CN218277158U - 一种车载接触网检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种车载接触网检测系统，包括车顶1C检测设备、车载接触网检测平台等，车辆配套电源及网络设备分别与车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车底检测设备和车载接触网检测平台连接，车载接触网检测平台与车顶4C检测设备连接，车辆配套电源及网络设备包括车辆电源和车辆组网交换机，车辆组网交换机为车辆配置的组成车辆综合承载网络的交换机。本实用新型简化车载接触网1C、3C、4C系统服务器配置，充分利用车载综合承载网络，打通车载接触网检测系统与列车控制和管理系统的接口，实现车载接触网检测系统服务器等计算设备的硬件集约，在提升车载检测装置资源利用率的同时，降低车载检测系统实施难度和系统建设运维成本。

Description

一种车载接触网检测系统

技术领域

本实用新型属于轨道交通检测技术领域，特别涉及一种车载接触网检测系统。

背景技术

目前牵引供电系统接触网配置有1C、2C、3C、4C、5C、6C等检测装置，为接触网在线监测及检测数据采集提供了技术支撑。适合于电客车上安装的在线监测系统主要为1C、3C、4C检测装置，且1C、3C、4C检测装置同时安装于一列运营电客车实现综合检测时多分立设置。如图1-3所示，1C、3C、4C检测系统均独立配置有各自的服务器、交换机等设备，系统分立设置导致资源利用率普遍偏低，资源无法得到有效利用。另外，1C、3C、4C同车安装，受限车辆安装空间，实施困难。车载1C、3C、4C检测装置均为车辆独立安装，系统数据均需运维人员登车拷贝，系统运行方式单一，无法实现远程按需控制、按需监测和数据的实时回传。车载1C、3C、4C检测装置系统时钟彼此独立，无法保持检测数据的时钟一致性，给接触网数据中心的故障预测和健康管理带来困难。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的技术问题，提供一种车载接触网检测系统，对运营电客车上安装的1C、3C、4C检测装置进行集约化重构，通过微服务容器化技术实现车载接触网检测统一硬件基础设置资源、统一数据传输网络、统一软件平台，打通车载接触网检测系统与列车控制和管理系统的接口，实现车载接触网检测系统硬件集约、数据共享、网络共享，提升车载检测装置资源利用率，降低车载检测系统实施难度和系统建设运维成本，降低系统综合能耗；同时，将接触网检测数据的分析业务下沉到车载端，实现车载接触网检测数据的边缘分析，提升车载接触网检测系统的实时分析能力和智能化程度，降低车地综合网络通信带宽压力，最终实现与云端部署的接触网故障预测与健康管理的云边协同。

本实用新型采用的技术方案是：一种车载接触网检测系统，包括车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备、车底检测设备、车辆配套电源及网络设备、车载接触网检测平台，所述车辆配套电源及网络设备分别与所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车底检测设备和车载接触网检测平台连接，所述车载接触网检测平台与车顶4C检测设备连接，车辆配套电源及网络设备包括车辆电源和车辆组网交换机，车辆组网交换机为车辆配置的组成车辆综合承载网络的交换机，通过VLAN划分为车载接触网检测系统提供数据传输的通道，而无需接触网检测系统独立配置交换机实现1C、3C、4C系统的组网互联，车辆电源为所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备、车底检测设备、车载接触网检测平台和车辆组网交换机提供工作电源。

进一步的，所述车辆组网交换机的数量为三个，分别位于所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备所在的车厢，所述车载接触网检测平台位于所述车顶4C检测设备所在的车厢。

进一步的，所述车顶1C检测设备包括1C数据采集单元和数据接入单元，所述1C数据采集单元与数据接入单元连接；

所述车顶3C检测设备包括3C数据采集单元和数据接入单元，所述3C数据采集单元与数据接入单元连接；

所述车顶4C检测设备为4C数据采集单元；

车底检测设备包括综合补偿模块、电子标签和数据接入单元，所述数据接入单元与综合补偿模块、电子标签连接；1C系统和3C系统共享车底检测设备数据，无需重复配置；

所述数据接入单元与所述车辆组网交换机连接。

进一步的，所述车载接触网检测平台包括服务器和通信接口，所述服务器通过通信接口与车辆组网交换机、车顶3C检测设备通讯。

进一步的，所述服务器上搭载操作系统软件、平台软件和检测应用软件，所述服务器与边缘管理模块连接，所述边缘管理模块用于计算资源、网络资源、存储资源和通信接口的业务编排和资源调度。

进一步的，所述车辆组网交换机通过车载5G列车接入装置接入5G车地综合通信网络，与车站/车辆基地MEC边缘计算设备通讯，所述车站/车辆基地MEC边缘计算设备通信通过云平台网络与接触网故障预测与健康管理系统通讯。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果是：

1.本实用新型简化车载接触网1C、3C、4C系统服务器配置，充分利用车载综合承载网络，打通车载接触网检测系统与列车控制和管理系统的接口，实现车载接触网检测系统服务器等计算设备的硬件集约，实现车载接触网检测与列车控制和管理系统的数据共享，实现车载接触网检测系统与车辆车载综合承载网的网络共享，在提升车载检测装置资源利用率的同时，降低车载检测系统实施难度和系统建设运维成本，降低检测系统综合能耗。

2.本实用新在服务器上搭载操作系统软件、平台软件和检测应用软件，并配置边缘管理模块，将接触网检测数据的分析业务下沉到车载端，实现车载接触网检测数据的边缘分析，提升车载接触网检测系统的实时分析能力和智能化程度，降低车地综合网络通信带宽压力。

附图说明

图1为现有技术的1C检测装置的结构框图；

图2为现有技术的3C检测装置的结构框图；

图3为现有技术的4C检测装置的结构框图；

图4为本实用新型实施例的结构框图。

图中：1-车顶1C检测设备，2-车顶3C检测设备，3-车顶4C检测设备，4-车底检测设备，5-车辆配套电源及网络设备，6-车载接触网检测平台，7-5G车地综合通信网络，8-车站/车辆基地MEC边缘计算设备，9-云平台网络，10-接触网故障预测与健康管理系统。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好的理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明。

本实用新型的实施例提供了一种车载接触网检测系统，如图4所示，其包括车顶1C检测设备1、车顶3C检测设备2、车顶4C检测设备3、车底检测设备4、车辆配套电源及网络设备5、车载接触网检测平台6。

所述车辆配套电源及网络设备5为现有运营电客车中配备的设备。车辆配套电源及网络设备5包括车辆电源和车辆组网交换机，车辆组网交换机为车辆配置的组成车辆综合承载网络的交换机，通过VLAN划分为车载接触网检测系统提供数据传输的通道，而无需接触网检测系统独立配置交换机实现1C、3C、4C系统的组网互联。所述车辆组网交换机的数量为三个，分别位于所述车顶1C检测设备1、车顶3C检测设备2、车顶4C检测设备3所在的车厢。车底检测设备4位于车顶1C检测设备1所在的车厢，所述车载接触网检测平台6位于所述车顶4C检测设备3所在的车厢。车辆电源为车载接触网检测系统各部分提供工作电源。

具体的，车顶1C检测设备1安装在车厢A的车顶，所述车顶1C检测设备1包括1C数据采集单元和数据接入单元。1C数据采集单元进行几何参数检测、接触力检测、硬点检测、弓网燃弧检测等。所述1C数据采集单元通过数据接入单元与车厢A内的车辆组网交换机连接。车底检测设备4安装在车厢A的车底，车底检测设备4包括综合补偿模块、电子标签和数据接入单元，所述数据接入单元与综合补偿模块、电子标签、车厢A内的车辆组网交换机连接。1C系统和3C系统共享车底检测设备数据，无需重复配置。车厢A内的车辆电源为车顶1C检测设备1、车底检测设备4和车厢A内的车辆组网交换机提供工作电源。

车顶3C检测设备2安装在车厢B的车顶，所述车顶3C检测设备2包括3C数据采集单元和数据接入单元。所述3C数据采集单元进行几何参数检测、弓网燃弧检测、弓网视频检测等。所述3C数据采集单元通过数据接入单元与车厢B内的车辆组网交换机连接。车厢B内的车辆电源为车顶3C检测设备2和车厢B内的车辆组网交换机提供工作电源。

数据接入单元主要为解决通信接口的转换问题而设计，实现车顶1C检测设备1、车顶3C检测设备2和车底检测设备4与车辆组网交换机的接口转换对接。车顶1C检测设备1、车顶3C检测设备2的数据接入单元是在原有的1C和3C检测装置的数据接入模块的基础上增加了接口转换设备。车底检测设备4的数据接入单元只是一个接口转换设备。

车顶4C检测设备3安装在车厢C的车顶，车载接触网检测平台6安装在车厢C内。所述车顶4C检测设备3为4C数据采集单元，包括定位点高清成像设备、接触悬挂高清成像设备等。所述车载接触网检测平台6包括服务器和通信接口，所述服务器通过通信接口与车顶3C检测设备2、车厢C内的车辆组网交换机通讯。车厢C内的车辆电源为车顶4C检测设备3、车载接触网检测平台6和车厢C内的车辆组网交换机提供工作电源。所述服务器上搭载统一的操作系统软件、平台软件和检测应用软件，实现了对1C、3C和4C检测数据的分析。所述服务器与边缘管理模块连接，所述边缘管理模块用于计算资源、网络资源、存储资源和通信接口的业务编排和资源调度。

车厢A内的车辆组网交换机通过车载5G列车接入装置接入5G车地综合通信网络7，与车站/车辆基地MEC边缘计算设备8通讯，所述车站/车辆基地MEC边缘计算设备8通过云平台网络9与接触网故障预测与健康管理系统10通讯。

工作过程：

(1)运营电客车上安装的车顶1C检测设备1、车顶3C检测设备2和车底检测设备4实现接触网几何参数、硬点、接触力、弓网燃弧、弓网视频、电子标签、综合补偿等数据的采集，并将采集的数据通过数据接入单元进行预处理及接口转换。数据接入单元通过以太网线连接至所在运营电客车车厢的车辆组网交换机，通过车载综合承载网实现数据的共享和传输，并通过车厢C的车辆组网交换机网线直连接入车载接触网检测平台6配置的通信接口，将1C、3C检测数据传输给车载接触网检测平台6。车顶4C检测设备3实现定位点高清成像、接触悬挂高清成像数据采集，高清成像设备通过光纤直连接入车载接触网检测平台6配置的通信接口，将4C检测数据传输给新型车载接触网检测平台6。

(2)车载接触网检测平台6通过配置边缘管理模块实现计算资源、网络资源、存储资源和通信接口的业务编排和虚机、容器等资源调度，配置统一操作系统为软件运行提供统一的环境，通过统一的通信接口实现1C、3C、4C的检测数据的接入。车载接触网检测平台6配置统一平台软件，依次实现接入数据的统一协议解析，统一治理、处理和存储，实现接触网车载1C、3C、4C的检测数据的共享和统一分析，最终实现车载1C、3C、4C接触网检测数据的智能分析、统计报表、检测计划管理等智能应用。

(3)车载接触网检测平台6对车顶1C、3C、4C的检测的原始数据和进行分析后的数据，可通过通信接口和车辆综合承载网络，与5G车地综合通信网络7进行接口，将运营电客车上的车载接触网检测数据通过5G车地综合通信网络7传输到车站/车辆基地MEC边缘计算设备8进行实时分流、快速处理，并通过云平台网络9将接触网检测数据上送到基于中心云平台部署的接触网故障预测与健康管理系统10，实现接触网的故障预测功能。

以上通过实施例对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的示例性实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。本实用新型的保护范围由权利要求书限定。凡利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，在本实用新型的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖保护范围之内。

Claims (6)

1.一种车载接触网检测系统，其特征在于：包括车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备、车底检测设备、车辆配套电源及网络设备、车载接触网检测平台，所述车辆配套电源及网络设备分别与所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车底检测设备和车载接触网检测平台连接，所述车载接触网检测平台与车顶4C检测设备连接，车辆配套电源及网络设备包括车辆电源和车辆组网交换机，车辆组网交换机为车辆配置的组成车辆综合承载网络的交换机，车辆电源为所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备、车底检测设备、车载接触网检测平台和车辆组网交换机提供工作电源。

2.如权利要求1所述的车载接触网检测系统，其特征在于：所述车辆组网交换机的数量为三个，分别位于所述车顶1C检测设备、车顶3C检测设备、车顶4C检测设备所在的车厢，所述车载接触网检测平台位于所述车顶4C检测设备所在的车厢。

3.如权利要求1所述的车载接触网检测系统，其特征在于：所述车顶1C检测设备包括1C数据采集单元和数据接入单元，所述1C数据采集单元与数据接入单元连接；

所述车顶3C检测设备包括3C数据采集单元和数据接入单元，所述3C数据采集单元与数据接入单元连接；

所述车顶4C检测设备为4C数据采集单元；

车底检测设备包括综合补偿模块、电子标签和数据接入单元，所述数据接入单元与综合补偿模块、电子标签连接；

所述数据接入单元与所述车辆组网交换机连接。

4.如权利要求1-3中任一所述的车载接触网检测系统，其特征在于：所述车载接触网检测平台包括服务器和通信接口，所述服务器通过通信接口与车辆组网交换机、车顶3C检测设备通讯。

5.如权利要求4所述的车载接触网检测系统，其特征在于：所述服务器上搭载操作系统软件、平台软件和检测应用软件，所述服务器与边缘管理模块连接，所述边缘管理模块用于计算资源、网络资源、存储资源和通信接口的业务编排和资源调度。

6.如权利要求1-3中任一所述的车载接触网检测系统，其特征在于：所述车辆组网交换机通过车载5G列车接入装置接入5G车地综合通信网络，与车站/车辆基地MEC边缘计算设备通讯，所述车站/车辆基地MEC边缘计算设备通信通过云平台网络与接触网故障预测与健康管理系统通讯。

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