[发明专利]一种铁道供电绝缘子污秽在线检测系统

说明书

技术领域

本发明属于铁道供电技术领域，尤其涉及一种铁道供电绝缘子污秽在线检测系统。

背景技术

绝缘子是铁道供电线路的重要设备，我国现有的铁道供电系统中还没有绝缘子污秽情况实时信息监测，当绝缘子污染严重时，会发生闪络，最终导致短路跳闸事故，致使列车停运。因此研制监测绝缘子污秽状况的设备，实时提供绝缘子表面污染数据和预报警服务，对铁道供电网稳定运行意义重大。现行国内外绝缘子参数检测有三类：

1、预测方法

通过对铁路沿线接触网绝缘子积污状况的观测，寻找影响绝缘子积污速率的主要因素；根据不同地区的积污速率，绘制出铁路线的积污速率分布情况，预测绝缘子污染的程度。这种方法取决于原始数据和专家个人技术，数据库数量大、计算时间长、预测机理不易确定。

2、绝缘子泄露电流在线检测

通过实时在线监测绝缘子泄漏电流判断绝缘子状态，采用GPRS/GMS数据通信，运用GPS定位系统，引入模糊算法的专家报警系统，实现对绝缘子污秽的在线检测。该方法能够较准确的实现绝缘子污秽检测，但这种方法对检测系统的电源要求较高，在铁路供电沿线没有低压电源，只能采用电池加光伏发电配合，但光伏发电受光照和太阳能电池板表面的污染程度影响，会导致供电的不稳定性，使系统的检测数据可靠性下降。同时，由于铁道供电的接触网的网压有一定的变化，可能导致测量的泄露电流反映出来的污秽程度会有很大的偏差，最终使测量错误。

3、绝缘子表面污秽图像检测

通过实时在线监测绝缘子表面污秽图像来判断绝缘子污秽程度，采用GPRS/GMS数据通信，运用GPS定位系统，引入模糊算法的专家报警系统，实现对绝缘子污秽的在线检测。该方法进行图像采集、比较来判断污秽程度，相对以上两种方法是最准确的。由于绝缘子的外形，这种方法也不观测到绝缘子各部分表面的图像，有可能导致漏判，同时数据传输大和处理复杂，导致对设备的计算能力和电源都有很高的要求，不适合大面积的使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁道供电绝缘子污秽在线检测系统，旨在解决我国现有的铁道供电系统中还没有绝缘子污秽情况实时信息监测，当绝缘子污染严重时，会发生闪络，最终导致短路跳闸事故，致使列车停运的问题。

本发明是这样实现的，一种铁道供电绝缘子污秽在线检测系统由铁路沿线绝缘子状态检测部分和车内机载数据接收处理部分组成；

所述的铁道供电绝缘子污秽在线检测系统在接触网支持立柱上安装湿度传感器和信号采集模块，在接触网支持弯臂等绝缘子靠近立柱侧安装泄露电流采集装置，该装置可将绝缘子产生的泄露电流检测出来，湿度传感器负责采集绝缘子所处环境的湿度，信号采集模块将湿度和泄露电流参数进行收集、处理，将有用的信息通过nRF905无线收发模块发送给机车上的信号接收模块；

在机车上安装信号接收模块和机载处理设备，信号接收模块接收信号采集模块发送的信息，该信息传送给机载处理设备，机载处理设备将馈电线的网压及与污秽相关的信息进行记录、分析、打印处理，当机车到达车站内上，通过站内通信系统将绝缘子污秽信息通过网络传送到牵引供电段。

进一步，所述的绝缘子状态检测部分包括绝缘子泄露电流采集装置、信号采集模块、湿度传感器、太阳能电池板、充电设备、蓄电池、无线收发器、以及CPU处理单元；

信号采集模块的电源由太阳能电池板与蓄电池加锂电池双电源进行供电，采用电源管理模块进行管理，当蓄电池电源不足或出现故障时，自动切换到锂电池供电状态；

泄露电流采集装置安放在绝缘子的接地侧，采用电磁隔离，将泄露电流与信号采集模块相隔离，把泄露电流变成4-20MA的标准工业信号传送给信号采集模块中的A/D转换电路，然后该数字信息由CPU处理单元进行处理；

湿度传感器安放在绝缘子的附近，用于检测环境湿度参数，湿度传感器将湿度信号转换成4-20MA的标准工业信号传送给信号采集模块中的A/D转换电路，然后该数字信息由CPU处理单元进行处理；

nRF905无线收发模块负责将采集的信息向机车车载信号接收模块发送，当机车通过该设备时，机车车载信号接收模块发送一个唤醒信号，让nRF905无线收发模块开始发送数据。

进一步，所述的铁道供电绝缘子污秽在线检测系统中的泄露电流采集装置有2个，第一泄露电流采集装置检测水平绝缘子上的泄露电流，第二泄露电流采集装置检测倾斜放置的绝缘子的泄露电流。

进一步，所述的车内机载数据接收处理部分包括电源、信号接收模块、机载处理设备、人机操作面板；