CN114719901A - 一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法 - Google Patents

一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法，属于高铁接触网安全保障领域；一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置由红外热像仪和可见光相机组成的接触网远程监控仪安装于智能云台上，红外热像仪对高铁接触网支柱上的绝缘子以及小金具的温度异常进行实时监控报警，可见光相机对支柱上的绝缘子以及小金具等产生的缺陷及接触网上出现异物附着的异常情况进行实时监控报警；还包括活物检测传感系统，自动监测接触网附近的鸟类及其他小动物，声光一体报警器和超声波驱鸟器组成的活物驱逐系统驱逐鸟类；由罗氏线圈等组成的雷击检测系统自动检测电力线是否有高频率大电流通过，提前预警。

Description

一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法
技术领域
本发明属于高铁接触网安全保障领域，具体涉及一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法。
背景技术
高铁接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，高铁列车运行所仰赖的电流就是通过机车上端的接触网来输送的。接触网一旦停电，或列车电弓与接触网接触不良，对列车的供电便产生影响。
现有的以综合检测车及人工检测为基础的接触网安全保障系统，需要现场检测，事后分析。由专业人员对检测到的海量图像数据进行人工目视解译，对检测人员的业务素质要求高，且工作效率不易提高。
随着铁路里程的继续高速延伸，对铁路安全保障，特别是高速铁路的安全保障提出了越来越高的要求。研发非接触、快速化、智能化、网络化的新型接触网综合保障系统，是对目前现有检测车检测及人工检测的重要补充与完善。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置及方法，能够更加快速、智能地对高铁接触网进行监控保障。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，包括接触网远程监控仪、活物检测传感系统、活物驱逐系统、雷击检测系统、分站点集控箱和总控中心；
所述分站点集控箱包括工控机、单片机、电源管理模块、网络通信接口以及传感器通信模块；
所述接触网远程监控仪由工控机控制，包括红外热像仪、可见光相机、电源管理模块、网络通信接口和智能云台，红外热像仪和可见光相机固定在智能云台上。
进一步地，所述分站点控制箱采集接触网远程监控仪红外和可见光图像并进行分析。
进一步地，所述活物检测传感系统包括多普勒微波传感器和红外传感器,由单片机控制；活物驱逐系统包括声光一体报警器和超声波驱鸟器，也由单片机控制；单片机采集活物检测传感系统的信号并控制活物驱逐系统。
进一步地，所述雷击检测系统包括有罗氏线圈传感器，由单片机控制，采集雷击检测系统的信号并进行分析。
进一步地，所述总控中心与分站点集控箱采用有线或无线网络链接，总控中心实现与分站点集控箱的网络通信、数据传输、云台控制、红外与可见光相机的镜头控制。
一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法，包括：
S1：工控机控制单片机采集活物检测传感系统的信号，如果检测到接触网附近有活物，则自动控制活物驱逐系统进行活物驱逐；
S2：工控机控制单片机采集雷击检测系统的信号，如果检测到有大电流通过，则会通过分站点向总控中心报警
S3：工控机采集接触网远程监控仪可见光图像，基于零部件检测算法检测小金具，如有状态异常则会通过分站点向总控中心传输当前异常的图片；
S4：工控机采集接触网远程监控仪可见光图像，基于异物检测算法检测异物，如果检测到接触网上有异物，则会通过分站点向总控中心传输当前异常的图片；
S5：工控机采集接触网远程监控仪红外图像，如果检测到红外图像中目标物体温度过高，则会通过分站点向总控中心传输当前异常的图片；
S6：总控中心基于IP地址与分站点云台、可见光相机以及红外相机进行通信。
进一步地，在所述S2-S4中，总控中心可以通过网络直接控制接触网远程监控仪。
进一步地，在所述S6中，总控中心电脑上安装有控制接触网远程监控仪的软件，工作人员可控制云台和相机，进一步定位异常位置，了解具体原因。
进一步地，总控中心可通过网络同时对多个分站点高铁接触网进行智能监控。
本发明的有益效果：
1、本发明通过可见光相机采集接触网图像，基于异物检测算法自动检测异物存在。
2、本发明通过可见光相机采集接触网图像，基于零部件检测算法自动检测小金具是否状态异常。
3、本发明红外相机采集接触网红外图像，自动分析是否存在温度异常。
4、本发明对云台、可见光镜头以及红外镜头可进行远程控制，进一步定位异常位置及原因。
5、本发明能自动检测接触网附近的活物存在，并控制活物驱逐系统进行活物自动驱逐。
6、本发明能自动检测到接触网有大电流通过并进行异常报警。
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，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明对高铁接触网进行远程智能监控的装置示意图；
图2为本发明对高铁接触网进行远程智能监控的方法示意图；
图3为本发明高铁接触网异物检测示意图；
图4为本发明高铁接触网绝缘子以及小金具等零部件检测示意图；
图5为本发明云台及相机控制示意图。
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置包括接触网远程监控仪8，活物检测传感系统9，活物驱逐系统10，雷击检测系统11，分站点集控箱4和总控中心1；
分站点集控箱4包括工控机2、单片机3、电源管理模块、网络通信接口、传感器通信模块；
接触网远程监控仪8由工控机2控制，包括红外热像仪5、可见光相机6、电源管理模块、网络通信接口和智能云台7，红外热像仪5和可见光相机6固定在智能云台7上。
分站点控制箱4采集接触网远程监控仪8红外和可见光图像并进行分析，活物检测传感系统9包括多普勒微波传感器和红外传感器,由单片机3控制；活物驱逐系统10包括声光一体报警器和超声波驱鸟器，爆闪强光声，激发超声波，使鸟类等的视觉和听觉系统受到强烈刺激，进行驱逐，活物驱逐系统10也由单片机3控制；单片机3采集活物检测传感系统9的信号并控制活物驱逐系统10。
雷击检测系统11包括有罗氏线圈传感器，由单片机3控制，采集雷击检测系统的信号并进行分析。
总控中心1与分站点集控箱4采用有线或无线网络链接，总控中心1实现与分站点集控箱4的网络通信、数据传输、云台控制、红外与可见光相机的镜头控制。
如图2-5所示，一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法包括一下步骤：
S1：工控机2控制单片机3采集活物检测传感系统9的信号，如果检测到接触网附近有活物，则自动控制活物驱逐系统10进行活物驱逐；
S2：工控机2控制单片机3采集雷击检测系统11的信号，如果检测到有大电流通过，则会通过分站点向总控中心1报警
S3：工控机2采集接触网远程监控仪8可见光图像，基于零部件检测算法检测小金具，如有状态异常则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S4：工控机2采集接触网远程监控仪8可见光图像，基于异物检测算法检测异物，如果检测到接触网上有异物，则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S5：工控机2采集接触网远程监控仪8红外图像，如果检测到红外图像中目标物体温度过高，则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S6：总控中心1基于IP地址与分站点云台、可见光相机以及红外相机进行通信；总控中心1电脑上安装有控制接触网远程监控仪的软件，工作人员可控制云台和相机，进一步定位异常位置，了解具体原因。
在本实施例中，总控中心1可通过网络直接控制接触网远程监控仪8，也可通过网络经工控机2控制接触网远程监控仪8。
在本实施例中，总控中心1可通过网络同时对多个分站点高铁接触网进行智能监控。
本发明实现了对接触网及其周边环境的智能感知，可远程实现接触网支柱上的绝缘子以及小金具的状态异常和温度异常探测、接触网上异物探测、高于100A雷电击穿探测和接触网附近有害活物驱离，有效提高接触网的安全性
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (9)

1.一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，其特征在于，包括接触网远程监控仪(8)、活物检测传感系统(9)、活物驱逐系统(10)、雷击检测系统(11)、分站点集控箱(4)和总控中心(1)；
所述分站点集控箱(4)包括工控机(2)、单片机(3)、电源管理模块、网络通信接口以及传感器通信模块；
所述接触网远程监控仪(8)由工控机(2)控制，包括红外热像仪(5)、可见光相机(6)、电源管理模块、网络通信接口和智能云台(7)，红外热像仪(5)和可见光相机(6)固定在智能云台(7)上。
2.根据权利要求1所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，其特征在于，所述分站点控制箱(4)采集接触网远程监控仪(8)红外和可见光图像并进行分析。
3.根据权利要求1所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，其特征在于，所述活物检测传感系统(9)包括多普勒微波传感器和红外传感器,由单片机(3)控制；活物驱逐系统(10)包括声光一体报警器和超声波驱鸟器，也由单片机(3)控制；单片机(3)采集活物检测传感系统(9)的信号并控制活物驱逐系统(10)。
4.根据权利要求1所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，其特征在于，所述雷击检测系统(11)包括有罗氏线圈传感器，由单片机(3)控制，采集雷击检测系统的信号并进行分析。
5.根据权利要求1所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的装置，其特征在于，所述总控中心(1)与分站点集控箱(4)采用有线或无线网络链接，总控中心(1)实现与分站点集控箱(4)的网络通信、数据传输、云台控制、红外与可见光相机的镜头控制。
6.一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法，使用权利要求1-5任意一项所述的装置，其特征在于，包括：
S1：工控机2控制单片机3采集活物检测传感系统9的信号，如果检测到接触网附近有活物，则自动控制活物驱逐系统10进行活物驱逐；
S2：工控机2控制单片机3采集雷击检测系统11的信号，如果检测到有大电流通过，则会通过分站点向总控中心1报警
S3：工控机2采集接触网远程监控仪8可见光图像，基于零部件检测算法检测小金具，如有状态异常则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S4：工控机2采集接触网远程监控仪8可见光图像，基于异物检测算法检测异物，如果检测到接触网上有异物，则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S5：工控机2采集接触网远程监控仪8红外图像，如果检测到红外图像中目标物体温度过高，则会通过分站点向总控中心1传输当前异常的图片；
S6：总控中心1基于IP地址与分站点云台、可见光相机以及红外相机进行通信。
7.根据权利要求6所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法，其特征在于，在所述S2-S4中，总控中心(1)可以通过网络直接控制接触网远程监控仪(8)。
8.根据权利要求6所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法，其特征在于，在所述S6中，总控中心(1)电脑上安装有控制接触网远程监控仪(8)的软件，工作人员可控制云台和相机，进一步定位异常位置，了解具体原因。
9.根据权利要求6所述的一种对高铁接触网进行远程智能监控的方法，其特征在于，总控中心(1)可通过网络同时对多个分站点高铁接触网进行智能监控。
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