[发明专利]一种智能高速电气化铁路接触网系统

说明书

技术领域

本发明涉及铁路接触网领域，具体是一种智能高速电气化铁路接触网系统。

背景技术

随着我国高速电气化铁路的快速发展，对铁路牵引供电系统的安全可靠性提出了 更高的要求，尤其是接触网的安全可靠性，迫切需要能够实时监控其运行状态。在高速铁路 中，接触网要承受高速列车授电弓以一定的压力高速接触摩擦运行，再加上大电流产生的 热，还要受拉力、电弧、风雪、冻雨及大气污染等因素的影响，使处在昼夜不停动态运行状态 之中的高速铁路接触网，发生故障的可能性较一般电力供电线路大得多，加上接触网在线 路中无备份设计，一旦出现故障将会引起严重的事故。

目前的接触网检测主要依靠人工巡检和车载检测设备，但这种检测方式存在着时 效性差和容易漏检的问题，不能够实时监测接触网的工作状态，另外，在接触网一旦发生故 障时不能及时报警，即使在现有牵引供电综合自动化系统有监测功能，也只能显示为接触 网接地故障跳闸，而不能判断出是接触网断线还是接触网其他部件接地，另外存在着不能 准确定位故障点的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能高速电气化铁路接触网系统，通过安装于高速铁 路接触网中的智能型接触网零部件组成接触网系统，并能实时采样接触网的运行参数，通 过无线网络和移动通信网络将数据实时传输到高铁接触网应用平台，直观显示于监测软件 中，通过设定的安全阈值，建立报警机制，一旦数据超出阈值范围，即可实现报警功能，并能 够定位故障地点，以解决上述背景中提到的问题。

本发明的技术解决方案：一种智能高速电气化铁路接触网系统，包括安装于铁路 接触网中的前端监测单元、数据收集传输单元和安装于监控中心的高铁接触网应用平台， 所述数据收集传输单元可同时收集多个前端监测单元数据，组成星形网络；多个所述数据 收集传输单元可同时向高铁接触网应用平台传输数据，且数据传输为双向传输，数据收集 传输单元间有中继功能。所述前端监测单元、数据收集传输单元和高铁接触网应用平台的 层级扩展组成整个系统。

所述前端监测单元由智能接触网零部件组成，包括智能下锚补偿装置、智能腕臂 定位装置、智能电连接装置、智能中心锚结装置、智能整体吊弦；所述数据收集传输单元包 括无线网关、GPRS路由器、供电电源；所述高铁接触网应用平台包括数据库、管理平台和监 控平台。

所述智能下锚补偿装置安装有无线测力传感器、无线角度传感器和无线加速度传 感器。

所述智能腕臂定位装置安装有智能定位器。

所述智能电连接装置安装有无线温度传感器。

所述智能中心锚结装置安装有无线测力传感器。

所述智能整体吊弦安装有无线测力传感器。

所述系统还包括接触网支柱倾斜监测单元，安装于接触网支柱的顶部。

所述系统还包括微型气象站，安装于接触网下锚补偿装置上方。

作为所述系统的进一步方案，无线传感器和数据集中传输单元连接有太阳能供电 装置和风能供电装置。

本发明与现有技术相比具有的优点和效果：

1、本发明创造性的提出一种智能高速电气化铁路接触网系统的概念，使其不仅具备传 统高速电气化铁路接触网的功能外，还具备了智能化、信息化的特点，并通过传感器、无线 传输、云计算、大数据等方法，形成一个完整的、综合性的在线监测网络，可显著提高高速电 气化铁路接触网安全可靠性。

2、本发明以智能型、信息型概念优化高速电气化铁路接触网零部件，嵌入无线传 感器，不仅可作为接触网零部件使用，而且能实时在线监控线路的运行参数，为线路的运行 维护提供支持，一旦出现故障，能迅速判定故障类型、定位故障位置，并能实时报警，实现无 人化值守，大幅降低运行维护成本。

3、本发明通过收集积累线路的历史运行参数，形成大数据，通过统计分析，建立专 家系统，能够进行趋势分析，预测接触网的使用寿命，为接触网大修提供支持。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明智能下锚补偿装置的结构示意图；

图3为本发明智能腕臂定位装置的结构示意图；

具体实施方式