CN217132261U - 高速铁路接触网在线监测集成装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高速铁路接触网在线监测集成装置，属于铁路监控设备技术领域，包括测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元、太阳能模块、固定支架、控制器单元和APP模块，所述测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元、太阳能模块和控制器单元分别固定在固定支架上，所述测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元分别与控制器单元通讯连接，所述控制器单元和APP模块分别与服务器通讯连接。本实用新型四位一体化监测高速铁路接触网关键设备的温度、气象、视频监控、杆塔倾斜等参数，可以方便快速查看装置的集成监测数据，及时掌握设备运行状态，排查排除重大隐患。

Description

高速铁路接触网在线监测集成装置

技术领域

本实用新型属于铁路监控设备技术领域,具体涉及一种高速铁路接触网在线监测集成装置。

背景技术

高速铁路接触网作为一种无备用的户外供电设备，经常受风、雨、雪冰等恶劣气象条件的影响，列车受电弓与接触网高速动态摩擦，导致接触网各部件长期振动，磨损将加剧，容易发生部件松动、断股甚至断线事故，对电气化铁路的安全运营构成直接威胁，因此对接触网各部件的状态安全检测是一项重要的工作内容。目前，针对这一问题，运营部门通常采用加强人工巡检和接触网巡检车等方式加以巡视和检测，但是，人工巡检即费时又费力，而且距离接触网太远，存在检查的盲区的缺点，并且这种检查方式下，检测人员自身的安全也得不到保障；接触网巡检车通常只能安排在深夜，按固定周期进行巡检，受气候、运行条件、图像处理和识别技术影响，效果不太理想，运营部门无法获得接触网的易受影响的重点设备的温度状态、实时气象以及杆塔倾斜情况的实时监控数据，在出现安全隐患的第一时间采取相应应急处置及安排应急值守人员，因此亟需设计一种高速铁路接触网在线监测集成装置，用以四位一体化在线监测高速铁路接触网关键设备的实时运行状况和实时气象状况。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种高速铁路接触网在线监测集成装置，包括测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元、太阳能模块、固定支架、控制器单元和APP模块，所述测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元、太阳能模块和控制器单元分别固定在固定支架上，所述测温单元、视频监控单元、气象单元、杆塔倾斜监测单元分别与控制器单元通讯连接，所述控制器单元和APP模块分别与服务器通讯连接。

根据上述技术方案进一步优选的，所述测温单元为广角无源无线红外热成像装置，所述测温单元固定在固定支架的顶端，所述测温单元用于对关键设备外观和连接部件进行实时观测。

优选的，所述视频监控单元为IP网络专用摄像机，所述视频监控单元为900万像素的高清摄像机，所述视频监控单元与服务器通讯连接，所述视频监控单元用于对关键设备全天候视频监控。

优选的，所述气象单元包括雨量监测模块和风速监测模块，所述雨量监测模块和风速监测模块分别用于监测关键设备处风速和下雨量，所述雨量监测模块和风速监测模块分别与控制器单元通讯连接，通过控制器单元把监测到的气象信息上传到服务器。

优选的，所述杆塔倾斜监测单元为双向倾角传感器模块，所述杆塔倾斜监测单元用于实时监测杆塔设备的倾斜状态，所述杆塔倾斜监测单元与控制器单元通讯连接，通过控制器单元把监测到杆塔设备倾斜状态信息上传到服务器。

优选的，所述太阳能模块包括太阳能板、充放电控制器和电池组，所述充放电控制器设置在所述太阳能板和电池组之间，所述太阳能板给所述电池组充电。

优选的，所述电池组为大容量锂电池，所述电池组为电源模块，用于给电气设备提供电源。

优选的，所述控制器单元为PLC可编程逻辑控制器或为单片机控制器，所述控制器单元包括无线通讯模块，所述控制器单元与服务器通讯连接，用于上传监测信息。

优选的，所述无线通讯模块为4G模块或为5G模块或为物联网模块。

优选的，所述APP模块为手机客户端，所述APP模块与服务器通讯连接，所述APP模块用于查看监测信息。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种高速铁路接触网集成监测装置，四位一体化监测高速铁路接触网关键设备的温度、气象、视频监控、杆塔倾斜等参数，可以一次性解决现有技术中述无法实时监控监测的重点设备死角，节省人员现场巡视观察检测的次数，并能够将四项实时监测数据及图像一次性集成到后台，日常使用的手机可以设置为检测后台，以便随时的、快速的查看集成数据，及时掌握设备运行状态，排查排除重大隐患。

附图说明

图1为本实用新型装置结构示意图；

图2为本实用新型太阳能单元结构示意图；

图3为本实用新型网络拓扑结构示意图。

图中：1、测温单元，2、视频监控单元，3、气象单元，31、雨量监测模块，32、风速监测模块，4、杆塔倾斜监测单元，5、太阳能模块，51、太阳能板，52、充放电控制器，53、电池组，6、固定支架，7、控制器单元，71、无线通讯模块，8、APP模块，9、服务器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步详细说明以下实施例仅用于更清楚的说明本实用新型的技术方案，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，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，均属本实用新型的保护范围。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前端”、“后端”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

如图1～图3所示，本实用新型提供了一种高速铁路接触网在线监测集成装置，包括测温单元1、视频监控单元2、气象单元3、杆塔倾斜监测单元4、太阳能模块5、固定支架6、控制器单元7和APP模块8，所述测温单元1、视频监控单元2、气象单元3、杆塔倾斜监测单元4、太阳能模块5 和控制器单元7分别固定在固定支架6上，所述测温单元1、视频监控单元2、气象单元3、杆塔倾斜监测单元4分别与控制器单元7通讯连接，所述控制器单元7和APP模块8分别与服务器9通讯连接。本实用新型施例装置通过固定支架6固定到铁路接触网杆塔上，通过测温单元1、视频监控单元2、气象单元3和杆塔倾斜监测单元4四位一体化集成监测高速铁路接触网关键设备的运行状况和接触网处的气象实时数据，再通过控制单元把监测到的实时数据上传到服务器9，方便运管部门查看高速铁路接触网的运行实时数据。本实用新型实施例中，所述测温单元1可采用无源无线热成像设备及可见光广角成像技术，对分相、绝缘关节、隔离开关等进行外观及相关连接部件进行实时观测，并对隔离开关运行温度、24小时内负荷最大峰值进行定时监测。达到不用人员现场观测检测，便能随时掌握隔离开关运行状态，随时排查隐患的效果。本实用新型实施例中，所述气象监测单元3利用雨量监测设备、风速监测设备对重点设备所处现场环境实时监测，达到远距离掌握降雨量、掌握风速，以便根据数据对易受影响的重点设备采取相应应急处置及安排应急值守人员。本实用新型实施例中所述杆塔倾斜监测单元4利用杆塔倾斜监测设备，实时掌握隔离开关支柱等防洪重点区段和设备设施的支柱状态，防止因掌握不及时准确，造成严重后果。四位一体监测检测装置，可以一次性解决上述无法实时监控监测观测的重点设备死角，节省人员现场巡视观察检测的次数，并能够将四项实时监测数据及图像一次性集成到后台，日常使用的手机可以设置为检测后台，以便随时的、快速的查看集成数据，及时掌握设备运行状态，排查排除重大隐患。

所述测温单元1为广角无源无线红外热成像装置，所述测温单元1固定在固定支架6的顶端，所述测温单元1用于对关键设备外观和连接部件进行实时观测。

所述视频监控单元2为IP网络专用摄像机，所述视频监控单元2为900 万像素的高清摄像机，所述视频监控单元2与服务器9通讯连接，所述视频监控单元2用于对关键设备全天候视频监控。

所述气象单元3包括雨量监测模块31和风速监测模块32，所述雨量监测模块31和风速监测模块32分别用于监测关键设备处风速和下雨量，本实用新型实施例中所述雨量监测模块31采用雨量传感器模块，所述雨量监测模块31可支持485通讯进行数据传输，也可以支持4G网络通讯传输，也可以支持NBIOT网络通讯传输数据，可以支持不同类型的传输方式与控制单元7连接，用于监测关键设备安装处的雨量监测。本实用新型实施例中所述风速监测模块32可采用三杯式风向风速传感器，具有良好的防腐、防侵蚀性能，能够保证仪器长期使用，同时配合使用风速传感器内部进口轴承系统说明书，确保了风速采集的性能。所述风速监测模块32可支持模拟量输出，也可以支持485数据输出数据，所述风速监测模块32与控制器单元7通讯连接，用于监测关键设备处的气象风速信息。所述雨量监测模块31和风速监测模块32分别与控制器单元7通讯连接，通过控制器单元7 把监测到的气象信息上传到服务器9。

所述杆塔倾斜监测单元4为双向倾角传感器模块，所述杆塔倾斜监测单元4用于实时监测杆塔设备的倾斜状态，所述杆塔倾斜监测单元4与控制器单元7通讯连接，通过控制器单元7把监测到杆塔设备倾斜状态信息上传到服务器9。

所述太阳能模块5包括太阳能板51、充放电控制器52和电池组53，所述充放电控制器52设置在所述太阳能板51和电池组53之间，所述太阳能板51给所述电池组53充电。本实用新型实施例中，所述充放电控制器 52分别与太阳能板51和电池组53分别电气连接。本实用新型实施例中所述充放电控制器51控制电池组53的充放电，防止电池组53过充或者过放，提高蓄电池单元5的实用寿命。

所述电池组53为大容量锂电池，所述电池组53为电源模块，用于给电气设备提供电源。本实用新型实施例中，电气元器件的电源部分由电池组53提供，解决了高速铁路接触网处无低压电源的供电问题，所述电池组 53为大容量锂电池组，充电由太阳能板51给电池组53充电，本实用新型实施例结构简单，方便实用。

所述控制器单元7为PLC可编程逻辑控制器或为单片机控制器，所述控制器单元7包括无线通讯模块71，所述控制器单元7与服务器9通讯连接，用于上传监测信息。本实用新型实施例中，所示控制单元7可以采用 PLC可编程逻辑控制器，也可以采用单片机控制器，所示控制器单元7采用单片机控制器包括包括单片机、通讯模块、继电器模块、电源模块，所述单片机为控制器的控制中心，所述单片机分别与所述通讯模块和电源模块电性连接；本实用新型实施例中，所述控制器单元7通过通讯连接与测温单元1、视频监控单元2、气象单元3和杆塔倾斜单元4通讯连接，用于接受各监测模块监测实时数据信息，控制器单元7通过无线通讯模块与服务器9通讯连接，把监测到的温度、气象、杆塔倾斜等信息上传到服务器9，方便运管部门查看本实用新型装置监测的数据信息。

所述无线通讯模块71为4G模块或为5G模块或为物联网模块。本实用新型实施例中所述无线通讯模块71可以采用4G模块或为5G模块或为物联网模块，控制器单元7通过无线通讯模块71把监测到的温度信息、气象信息、视频监控信息、杆塔倾斜信息等通过4G无线网络或5G网络发送到服务器9，不需要敷设光纤，减少企业成本。另一方面无线模块通讯方式还解决了本实用新型装置的安装地域限制，极大的提高了安装便利性和实用性。

所述APP模块8为手机客户端，所述APP模块8与服务器9通讯连接，所述APP模块8用于查看监测信息。

当然，上述实施例说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

包括测温单元(1)、视频监控单元(2)、气象单元(3)、杆塔倾斜监测单元(4)、太阳能模块(5)、固定支架(6)、控制器单元(7)和APP模块(8)，所述测温单元(1)、视频监控单元(2)、气象单元(3)、杆塔倾斜监测单元(4)、太阳能模块(5)和控制器单元(7)分别固定在固定支架(6)上，所述测温单元(1)、视频监控单元(2)、气象单元(3)、杆塔倾斜监测单元(4)分别与控制器单元(7)通讯连接，所述控制器单元(7)和APP模块(8)分别与服务器(9)通讯连接。

2.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述测温单元(1)为广角无源无线红外热成像装置，所述测温单元(1)固定在固定支架(6)的顶端，所述测温单元(1)用于对关键设备外观和连接部件进行实时观测。

3.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述视频监控单元(2)为IP网络专用摄像机，所述视频监控单元(2)为900万像素的高清摄像机，所述视频监控单元(2)与服务器(9)通讯连接，所述视频监控单元(2)用于对关键设备全天候视频监控。

4.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述气象单元(3)包括雨量监测模块(31)和风速监测模块(32)，所述雨量监测模块(31)和风速监测模块(32)分别用于监测关键设备处风速和下雨量，所述雨量监测模块(31)和风速监测模块(32)分别与控制器单元(7)通讯连接，通过控制器单元(7)把监测到的气象信息上传到服务器(9)。

5.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述杆塔倾斜监测单元(4)为双向倾角传感器模块，所述杆塔倾斜监测单元(4)用于实时监测杆塔设备的倾斜状态，所述杆塔倾斜监测单元(4)与控制器单元(7)通讯连接，通过控制器单元(7)把监测到杆塔设备倾斜状态信息上传到服务器(9)。

6.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述太阳能模块(5)包括太阳能板(51)、充放电控制器(52)和电池组(53)，所述充放电控制器(52)设置在所述太阳能板(51)和电池组(53)之间，所述太阳能板(51)给所述电池组(53)充电。

7.根据权利要求6所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述电池组(53)为大容量锂电池，所述电池组(53)为电源模块，用于给电气设备提供电源。

8.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述控制器单元(7)为PLC可编程逻辑控制器或为单片机控制器，所述控制器单元(7)包括无线通讯模块(71)，所述控制器单元(7)与服务器(9)通讯连接，用于上传监测信息。

9.根据权利要求8所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述无线通讯模块(71)为4G模块或为5G模块或为物联网模块。

10.根据权利要求1所述的高速铁路接触网在线监测集成装置，其特征在于：

所述APP模块(8)为手机客户端，所述APP模块(8)与服务器(9)通讯连接，所述APP模块(8)用于查看监测信息。

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