一种接触网补偿在线监测系统的制作方法

本发明属于在线监测领域，特别涉及一种接触网补偿在线监测系统。

背景技术：

1、接触网补偿在线监测系统是铁路电气化系统中的重要组成部分，用于监测接触网的状态和性能，以实现对接触网补偿装置的实时监测和故障诊断。这种系统是基于现代信息技术和传感器技术的结合，能够实现对接触网补偿装置的在线监测，有助于提高铁路电气化系统的安全性和稳定性。

2、铁路电气化系统是现代铁路运输的重要组成部分，其稳定性和安全性对铁路运输的正常运行至关重要。而接触网是铁路电气化系统中的关键设备，它直接影响着电气化系统的供电质量和运行效率。为了确保接触网的正常运行，需要对其进行实时监测和故障诊断。而传统的监测方法主要依靠人工巡检和定期检修，存在着监测效率低、监测数据不准确等问题，无法满足现代铁路电气化系统对接触网状态监测的需求。

3、现有技术的缺点主要包括以下几个方面：传统监测方法依靠人工巡检和定期检修，监测效率低。人工巡检需要大量的人力物力投入，而且容易受到人为因素的影响，监测数据的准确性无法得到保障。监测数据的获取和处理存在困难。传统的监测方法无法实现对接触网状态的实时监测和数据的在线处理，监测数据的获取和处理存在一定的困难。故障诊断能力有限。传统的监测方法往往只能发现接触网存在故障，而对于故障的具体原因和位置无法进行准确的诊断。对于接触网补偿装置的监测能力有限。传统的监测方法往往只能监测接触网的基本状态，对于接触网补偿装置的监测能力有限。

4、因此，为了解决现有技术存在的问题，需要引入一种新的接触网补偿在线监测系统。这种系统可以通过传感器技术实现对接触网补偿装置的实时监测，通过现代信息技术实现对监测数据的实时处理和分析，从而实现对接触网状态的实时监测和故障诊断。这种系统可以有效提高铁路电气化系统的安全性和稳定性，对于保障铁路运输的正常运行具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提出一种接触网补偿在线监测系统，解决了现有技术中接触网补偿在线监测系统通过激光测距和温度采集模块实现对接触网设备状态的实时监测，通过通讯交互模块和状态监控模块进行数据反馈和告警处理，解决了传统监测方法效率低、数据获取困难、故障诊断能力有限等问题。

2、本发明的技术方案是这样实现的：一种接触网补偿在线监测系统，包括激光测距模块、温度采集模块、通讯交互模块、状态监控模块和供能模块之间进行数据交互；

3、所述激光测距模块对接触网设备采集的图像数据进行场景内对接触网监测设备距离测距，通过将场景内接触网监测设备相对位置进行标记，构建场景标记图谱，将场景标记图谱通过通讯交互模块反馈至状态监控模块内；

4、所述温度采集模块对监测接触网补偿设备工作时的环境温度进行实时采集，调取激光测距单元中的场景标记图谱，通过场景标记图谱将距离数据和环境温度进行关联，根据关联数据形成温度范围衰减阶梯数据；随后将温度范围衰减阶梯数据通过通讯交互模块反馈至状态监控模块内；

5、所述通讯交互模块划定预设区域，在预设区域内接收激光测距模块和温度采集模块的信号，并将接收信号按照区域进行划分，将划分区域对采集信号进行分类，并根据划分区域依序将收集信号反馈至状态监控模块；

6、所述状态监控模块通过通讯交互模块汇集预设区域内所有激光测距模块和温度采集模块的数据，将环境温度变化数据跟根据时间进行排序备存，并将排序后的数据进行展示，并在状态监控模块中设置警示阈值，在任意区域中采集的数据超过警示阈值后，向后台服务器进行告警；

7、所述供能模块在预设区域内阵列设置，向激光测距模块和温度采集模块和通讯交互模块进行供能。

8、该接触网补偿在线监测系统与现有技术的区别主要体现在以下几个方面：传统的接触网监测系统通常只能对设备的静态状态进行监测，而本系统通过激光测距模块和温度采集模块实现了对接触网设备状态的实时监测。激光测距模块可以对接触网设备采集的图像数据进行场景内距离测距，并构建场景标记图谱，实现了动态监测。而温度采集模块则可以实时采集工作时的环境温度，将距离数据和环境温度进行关联，形成温度范围衰减阶梯数据，从而实现了对环境温度变化的实时监测。这些实时监测能力的提升，使得系统对接触网设备的状态变化能够更加及时地捕捉和响应。

9、本系统的通讯交互模块划定了预设区域，在该区域内可以接收激光测距模块和温度采集模块的信号，并进行区域划分和信号分类，然后反馈至状态监控模块。这样的智能化数据处理方式使得系统能够更加有效地处理大量的监测数据，并对数据进行分类、整合和分析，从而更好地实现对接触网设备状态的监测和分析。状态监控模块中设置了警示阈值，一旦监测到任意区域的数据超过警示阈值，可以向后台服务器进行告警。这种告警机制能够帮助运维人员及时发现问题并采取相应措施，从而避免设备故障或安全风险。另外，系统的供能模块在预设区域内阵列设置，向激光测距模块和温度采集模块和通讯交互模块进行供能，使得系统的能源供给更加稳定可靠。该接触网补偿在线监测系统相较于传统技术，在实时监测能力、数据处理和反馈智能化程度、告警和能源供给方面都有了显著的提升。这些改进和优化使得系统能够更好地满足对接触网设备的实时监测和管理需求，提高了监测的精准性和及时性，有助于提升铁路运输的安全性和效率。

10、作为一优选的实施方式，所述供能模块采用锂亚电池进行供能，锂亚电池的额定电压为3.6v，锂亚电池的容量为35000mah，其向通讯交互模块、温度采集模块、激光测距单元供能的持续电流为400ma。

11、作为一优选的实施方式，所述激光测距模块的量程为0.03～10m，通过在量程范围内进行激光测距单元与接触网补偿设备之间的间距测量，测量精度控制在±2mm内，工作电压为5-24v，工作电流为36ma。

12、作为一优选的实施方式，所述温度采集模块的温度范围衰减阶梯数据在标准温度范围值上下设置有阶梯数据值，在温度超出或者低于标准温度范围值时对激光测距单元周围进行标记记录，记录时间、区域和温度数据，将记录数据通过通讯交互模块进行反馈。

13、采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：系统能够实时监测接触网设备的状态，包括距离和环境温度等参数，一旦发现异常情况，系统可以及时发出警报，帮助运维人员快速做出反应，从而减少潜在的安全隐患，提高铁路运输的安全性和可靠性。通过实时监测和智能化数据分析，系统可以帮助运营和维护人员更好地了解设备的状态和运行情况，有助于提前发现问题并进行预防性维护，降低维护成本，延长设备的使用寿命。由于系统能够实时监测接触网设备的状态，及时发现问题并采取措施，可以降低因设备故障或异常情况而导致的运输中断，保证运输线路的稳定性和连续性，提高运输效率。系统通过智能化数据处理和状态监控模块的排序备存，可以为铁路运输管理部门提供大量的设备状态数据，有利于进行数据分析和决策支持，帮助优化设备维护计划、改善设备布局和优化运输线路规划。系统的供能模块在预设区域内设置，能够向监测模块提供稳定的能源供给，确保监测设备的正常运行，减少因能源问题导致的监测中断或数据丢失。接触网补偿在线监测系统的引入将会为铁路运输系统带来诸多益处，包括提高安全性、降低维护成本、提高运输效率、提供数据支持和保障能源供给的稳定性等。这些益处将有助于提升铁路运输系统的整体运行质量和效率。