CN218038059U

CN218038059U - 接触网异物预警监测系统

Info

Publication number: CN218038059U
Application number: CN202222487426.7U
Authority: CN
Inventors: 黄国胜; 王继军; 周明; 司福强; 荣正官; 伍平; 张平; 伏松平; 詹秀峰; 罗颖欣; 汤华奇
Original assignee: China Railway Construction Electrification Bureau Group Co Ltd
Current assignee: China Railway Construction Electrification Bureau Group Co Ltd
Priority date: 2022-09-20
Filing date: 2022-09-20
Publication date: 2022-12-13
Anticipated expiration: 2032-09-20

Abstract

本公开涉及一种接触网异物预警监测系统。本公开实施例，通过一种接触网异物预警监测系统，包括图像采集模块、无人机巡视模块以及监控模块，通过图像采集模块采集异物高发路线区域的图像数据，通过无人机巡视模块采集异物低发路线区域的图像数据，然后监控模块可以根据接触网异物高发路线区域和异物低发路线区域的图像数据，及时发现接触网预设范围内的存在的异物并进行预警，可以节省大量的巡检人力和时间，提高异物监测的效率和准确性。

Description

接触网异物预警监测系统

技术领域

本公开涉及接触网安全技术领域，尤其涉及一种接触网异物预警监测系统。

背景技术

对于电气化铁路而言，位于轨道上方的接触网是列车行驶的唯一动力，受电弓必须通过接触网才能获取电能。如果接触网上悬挂了异物，例如，地膜、防尘网、塑料、风筝线等容易随风飘浮的易飘物，可能导致线路短路跳闸，直接中断供电，也有可能引起受电弓故障导致取电受阻，给列车运行带来严重的安全隐患。

由于接触网分布范围广、数量多，并且大部分异物小而分散，不易察觉，采用传统的巡检方式耗费时间长，检测成本高，效率低下，已经不能满足铁路快速发展的需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本公开提供了一种接触网异物预警监测系统，该系统包括：

图像采集模块，图像采集模块设置于接触网的异物高发路线区域，图像采集模块包括图像采集装置和定位装置，图像采集模块通过图像采集装置采集接触网预设范围内的第一图像数据以及通过定位装置获取图像采集模块的第一地理位置，图像采集模块通过传输网络与监控模块相通信；

无人机巡视模块，无人机巡视模块包括数据采集装置和无人机定位装置，无人机巡视模块通过数据采集装置定期采集接触网的异物低发路线区域预设范围内的第二图像数据以及通过无人机定位装置获取第二图像数据的第二地理位置，无人机巡视模块通过传输网络与监控模块相通信；

监控模块，监控模块包括数据接收装置、数据分析装置、告警装置以及无人机巡视控制装置，无人机巡视控制装置用于规划无人机巡视模块的巡视路线和巡视时间以及用于控制无人机巡视模块根据巡视路线和巡视时间进行飞行，监控模块通过数据接收装置接收图像采集模块发送第一图像数据和第一地理位置以及无人机巡视模块发送的第二图像数据和第二地理位置，通过数据分析装置分析第一图像数据和第二图像数据并发现异物，通过告警装置发出告警信息进行告警，告警信息包括异物的图像数据对应的地理位置。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例，通过一种接触网异物预警监测系统，包括图像采集模块、无人机巡视模块以及监控模块，通过图像采集模块采集异物高发路线区域的图像数据，通过无人机巡视模块采集异物低发路线区域的图像数据，然后监控模块可以根据接触网异物高发路线区域和异物低发路线区域的图像数据，及时发现接触网预设范围内的存在的异物并进行预警，可以节省大量的巡检人力和时间，提高异物监测的效率和准确性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的另一种接触网异物预警监测系统的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的又一种接触网异物预警监测系统的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的再一种接触网异物预警监测系统的结构示意图；

图5是本公开实施例提供的再一种接触网异物预警监测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

应当理解，本公开的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本公开的范围在此方面不受限制。

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，本公开中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的，本领域技术人员应当理解，除非在上下文另有明确指出，否则应该理解为“一个或多个”。

针对相关技术在接触网异物监测方面存在的缺陷，本公开实施例提供了一种接触网异物预警监测系统，通过无人机巡视模块采集异物低发路线区域的图像数据，然后监控模块可以根据接触网异物高发路线区域和异物低发路线区域的图像数据，及时发现接触网预设范围内的存在的异物并进行预警，可以节省大量的巡检人力和时间，提高异物监测的效率和准确性。

为了更好的理解本公开实施例的发明构思，下面结合示例性的实施例对本公开实施例的技术方案进行说明。

图1是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的接触网异物预警监测系统100可以包括图像采集模块110、无人机巡视模块120以及监控模块130。

图像采集模块110可以设置于接触网的异物高发路线区域，异物高发路线区域可以理解为预设时长内接触网发现异物次数大于预设阈值的接触网路线区域，预设时长和预设阈值可以根据实际需要进行设置，这里不作具体限定。

图像采集模块110可以包括图像采集装置111和定位装置112，图像采集装置可以理解为可以进行图像采集的装置，可以包括摄像机等，定位装置可以理解为可以确定地理位置的设备，可以包括配备有全球定位系统（Global Positioning System，GPS）的装置等，地理位置可以理解为经纬度坐标。图像采集模块110可以通过图像采集装置111采集接触网预设范围内的第一图像数据以及通过定位装置112获取图像采集模块的第一地理位置，预设范围可以根据实际需要进行设定，例如，预设范围可以是接触网左右两侧500m的范围，这里不作具体限定。

图像采集模块110可以通过传输网络与监控模块130相通信，传输网络可以包括铁路专用传输网络和运营商网络，其中铁路专用传输网络和运营商网络通过逻辑隔离方式保障网络安全。图像采集模块110可以将第一图像数据和第一地理位置通过传输网络发送给监控模块130。

在一些实施例中，图像采集模块110可以每隔第一预设距离设置于接触网的立柱上方，第一预设距离应小于或等于图像采集装置采集图像的最大距离，图像采集模块的四周应无遮挡。

无人机巡视模块120可以理解为无人机，可以包括数据采集装置121和无人机定位装置122，数据采集装置可以理解为可以进行图像采集的装置，可以包括摄像机等，无人机定位装置可以理解为可以确定地理位置的设备，可以包括配备有全球定位系统的装置等，地理位置可以理解为经纬度坐标。

无人机巡视模块120可以通过数据采集装置121定期采集接触网的异物低发路线区域预设范围内的第二图像数据，异物低发路线区域可以理解为预设时长内接触网发现异物次数小于预设阈值的接触网路线区域。无人机巡视模块120可以通过无人机定位装置122获取数据采集装置采集第二图像数据时的第二地理位置。

无人机巡视模块120可以通过传输网络与监控模块130相通信。无人机巡视模块120可以将第二图像数据和第二地理位置通过传输网络发送给监控模块130。

在一些实施例中，图2是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图，如图2所示，本实施例提供的接触网异物预警监测系统200中，无人机巡视模块120中的数据采集装置121可以包括连接杆210和摄像头220，无人机的底部可以通过连接杆搭载摄像头，连接杆一端固定在无人机的底部中心，另一端连接摄像头并用于带动摄像头转动。

监控模块130监控模块可以包括数据接收装置131、数据分析装置132、告警装置133以及无人机巡视控制装置134，无人机巡视控制装置可以根据接触网的异物低发路线区域，规划无人机巡视模块的巡视路线和巡视时间，无人机巡视控制装置还可以用于控制无人机巡视模块根据巡视路线和巡视时间进行飞行。监控模块130可以通过数据接收装置131接收图像采集模块发送第一图像数据和第一地理位置以及无人机巡视模块发送的第二图像数据和第二地理位置，数据分析装置132中包括预设的异物识别模型，数据分析装置可以基于预设的异物识别模型进行异物识别，确定图像中的异物，进而得到接触网预设范围内的异物信息，其中，预设的异物识别模型可以通过机器学习算法，基于大量的异物图像样本进行训练，学习到从图像中识别异物的能力，具体的异物识别模型可以参考相关的图像识别模型，这里不作具体限定，监控模块130可以通过数据分析装置132分析第一图像数据和第二图像数据并发现异物，然后可以通过告警装置133发出告警信息进行告警，告警信息可以包括异物的图像数据对应的地理位置。

图3是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图，如图3所示，本实施例提供的接触网异物预警监测系统300可以包括图像采集模块110、无人机巡视模块120、监控模块130以及风速检测模块310。

风速检测模块310可以用于采集接触网所处位置的风速数据，例如，风速检测模块可以为风速计，风速数据包括风速大小和风速方向，风速数据可以包括风速大小和风速方向，风速大小可以理解为空气相对于某一固定地点的运动速率，常用单位是m/s。风速检测模块310可以经传输网络与监控模块130相通信。

监控模块130可以通过数据接收装置从风速检测模块310中获取第一地理位置和第二地理位置的风速数据，监控模块130还可以通过数据分析装置根据第一地理位置、第二地理位置以及第一地理位置和第二地理位置的风速数据估算异物到达接触网的时间，告警信息还可以包括异物的图像数据对应的风速数据和异物到达接触网的时间。

本公开实施例，通过设置风速检测模块，接触网异物预警监测系统可以获取到异物的图像数据对应的风速数据，估算异物到达接触网的时间，并将异物的图像数据对应的风速数据和异物到达接触网的时间进行告警，可以提高异物监测的效率和准确性。

在本公开的一些实施例中，图4是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图，如图4所示，本实施例提供的接触网异物预警监测系统400中，监控模块130还可以包括展示装置410。

展示装置410可以用于展示第一图像数据和第一地理位置以及第二图像数据和第二地理位置，展示装置可以包括显示器等，可以直观地展示监控数据，以便于工作人员根据监控数据，及时采取措施对异物进行清理。

在本公开的另一些实施例中，上述图像采集装置还可以具有夜视功能和电子透雾功能，夜视功能可以理解为在超低光照的环境下，例如微光环境、星光夜晚环境等，可以采集清晰的图像的功能，例如，图像采集装置可以采用多重曝光宽动态技术的堆叠式工业级应用图像传感器，搭载F1.05超大光圈工业级全波光学镜头，实现夜视功能。电子透雾功能可以理解为将多雾天气下采集的图像进行透雾处理，得到清晰的图像的功能。

由此，图像采集装置可以基于夜视功能和电子透雾功能，在恶劣天气下也可以获取到清晰的图像，及时发现接触网预设范围内的存在的异物并进行预警，可以节省大量的巡检人力和时间，提高异物监测的效率和准确性。

图5是本公开实施例提供的一种接触网异物预警监测系统的结构示意图，如图5所示，本实施例提供的接触网异物预警监测系统500可以包括图像采集模块110、无人机巡视模块120、监控模块130以及数据安全防护模块510。

数据安全防护模块510可以用于保护图像采集模块、无人机巡视模块与监控模块之间的通信安全，例如，数据安全防护模块510可以通过在图像采集模块、无人机巡视模块与监控模块之间设置防火墙，有效规避数据安全威胁，防止各模块被非法访问和攻击，保证各模块之间的通信安全。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的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公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，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

1.一种接触网异物预警监测系统，其特征在于，包括：

图像采集模块，所述图像采集模块设置于接触网的异物高发路线区域，所述图像采集模块包括图像采集装置和定位装置，所述图像采集模块通过所述图像采集装置采集接触网预设范围内的第一图像数据以及通过所述定位装置获取所述图像采集模块的第一地理位置，所述图像采集模块通过传输网络与监控模块相通信；

无人机巡视模块，所述无人机巡视模块包括数据采集装置和无人机定位装置，所述无人机巡视模块通过所述数据采集装置定期采集接触网的异物低发路线区域预设范围内的第二图像数据以及通过所述无人机定位装置获取所述第二图像数据的第二地理位置，所述无人机巡视模块通过传输网络与监控模块相通信；

监控模块，所述监控模块包括数据接收装置、数据分析装置、告警装置以及无人机巡视控制装置，所述无人机巡视控制装置用于规划所述无人机巡视模块的巡视路线和巡视时间以及用于控制所述无人机巡视模块根据所述巡视路线和巡视时间进行飞行，所述监控模块通过所述数据接收装置接收所述图像采集模块发送第一图像数据和第一地理位置以及所述无人机巡视模块发送的第二图像数据和第二地理位置，通过所述数据分析装置分析所述第一图像数据和所述第二图像数据并发现异物，通过所述告警装置发出告警信息进行告警，所述告警信息包括异物的图像数据对应的地理位置。

2.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，所述图像采集模块每隔第一预设距离设置于接触网的立柱上方。

3.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，所述数据采集装置包括连接杆和摄像头，所述无人机的底部通过连接杆搭载所述摄像头，所述连接杆一端固定在所述无人机的底部中心，另一端连接所述摄像头并用于带动所述摄像头转动。

4.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，还包括风速检测模块，所述风速检测模块用于采集所述接触网所处位置的风速数据，所述风速数据包括风速大小和风速方向，所述风速检测模块每隔第二预设距离设置于接触网路线上，所述风速检测模块经传输网络与所述监控模块相通信。

5.根据权利要求4所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，所述监控模块通过所述数据接收装置从所述风速检测模块中获取所述第一地理位置和第二地理位置的风速数据，所述监控模块通过数据分析装置根据所述第一地理位置、所述第二地理位置以及所述第一地理位置和第二地理位置的风速数据估算异物到达接触网的时间，所述告警信息还包括异物的图像数据对应的风速数据和异物到达接触网的时间。

6.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，所述监控模块还包括展示装置，所述展示装置用于展示所述第一图像数据和所述第一地理位置以及所述第二图像数据和所述第二地理位置。

7.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，所述图像采集装置具有夜视功能和电子透雾功能。

8.根据权利要求1所述的接触网异物预警监测系统，其特征在于，还包括数据安全防护模块，所述数据安全防护模块用于保护所述图像采集模块、所述无人机巡视模块与所述监控模块之间的通信安全。