系统的响应可能不及时，智能分析主机可以采用闭环调节的方式，即，智能分析主机每次调节之后，从前述光纤压力传感器获取受电弓和接触网的接触压力，然后对调节后的接触压力和目标接触网的线路状态数据进行综合分析，根据分析结果继续调节升弓气囊的压强(或者根据分析结果修正前述最优压力值)。

另外，智能分析主机内预制各检测装置的缺陷预警阀值，一旦任意一个检测装置(即前述传感器)检测到的数值超出缺陷预警阈值，则向地面服务器发送告警信息，同时在车载系统中做出相应的调整，以避免出现弓网事故。

上述最优压力值的确定方法可以是：

若异常状态为硬点，且硬点为接触压力突增的点，根据地面服务器提供的在硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值。

也就是说，在前方的接触网存在接触压力突增的硬点时，可以提前下调升弓压力。

若异常状态为硬点，且硬点为接触压力突降的点，根据地面服务器提供的在硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值。

也就是说，在前方的接触网存在接触压力突降的硬点时，可以提前上调升弓压力。

可选的，在由于前方的接触网存在硬点(或其他异常状态)而调节升弓压力之后，车载系统可以实时的通过当前的接触压力判断列车是否已经经过存在异常状态的位置，若判断出列车已经经过存在异常状态的位置，则车载系统可以将受电弓的升弓压力回调至原本的压力值。

也就是说，假设列车在正常状态下保持受电弓的升弓压力为标准压力值，在发现前方预设长度的接触网有异常状态后，确定一个最优压力值并将受电弓的升弓压力调整至最优压力值，然后，在车载系统判断出列车通过存在异常状态的位置后，车载系统就可以将受电弓的升弓压力回调至原本的标准压力值。

可选的，本实施例提供的方法还可以包括以下步骤：

S403、车载系统在显示屏上，显示目标接触网的异常状态以及异常状态的详细信息。

其中，上述显示屏安装在驾驶室，除了可以显示上述异常状态及其详细信息以外，显示屏还可以显示实时监测数据和报警数据，列车司机可以根据显示屏上显示的数据进行决策。

例如，司机可以选择打开或关闭驾驶室的转换开关，在转换开关打开时，车载系统的受电弓控制功能启用，车载系统通过执行本申请提供的方法自动调节受电弓的升弓压力，在转换开关关闭时，车载系统的受电弓控制功能禁用，即车载系统不执行本申请提供的受电弓的控制方法。

在本申请任一实施例提供的方案中，关于车载系统的数据传输，处理，以及对受电弓的升弓压力的调整等动作，均可以由车载系统中的智能分析主机执行。

智能分析主机主要包括电源模块，数据处理模块和光纤信号解调器等部件，智能分析主机可以认为是车载系统的一部分，用于分析处理各种测量数据并以及根据地面服务器提供的线路状态数据输出升弓压力调节指令，从而调节升弓压力。

当然，在其他可选的实施例中，也可以使用其他具备同等的数据处理能力的电子设备代替智能分析主机而执行本申请所提供的方法。

本申请实施例具体如下的有益效果：

一方面，通过在受电弓上加装光纤风压传感器，监测列车运行中气流对受电弓的抬升影响。在地面服务器的分析软件中增加车辆信息数据，充分分析各种车型、各种车速通过同一路段时的接触压力，从而在检测接触网的异常状态时排出各种环境因素的干扰，使得检测结果更加准确。

另一方面，本方案能够通过线路状态数据预判出通过前方的接触网时是否会有硬点，当前方存在接触压力突降的硬点(即通过硬点时接触压力突然减小)时，可以提前上调受电弓的升弓压力，使得列车通过硬点时受电弓能够和接触网充分接触，减小接触压力降低对受流质量产生的不良影响。当前方存在接触压力突增的硬点(即通过硬点时接触压力突然增大)时，可以提前下调受电弓的升弓压力，避免在硬点处的接触压力过大而对受电弓的碳滑板造成严重磨损。通过调节受电弓的升弓压力，可以提供受电弓的受流质量同时降低碳滑板的磨耗，提高设备使用率降低运营成本。

另外，列车的车载系统采集到的运行数据，以及通过摄像机拍摄到的图像，还可以用于对接触网的在线监测，以及用于对受电弓的状态进行视频监控，从而，对接触网的维护提供精确指导数据，降低人工检测成本同时提高运维的时效性。

进一步的，在列车运行过程中，列车经过某些路段时需要执行降弓操作，即需要降低受电弓的高度，在本方案中，地面服务器可以存储每条列车线路上需要降弓的路段的里程数据(该里程数据用于指示列车具体需要在哪些路段降弓)，由此，列车的车载系统可以从地面服务器获得需要降弓的路段的里程数据，在进入需要降弓的路段之间自动降弓，然后在离开需要降弓的路段后自动升弓(即提高受电弓的高度)，从而实现对受电弓升降的自动控制，避免驾驶员手动升降受电弓不及时而影响列车行驶，减少行车故障，提高列车的智能化能力。

可选的，本申请实施例提供的方法中的部分功能(如调节升弓压力的功能)可以集成到列车智能驾驶系统中，使得列车的自动驾驶系统带升弓压力调节功能，实现列车运行中根据接触网和线路状况自动调节升弓压力。

最后，提供一个简单的示例以便更好的理解本申请提供的方案。

假设在某一时间列车1驶过轨道上的A点向B点行驶，A点和B点之间的距离为5km(公里)，列车1驶过A点到B点这一区间段后，列车1的车载系统通过执行图2对应的实施例所述的数据采集的过程，收集并向地面服务器发送了列车1在A点到B点这一区间段(以下简称AB区间段)行驶时的运行数据。

对应的，地面服务器针对AB区间段的运行数据，可以利用运行数据中受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，列车的车速和所在位置等数据对受电弓和接触电网的接触压力进行修正，从而获得列车1通过AB区间段的过程中，受电弓和接触电网的实际接触压力。

假设地面服务器分析后，确定列车1通过AB区间段中某一位置时，实际接触压力相较于AB区间段其他位置的接触压力明显偏大，并且这个实际接触压力偏大的位置和前后相邻位置的接触压力之间的差值也较大，也就是说，在这一位置列车1的受电弓和接触网之间的接触压力突然急剧增大，那么地面服务器就可以确定AB区间段中的这一位置为一个硬点，进而生成相应的线路状态数据。

随后，当另一辆列车(列车2)到达轨道上的A点时，其车载系统从地面服务器获取前方5公里的接触网的线路状态数据(即AB区间段的线路状态数据)，通过线路状态数据发现前方的AB区间段的接触电网中，存在一个接触压力突增的硬点，于是列车2的车载系统在A点就开始提前下调受电弓的升弓压力，从而减小列车2在通过AB区间段的硬点时受电弓和接触电网的接触压力，达到减少受电弓碳滑板的磨耗的效果。

基于本申请实施例提供的受电弓的控制方法，本申请实施例还提供一种受电弓的控制装置。与控制方法对应的，本申请所提供的控制装置包括应用于车载系统的控制装置和应用于地面服务器的控制装置。

首先请参考图5，图5为本申请实施例提供的一种应用于车载系统的列车受电弓的控制装置的结构示意图，该装置可以包括如下单元：

采集单元501，用于在列车运行时，实时采集当前列车的运行数据。

其中，列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，列车的车速和所在位置。

分析单元502，用于通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理。

对采集到的运行数据进行校准，根据当前的运行数据预测列车前方的接触网线路是否异常，对运行数据进行加密等。

通信单元503，用于将采集到的列车的运行数据通过无线网络发送至地面服务器。

通信单元503，用于从服务器获取目标接触电网的线路状态数据。

其中，目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网；线路状态数据由服务器根据通过对应接触电网的列车反馈的运行数据检测得到。

调节单元504，用于若线路状态数据指示目标接触电网存在异常状态，基于异常状态确定列车的受电弓的最优压力值，并将受电弓的升弓压力调节至最优压力值。

其中，异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。

可选的，采集单元501还用于，拍摄列车通过的线路的接触电网的图像。

通信单元还用于，将图像发送至地面服务器。

采集单元501实时采集当前列车的运行数据时，具体用于：

接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力；其中，光纤压力传感器嵌入安装在受电弓的碳滑板的滑板支撑上；

接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据应力信号确定受电弓碳滑板的应力；其中，光纤应力传感器安装在碳滑板的下表面；

接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据风压信号确定受电弓承载的气流压力；其中，一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；

接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度；其中，光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；

从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置。

调节单元504基于异常状态确定列车的受电弓的最优压力值，并将受电弓的升弓压力调节至最优压力值时，具体用于：

若异常状态为硬点，且硬点为接触压力突增的点，根据地面服务器提供的在硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将受电弓的升弓压力下调至最优压力值；

若异常状态为硬点，且硬点为接触压力突降的点，根据地面服务器提供的在硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将受电弓的升弓压力上调至最优压力值。

可选的，该控制装置还包括：

显示单元505，用于在列车的驾驶室的显示屏上，显示异常状态以及地面服务器提供的异常状态的详细信息。

请参考图6，图6为本申请实施例提供的一种应用于地面服务器的列车受电弓的控制装置的结构示意图，该装置可以包括如下单元：

通信单元601，用于接收列车的车载系统通过接触电网时实时反馈的运行数据。

其中，列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，列车的车速和所在位置。

检测单元602，用于根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测接触电网是否存在异常状态，并根据检测结果生成接触电网的线路状态数据。

其中，异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。

通信单元601，用于：向正在运行的列车的车载系统发送列车对应的目标接触电网的线路状态数据，使列车的车载系统根据线路状态数据所指示的异常状态调节列车的受电弓的升弓压力。

其中，目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网。

可选的，通信单元601还用于：

接收运行中的列车的车载系统发送的，列车前方预设长度的接触电网的图像；

检测单元602还用于：

根据接触电网的图像检测对应的接触电网是否存在几何缺陷。

本申请任一实施例提供的列车受电弓的控制装置，其具体工作原理可以参考本申请实施例提供的列车受电弓的控制方法中的对应步骤，此处不再详述。

本申请提供一种列车受电弓的控制装置，在应用于车载系统的控制装置中，采集单元501实时采集列车的运行数据并由通信单元503将其发送至地面服务器；需要调整受电弓时，通信单元503从服务器获取列车前方预设长度的接触电网的线路状态数据；线路状态数据由服务器根据运行数据检测得到；若线路状态数据指示前方的接触电网存在异常状态，调节单元504基于异常状态确定最优压力值，并将列车的受电弓的升弓压力调节至最优压力值；异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，受电弓异常。本方案中，列车行驶时根据服务器检测出的线路状态数据预判前方的接触电网是否有包括硬点在内的异常状态，有异常状态时提前调节受电弓的升弓压力，减弱异常状态给受电弓造成的不良影响。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

需要注意，本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种列车受电弓的控制方法，其特征在于，应用于车载系统，所述控制方法包括：

数据采集过程：

在列车运行时，实时采集当前所述列车的运行数据，包括：接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力，其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力，其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度，其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置；

通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理，并将分析处理后的所述列车的运行数据通过无线网络发送至地面服务器；

受电弓调节过程：

从服务器获取目标接触电网的线路状态数据；其中，所述目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网；所述线路状态数据由所述服务器根据通过对应接触电网的列车反馈的运行数据分析得到；

若所述线路状态数据指示所述目标接触电网存在异常状态，基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值，所述基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值包括：若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值，所述最优压力值为通过参考历史运行数据，确定出的在保证受电弓的受流质量满足列车正常运行的基本受流质量要求同时，使得碳滑板的磨耗最小的压力值，所述历史运行数据包括历史受电弓和接触网之间的接触压力；若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述实时采集当前所述列车的运行数据之后，还包括：

拍摄列车通过的线路的接触电网的图像，并将所述图像发送至地面服务器；其中，所述图像作为排查所述接触电网的故障的依据。

3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值之后，还包括：

在所述列车的驾驶室的显示屏上，显示所述异常状态以及所述地面服务器提供的所述异常状态的详细信息。

4.一种列车受电弓的控制方法，其特征在于，应用于地面服务器，所述控制方法包括：

数据采集过程：

接收列车的车载系统通过接触电网时实时反馈的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括：车载系统接收的光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；车载系统接收的光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力，其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；车载系统接收的一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力，其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；车载系统接收的光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度，其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；车载系统从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置；

根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态，并根据检测结果生成所述接触电网的线路状态数据；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常；

受电弓调节过程：

向正在运行的列车的车载系统发送所述列车对应的目标接触电网的线路状态数据，使所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力；其中，所述目标接触电网，指代位于所述列车前方预设长度的接触电网；所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力的过程为：若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值，所述最优压力值为通过参考历史运行数据，确定出的在保证受电弓的受流质量满足列车正常运行的基本受流质量要求同时，使得碳滑板的磨耗最小的压力值，所述历史运行数据包括历史受电弓和接触网之间的接触压力；若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值。

5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态之前，还包括：

接收运行中的列车的车载系统发送的，所述列车前方预设长度的接触电网的图像；

根据所述接触电网的图像检测对应的接触电网是否存在几何缺陷。

6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态之后，还包括：

若检测出所述接触电网存在异常状态，将所述异常状态的详细信息和存在异常状态的接触电网的位置发送至接触电网的维护系统，以提示所述维护系统进行维护。

7.一种列车受电弓的控制装置，其特征在于，应用于车载系统，所述控制装置包括：

采集单元，用于在列车运行时，实时采集当前所述列车的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括，受电弓碳滑板的应力，受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，受电弓弓头的振动加速度，受电弓承载的气流压力，所述列车的车速和所在位置；

分析单元，用于通过智能分析主机对所述列车的运行数据进行分析处理；

通信单元，用于将采集到的经过分析处理后的所述列车的运行数据通过无线网络发送至地面服务器；

所述通信单元，用于从服务器获取目标接触电网的线路状态数据；其中，所述目标接触电网，指代位于列车前方预设长度的接触电网；所述线路状态数据由所述服务器根据通过对应接触电网的列车反馈的运行数据分析得到；

调节单元，用于若所述线路状态数据指示所述目标接触电网存在异常状态，基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常；

所述采集单元实时采集当前所述列车的运行数据时，具体用于：

接收光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力；其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；

接收光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力；其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；

接收一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力；其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；

接收光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度；其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；

从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置；

所述调节单元基于所述异常状态确定所述列车的受电弓的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力调节至所述最优压力值时，具体用于：

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值，所述最优压力值为通过参考历史运行数据，确定出的在保证受电弓的受流质量满足列车正常运行的基本受流质量要求同时，使得碳滑板的磨耗最小的压力值，所述历史运行数据包括历史受电弓和接触网之间的接触压力；

若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，所述采集单元还用于，拍摄列车通过的线路的接触电网的图像；

所述通信单元还用于，将所述图像发送至地面服务器；其中，所述图像作为排查所述接触电网的故障的依据。

9.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于，还包括：

显示单元，用于在所述列车的驾驶室的显示屏上，显示所述异常状态以及所述地面服务器提供的所述异常状态的详细信息。

10.一种列车受电弓的控制装置，其特征在于，应用于地面服务器，所述控制装置包括：

通信单元，用于接收列车的车载系统通过接触电网时实时反馈的运行数据；其中，所述列车的运行数据包括：车载系统接收的光纤压力传感器通过光纤反馈的压力信号，并根据所述压力信号确定受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，其中，所述光纤压力传感器嵌入安装在所述受电弓的碳滑板的滑板支撑上；车载系统接收的光纤应力传感器通过光纤反馈的应力信号，并根据所述应力信号确定受电弓碳滑板的应力，其中，所述光纤应力传感器安装在所述碳滑板的下表面；车载系统接收的一对光纤风压传感器通过光纤反馈的风压信号，并根据所述风压信号确定受电弓承载的气流压力，其中，所述一对光纤风压传感器，包括安装在受电弓上框架的正方向和反方向、且与所述受电弓上框架平行的两个光纤风压传感器；车载系统接收的光纤加速度传感器反馈的加速度信号，并根据所述加速度信号确定受电弓弓头的振动加速度，其中，所述光纤加速度传感器安装在碳滑板的滑板支撑的弹簧筒上；车载系统从测速仪读取列车的车速，并利用卫星定位确定列车的所在位置；

检测单元，用于根据接触电网的基础数据和列车通过时反馈的运行数据，检测所述接触电网是否存在异常状态，并根据检测结果生成所述接触电网的线路状态数据；其中，所述异常状态包括，硬点，接触压力大于阈值，以及受电弓异常；

所述通信单元，用于：向正在运行的列车的车载系统发送所述列车对应的目标接触电网的线路状态数据，使所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力；其中，所述目标接触电网，指代位于所述列车前方预设长度的接触电网；所述列车的车载系统根据所述线路状态数据所指示的异常状态调节所述列车的受电弓的升弓压力的过程为：若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突增的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定低于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力下调至所述最优压力值，所述最优压力值为通过参考历史运行数据，确定出的在保证受电弓的受流质量满足列车正常运行的基本受流质量要求同时，使得碳滑板的磨耗最小的压力值，所述历史运行数据包括历史受电弓和接触网之间的接触压力；若所述异常状态为硬点，且所述硬点为接触压力突降的点，根据所述地面服务器提供的在所述硬点处的受电弓碳滑板和接触电网的接触压力，确定高于当前的升弓压力值的最优压力值，并将所述受电弓的升弓压力上调至所述最优压力值。

11.根据权利要求10所述的控制装置，其特征在于，所述通信单元还用于：

接收运行中的列车的车载系统发送的，所述列车前方预设长度的接触电网的图像；

所述检测单元还用于：

根据所述接触电网的图像检测对应的接触电网是否存在几何缺陷。

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