[发明专利]基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控系统，包括监控中心，所述监控中心分别与GPS卫星地图数据接收模块、集电杆受力检测模块、集电杆摄像头监控模块、蓄电池状态监控模块、蓄电池充放电速度控制模块、超车换道提示模块、货车行驶速度控制模块、集电杆高度与角度控制模块连接。本发明还提供一种基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控方法。本发明将接触网电力推进技术运用到行驶在高速公路上的货车上，使货车通过接触网提供的电能在高速公路上行驶，避免了采用柴油在高速公路上行驶，减少了二氧化碳和其他有害气体的排放，减少了环境污染，也节约了能源。

技术领域

本发明涉及监控领域，具体涉及一种基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控系统及方法。

背景技术

据相关报道，2015年底我国高速公路总里程将达12余万公里，居世界第一位。目前大型货车几乎都以柴油机为动力，因此大型货车每年排放大量的二氧化硫、氮氧化物等其他有害物质，对空气造成严重的污染。大型货车的增加使得柴油的消耗也逐年增加，因而使得能源的供给越发紧张。以京沪高速为例，大型货车每年在京沪高速上大约共消耗150万吨柴油，这些柴油大约会产生470万吨的二氧化碳和15万吨的氮氧化物等有害气体。

接触网通常用于电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设，供受电弓取流的高压输电线。它是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。集电杆安装在电车车顶的支架上，其端部被称为“靴头”，外观看似一个倒置的靴子，“靴子”底部是一个U型槽，里面安装着石墨滑块，接触网的架空线在U型槽中与石墨滑块直接摩擦获取电力，通过集电杆内的导电线导入车内的控制系统。接触网因其无污染而被应用于铁路、市内有轨电车和无轨电车上。如果能将接触网电能作为大型货车的主动力，那将使二氧化碳和污染气体的排放量为零，其减排效果相当于270万辆小轿车每年的排放量，治理这么大的排放量需投资720亿元左右。因此，我们迫切希望将接触网电力推进技术运用于大型货车上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控系统及方法,该系统和方法将接触网应用于大型货车，以减少有害气体和二氧化碳的排放，保护了环境。

本发明所采用的技术方案是：

一种基于接触网电力推进技术的高速公路货车监控系统，包括监控中心，所述监控中心分别与GPS卫星地图数据接收模块、集电杆受力检测模块、集电杆摄像头监控模块、蓄电池状态监控模块、蓄电池充放电速度控制模块、超车换道提示模块、货车行驶速度控制模块、集电杆高度与角度控制模块连接。

更进一步的方案是，所述监控中心与高速公路交通运输部门的服务器连接。

所述GPS卫星地图数据接收模块用于采集接触网位置、货车的实时位置,并将上述数据传递给监控中心；所述集电杆受力检测模块用于采集集电杆的受力数据,并将上述数据传递给监控中心；所述集电杆摄像头监控模块用于采集集电杆摄像头拍摄的视频信息,并将上述数据传递给监控中心；所述蓄电池状态监控模块用于采集蓄电池的电压、电流，以及计算出蓄电池荷电状态,并将上述数据传递给监控中心；高速公路交通运输部门的服务器用于向监控中心发送前方高速公路路段接触网状态、高速公路实时路况；所述监控中心用于接收GPS卫星地图数据接收模块、集电杆受力检测模块、集电杆摄像头监控模块、蓄电池状态监控模块传来的数据，并对得到的信号进行分析，根据分析结果通过蓄电池充放电速度控制模块、超车换道提示模块、货车行驶速度控制模块、集电杆高度与角度控制模块分别控制蓄电池的充放电速度、货车行驶速度和调整集电杆高度及角度，并确定超车换道安全区域，提示超车换道提示模块进行超车换道安全区域提示；所述蓄电池充放电速度控制模块用于控制蓄电池的充电速度；所述超车换道提示模块用于接收监控中心发出的超车信号，供司机参考；所述货车行驶速度控制模块用于控制货车的行驶速度；所述集电杆高度与角度控制模块用于使集电杆的受电弓与接触网之间的压力在保持在规定范围内。