本發(fā)明涉及接觸網(wǎng)及供電設備的監(jiān)測技術(shù)領域，具體涉及一種基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)：

接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)向電力機車提供動力的重要途徑,在電氣化鐵路中占有重要地位,保證接觸網(wǎng)工作狀態(tài)的安全對鐵路運輸有著至關重要的意義。目前國內(nèi)電氣化鐵路的接觸網(wǎng)及供電設備多數(shù)靠作業(yè)車上安裝或者人工操作的設備進行檢測，只有少量在線實時的監(jiān)測裝置。接觸網(wǎng)的各項參數(shù)變化是常見的引起接觸網(wǎng)故障的原因,嚴重時會導致弓網(wǎng)事故?，F(xiàn)有接觸網(wǎng)在線監(jiān)測裝置一般是作為臨時的在線監(jiān)測裝置,沒有固定電源、數(shù)據(jù)傳輸距離有限，無對應的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡和站區(qū)調(diào)度中心連接，實用性不高；而接觸網(wǎng)車載檢測設備一般安裝在接觸網(wǎng)檢測車等特殊車輛上,雖然可以實現(xiàn)全線接觸網(wǎng)的檢測,但其檢測間隔時間長,需要專門的“天窗”作業(yè)時間。而人工檢測雖然不用單獨停電作業(yè)，但檢測效率較低，也會受到行車影響，因此缺乏對接觸網(wǎng)各類工況下工作狀態(tài)的實時把握。而一旦在檢測間隔期間發(fā)生接觸網(wǎng)供電事故，行車調(diào)度和司機無法及時采取降速或停車措施，高速運行的列車往往會擴大事故范圍，造成接觸網(wǎng)和列車更大的損失，這是牽引供電最薄弱的環(huán)節(jié)。隨著電氣化鐵路的快速發(fā)展和列車速度的不斷提高，本項目的研究顯得非常迫切和必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)與方法，用于。

考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，根據(jù)本發(fā)明公開的一個方面，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)，包括：

張力監(jiān)測裝置，用于實時監(jiān)測接觸網(wǎng)承力索張力；

泄露電流監(jiān)測裝置，用于實時監(jiān)測絕緣子泄漏電流情況；

溫度監(jiān)測裝置，用于實時監(jiān)測接觸網(wǎng)斷面的線索溫度或接觸網(wǎng)線夾溫度或電纜頭溫度；

氣象監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣象參數(shù)；所述氣象監(jiān)測裝置包括溫濕度監(jiān)測模塊、風力風向監(jiān)測模塊和大氣壓監(jiān)測模塊，所述溫濕度監(jiān)測模塊用于監(jiān)控鐵路現(xiàn)場的環(huán)境溫濕度；所述風力風向監(jiān)測模塊用于監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的環(huán)境風力、風向氣候數(shù)據(jù)；所述大氣壓監(jiān)測模塊用于監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣壓變化情況；

超聲波補償位移監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測接觸網(wǎng)下錨處補償器的位移變化；

接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測接觸網(wǎng)定位器的位移變化；

接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測接觸網(wǎng)在列車運行時的振動數(shù)據(jù)；

電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置，用于對接觸網(wǎng)饋線的屏蔽層和鎧裝層的接地線電流變化進行實時監(jiān)測；

所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置都由太陽能供電裝置供電且分別將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式發(fā)送給位于同一射頻傳輸區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器，從而實現(xiàn)對接觸網(wǎng)的大數(shù)據(jù)采集；

數(shù)據(jù)集中器，用于整合所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)；各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器將各自檢測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式統(tǒng)一傳輸給一設定數(shù)據(jù)集中器，或者各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器相鄰之間通過無線射頻傳輸模式依次傳遞至一設定數(shù)據(jù)集中器，該設定數(shù)據(jù)集中器再將數(shù)據(jù)傳輸給云服務器；

云服務器，用于存儲所述數(shù)據(jù)集中器傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給系統(tǒng)監(jiān)控中心；

系統(tǒng)監(jiān)控中心，用于對接收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行保存，并進行分析處理，以及輸出分析處理的結(jié)果。

為了更好地實現(xiàn)本發(fā)明，進一步的技術(shù)方案是：

根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，還包括移動終端，所述移動終端在鐵路現(xiàn)場通過wifi與數(shù)據(jù)集中器通信，獲取所述數(shù)據(jù)集中器中的檢測數(shù)據(jù)；或者移動終端通過無線網(wǎng)絡與云服務器連接，獲取所述云服務器中的數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述系統(tǒng)監(jiān)控中心還包括：

基礎數(shù)據(jù)管理模塊，用于對基礎數(shù)據(jù)進行查看、修改和刪除；

遠端裝置的配置管理模塊，用于對遠端的所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的設備參數(shù)進行設置；

數(shù)據(jù)的定時采集和顯示模塊，用于將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照固定頻率傳輸給數(shù)據(jù)集中器，所述數(shù)據(jù)集中器將收到的數(shù)據(jù)實時傳輸給云服務器保存，所述云服務器再傳輸給監(jiān)控中心，以及移動終端每次只顯示當前最新的一次數(shù)據(jù)，對于歷史數(shù)據(jù)則通過手動下載；

數(shù)據(jù)超限報警模塊，用于對數(shù)據(jù)超限在一定范圍內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行報警；

數(shù)據(jù)分析模塊，用于將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，按照時間順序輸出波形圖，根據(jù)設定條件自動判斷被測點的工作穩(wěn)定性，以及未來運行趨勢，若有數(shù)據(jù)異常波動，則發(fā)出預警信息；

數(shù)據(jù)查詢管理模塊，用于提供按時間、按線路、按裝置編號、按裝置類型、按集中器編號的數(shù)據(jù)查詢方式，以及對查詢結(jié)果能以excel格式導出進行保存或打印。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述系統(tǒng)監(jiān)控中心包括數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)所述泄露電流監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計單位時間內(nèi)的泄漏電流情況，綜合溫濕度的氣象參數(shù)，定量分析出當前絕緣子表面的污穢程度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述系統(tǒng)監(jiān)控中心包括數(shù)據(jù)分析模塊，所述數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)所述溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行溫度變化曲線分析判斷監(jiān)測點的接觸電阻。

本發(fā)明還可以是：

一種接觸網(wǎng)及供電設備地面監(jiān)測方法，包括：

用張力監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)承力索張力；

用泄露電流監(jiān)測裝置實時監(jiān)測絕緣子泄漏電流情況；

用溫度監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)斷面的線索溫度或接觸網(wǎng)線夾溫度或電纜頭溫度；

用氣象監(jiān)測裝置實時監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣象參數(shù)；

用超聲波補償位移監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)下錨處補償器的位移變化；

用接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)定位器的位移變化；

用接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)在列車運行時的振動數(shù)據(jù)；

用電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)饋線的屏蔽層和鎧裝層的接地線電流變化；

所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置都由太陽能供電裝置供電且分別將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式發(fā)送給位于同一射頻傳輸區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器，從而實現(xiàn)對接觸網(wǎng)的大數(shù)據(jù)采集；

用數(shù)據(jù)集中器整合所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)；各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器將各自檢測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式統(tǒng)一傳輸給一設定數(shù)據(jù)集中器，或者各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器相鄰之間通過無線射頻傳輸模式依次傳遞至一設定數(shù)據(jù)集中器，該設定數(shù)據(jù)集中器再將數(shù)據(jù)傳輸給云服務器；

用云服務器存儲所述數(shù)據(jù)集中器傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給系統(tǒng)監(jiān)控中心；

用系統(tǒng)監(jiān)控中心對接收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行保存，并進行分析處理，以及輸出分析處理的結(jié)果。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，移動終端在鐵路現(xiàn)場通過wifi與數(shù)據(jù)集中器通信，獲取所述數(shù)據(jù)集中器中的檢測數(shù)據(jù)；或者移動終端通過無線網(wǎng)絡與云服務器連接，獲取所述云服務器中的數(shù)據(jù)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，所述系統(tǒng)監(jiān)控中心還包括：

對基礎數(shù)據(jù)進行查看、修改和刪除；

對遠端的所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的設備參數(shù)進行設置；

將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照固定頻率傳輸給數(shù)據(jù)集中器，所述數(shù)據(jù)集中器將收到的數(shù)據(jù)實時傳輸給云服務器保存，所述云服務器再傳輸給監(jiān)控中心，以及移動終端每次只顯示當前最新的一次數(shù)據(jù)，對于歷史數(shù)據(jù)則通過手動下載；

對數(shù)據(jù)超限在一定范圍內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行報警；

將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，按照時間順序輸出波形圖，根據(jù)設定條件自動判斷被測點的工作穩(wěn)定性，以及未來運行趨勢，若有數(shù)據(jù)異常波動，則發(fā)出預警信息；

提供按時間、按線路、按裝置編號、按裝置類型、按集中器編號的數(shù)據(jù)查詢方式，以及對查詢結(jié)果能以excel格式導出進行保存或打印。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，還包括根據(jù)所述泄露電流監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計單位時間內(nèi)的泄漏電流情況，綜合溫濕度的氣象參數(shù)，定量分析出當前絕緣子表面的污穢程度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，還包括根據(jù)所述溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行溫度變化曲線分析判斷監(jiān)測點的接觸電阻。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是：

本發(fā)明的一種基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)與方法，具有：

1、系統(tǒng)集接觸網(wǎng)張力、電聯(lián)接溫度、絕緣子泄漏電流檢測于一體，使得監(jiān)測功能全面，便于管理；

2、監(jiān)測裝置可利用微功耗技術(shù)+太陽能供電，長期免維護，從而降低了維護成本；

3、系統(tǒng)監(jiān)控中心實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的管理、遠端裝置的配置管理、數(shù)據(jù)的定時采集和顯示、數(shù)據(jù)的越限報警、數(shù)據(jù)綜合分析、數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計和查詢管理，能夠向預設手機發(fā)入報警信息，通過對各監(jiān)測預測預警分析，可快速發(fā)現(xiàn)故障點，為調(diào)度管理及運營維護提供了作業(yè)依據(jù)；

4、系統(tǒng)配有手機客戶端和電腦客戶端，可通過手持式移動數(shù)據(jù)終端(智能手機或平板電腦)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、查詢和設備運行狀態(tài)；移動數(shù)據(jù)終端可經(jīng)gprs或3g網(wǎng)絡與云服務器通訊，也可現(xiàn)場經(jīng)wifi方式與數(shù)據(jù)集中器通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、統(tǒng)計和管理，使得戶外操作方便；

5、靈活運用gprs、gps或射頻技術(shù)，使數(shù)據(jù)可上傳至數(shù)據(jù)集中器，以及可通過移動數(shù)據(jù)終端現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。

附圖說明

為了更清楚的說明本申請文件實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)的描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是對本申請文件中一些實施例的參考，對于本領域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，還可以根據(jù)這些附圖得到其它的附圖。

圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)示意圖。

圖2為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基礎數(shù)據(jù)管理流程示意圖。

圖3為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的監(jiān)測裝置的功能性通用結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

如圖1所示，圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)示意圖，一種基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)，包括張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)集中器、云服務器和系統(tǒng)監(jiān)控中心等，具體地：

張力監(jiān)測裝置用于實時監(jiān)測接觸網(wǎng)承力索張力；即通過承力索張力進行實時測量,并能提供實時報警和預警信息,可實時掌握接觸網(wǎng)張力特性,有效的在線監(jiān)測和預防接觸網(wǎng)事故,為接觸網(wǎng)及受電弓維修保養(yǎng)提供了技術(shù)支持。其中一種實現(xiàn)方式可以將一種小型壓力傳感器與其測試電路集成在一起固定安裝在承力索上，以太陽能與電池作為電源，無線傳輸數(shù)據(jù)。

泄露電流監(jiān)測裝置用于實時監(jiān)測絕緣子泄漏電流情況；即通過實時測量絕緣子的泄漏電流，統(tǒng)計其單位時間內(nèi)的泄漏電流情況，綜合溫濕度等氣象參數(shù)，進行定量分析得出當前絕緣子表面的污穢程度，具體地，在監(jiān)控中心pc端結(jié)合監(jiān)控裝置現(xiàn)場的氣象參數(shù)等進行分析處理。氣象參數(shù)通過氣象部門天氣預報等獲取。定量分析是指：同一個絕緣子，在相同絕緣阻抗的情況下，不同溫濕度會有不同的泄漏電流值。定量分析則是(監(jiān)測裝置測試的泄漏電流值)減去(因溫濕度對絕緣子產(chǎn)生影響造成的誤差)，通過換算得到實際泄漏電流值，再轉(zhuǎn)換成污穢程度。從而提供準確的預警信息，并及時了解運行絕緣子的安全、可靠狀況。對超標絕緣子及時進行多種方式預警、報警，指導檢修和清掃。實現(xiàn)方式之一是固定安裝一個電流互感器與測試電路在絕緣子上。以太陽能與電池作為電源，無線傳輸數(shù)據(jù)。

溫度監(jiān)測裝置用于實時監(jiān)測接觸網(wǎng)斷面的線索溫度或接觸網(wǎng)線夾溫度或電纜頭溫度；具體通過監(jiān)測接觸網(wǎng)特殊斷面的線索溫度、接觸網(wǎng)線夾溫度、電纜頭溫度，進行溫度變化曲線分析判斷監(jiān)測點的接觸電阻。設備的電量和檢測數(shù)據(jù)同步遠程傳輸，在電量即將耗盡時啟動備用電池并發(fā)出警報。其中一種實現(xiàn)方式將一個微型溫度傳感器利用卡扣固定安裝在線夾或者電纜頭等地方，進行持續(xù)測量。以太陽能與電池作為電源，無線傳輸數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)集中器，用于整合所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，并將其發(fā)送給云服務器；

云服務器，用于存儲所述數(shù)據(jù)集中器傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給系統(tǒng)監(jiān)控中心。

系統(tǒng)監(jiān)控中心可以對接收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行保存，并進行分析處理，以及輸出分析處理的結(jié)果等，具體可包括基礎數(shù)據(jù)管理模塊、遠端裝置的配置管理模塊、數(shù)據(jù)的定時采集和顯示模塊、數(shù)據(jù)超限報警模塊、數(shù)據(jù)分析模塊和數(shù)據(jù)查詢管理模塊等。

基礎數(shù)據(jù)管理模塊可對基礎數(shù)據(jù)進行查看、修改和刪除等；基礎數(shù)據(jù)包含“監(jiān)測裝置和數(shù)據(jù)集中器”兩種現(xiàn)場設備的數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)項目可以都一樣，包括設備編號、線路、站區(qū)、上/下行、桿號、公里標、地理位置。可以在遠程監(jiān)控中心對基礎數(shù)據(jù)進行查看、修改、刪除等，具體流程如圖2所示。

遠端裝置的配置管理模塊可對遠端的所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的設備參數(shù)進行設置；參數(shù)主要包括數(shù)據(jù)檢測周期、數(shù)據(jù)上傳周期、現(xiàn)場數(shù)據(jù)修正系數(shù)、電源電量報警下限、張力上下限、溫度上下限、泄漏電流上下限等。參數(shù)主要根據(jù)實際需要或既有標準進行設定。pc軟件將修改的參數(shù)發(fā)送到云服務器，云服務器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)集中器，數(shù)據(jù)集中器再傳輸?shù)奖O(jiān)測裝置。由此進行遠程參數(shù)管理就避免了現(xiàn)場維護的麻煩。參數(shù)設置功能具有密碼保護，需要一定權(quán)限才能使用。

數(shù)據(jù)的定時采集和顯示模塊，用于將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照固定頻率(一般幾小時)傳輸給數(shù)據(jù)集中器，所述數(shù)據(jù)集中器將收到的數(shù)據(jù)實時傳輸給云服務器保存，所述云服務器再傳輸給監(jiān)控中心，以及移動終端每次只顯示當前最新的一次數(shù)據(jù)，對于歷史數(shù)據(jù)則通過手動下載。

數(shù)據(jù)超限報警模塊，用于對數(shù)據(jù)超限在一定范圍內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行報警；數(shù)據(jù)超限報警可分為1級和2級，當數(shù)據(jù)超限在一定范圍內(nèi)時發(fā)出1級報警，并提高監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)傳輸頻率，監(jiān)控中心接收到的數(shù)據(jù)會通過紅色顯示并帶有小型紅色警報燈閃爍；當數(shù)據(jù)嚴重超限時則會發(fā)出2級報警，監(jiān)測裝置會連續(xù)不斷傳輸數(shù)據(jù)，除了發(fā)出紅色數(shù)據(jù)和警燈閃爍外，還伴有報警鈴聲。報警主要在監(jiān)控中心pc端出現(xiàn)，同時也可以手動設定幾個指定移動終端接收警報。

數(shù)據(jù)分析模塊將各個監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，如張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，按照時間順序輸出波形圖，根據(jù)設定條件自動判斷被測點的工作穩(wěn)定性，以及未來運行趨勢，若有數(shù)據(jù)異常波動，則發(fā)出預警信息；數(shù)據(jù)分析能為技術(shù)人員提供數(shù)據(jù)支持，及時對線路的隱患進行排查和處理。數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)所述泄露電流監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計單位時間內(nèi)的泄漏電流情況，綜合溫濕度的氣象參數(shù)，定量分析出當前絕緣子表面的污穢程度。以及數(shù)據(jù)分析模塊根據(jù)所述溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行溫度變化曲線分析判斷監(jiān)測點的接觸電阻。

數(shù)據(jù)查詢管理模塊可對用戶提供幾種不同的數(shù)據(jù)篩查方式，例如提供按時間、按線路、按裝置編號、按裝置類型、按集中器編號等一種或幾種的數(shù)據(jù)查詢方式，查詢結(jié)果可以通過excel格式導出進行保存或打印。

數(shù)據(jù)存儲在云服務器和監(jiān)控中心pc端，兩者數(shù)據(jù)可同步保存。移動終端主要是查看數(shù)據(jù)，也可下載保存至擴展內(nèi)存卡中。

對于移動終端可通過wifi或無線射頻模塊與數(shù)據(jù)集中器通信，獲取所述數(shù)據(jù)集中器中的檢測數(shù)據(jù)；或者移動終端通過無線網(wǎng)絡(通過gprs,可在遠程任意位置，有3g網(wǎng)絡信號的地方均可)與云服務器連接，獲取所述云服務器中的數(shù)據(jù)。當作業(yè)人員巡視線路時，可攜帶手持移動端到鐵路現(xiàn)場設備附近與監(jiān)控設備近距離通過wifi連接通信，獲取測量數(shù)據(jù)。

移動終端主要實現(xiàn)簡單的查詢、顯示等，同時會顯示當前被測點的運行狀態(tài)，比如正常、預警、超限報警、設備故障等。移動終端通過無線網(wǎng)絡可隨時與監(jiān)控中心或云服務器連接，獲取當前測試結(jié)果。

實施例2

一種接觸網(wǎng)及供電設備地面監(jiān)測方法，包括：

用張力監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)承力索張力；

用泄露電流監(jiān)測裝置實時監(jiān)測絕緣子泄漏電流情況；

用溫度監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)斷面的線索溫度或接觸網(wǎng)線夾溫度或電纜頭溫度；

用氣象監(jiān)測裝置實時監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣象參數(shù)；

用超聲波補償位移監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)下錨處補償器的位移變化；

用接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)定位器的位移變化；

用接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)在列車運行時的振動數(shù)據(jù)；

用電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置實時監(jiān)測接觸網(wǎng)饋線的屏蔽層和鎧裝層的接地線電流變化；

所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置都由太陽能供電裝置供電且分別將監(jiān)測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式發(fā)送給位于同一射頻傳輸區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器，從而實現(xiàn)對接觸網(wǎng)的大數(shù)據(jù)采集；

用數(shù)據(jù)集中器整合所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置、溫度監(jiān)測裝置、氣象監(jiān)測裝置、超聲波補償位移監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置、接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置和電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)；各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器將各自檢測到的數(shù)據(jù)通過無線射頻傳輸模式統(tǒng)一傳輸給一設定數(shù)據(jù)集中器，或者各區(qū)域的數(shù)據(jù)集中器相鄰之間通過無線射頻傳輸模式依次傳遞至一設定數(shù)據(jù)集中器，該設定數(shù)據(jù)集中器再將數(shù)據(jù)傳輸給云服務器，該設定數(shù)據(jù)集中器可通過移動網(wǎng)絡等形式上傳給云服務器；也就是說，沿接觸網(wǎng)及供電設備安裝的集中器和相應檢測裝置可在每一段距離(例如一公里)安裝一套，每個數(shù)據(jù)集中器通過無線射頻的方式收集各自區(qū)域的監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)，相鄰數(shù)據(jù)集中器再通過射頻逐次傳遞，例如可將全部數(shù)據(jù)傳遞至末端的數(shù)據(jù)集中器，末端的數(shù)據(jù)集中器再通過其它的網(wǎng)絡形式把數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)服務器。以上通過射頻傳輸?shù)臄?shù)據(jù)集中器和各個監(jiān)測裝置則實現(xiàn)了低功耗消耗，可由太陽能供電裝置供電，對于末端的數(shù)據(jù)集中器由于需要采用其它網(wǎng)絡上傳數(shù)據(jù)至云服務器，則可接入其它電源。但本文件中，對于以上各監(jiān)測裝置與數(shù)據(jù)集中器之間的數(shù)據(jù)傳遞，或者數(shù)據(jù)集中器與數(shù)據(jù)集中器之間的數(shù)據(jù)傳遞，其傳輸方式除了以上的無線射頻傳輸外，還可以用無線路由功能，實現(xiàn)較遠距離的wifi無線網(wǎng)絡接力傳輸。

用云服務器存儲所述數(shù)據(jù)集中器傳送的數(shù)據(jù)，并將其傳送給系統(tǒng)監(jiān)控中心；

用系統(tǒng)監(jiān)控中心對接收到的監(jiān)控數(shù)據(jù)進行保存，并進行分析處理，以及輸出分析處理的結(jié)果。

在設備現(xiàn)場，移動終端可通過wifi直接與數(shù)據(jù)集中器通信，獲取所述數(shù)據(jù)集中器中的檢測數(shù)據(jù)；或者移動終端通過無線網(wǎng)絡與云服務器連接，獲取所述云服務器中的數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)監(jiān)控中心還包括：對基礎數(shù)據(jù)進行查看、修改和刪除；對遠端的所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的設備參數(shù)進行設置；將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)按照固定頻率傳輸給數(shù)據(jù)集中器，所述數(shù)據(jù)集中器將收到的數(shù)據(jù)實時傳輸給云服務器保存，所述云服務器再傳輸給監(jiān)控中心，以及移動終端每次只顯示當前最新的一次數(shù)據(jù)，對于歷史數(shù)據(jù)則通過手動下載；對數(shù)據(jù)超限在一定范圍內(nèi)的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行報警；

將所述張力監(jiān)測裝置、泄露電流監(jiān)測裝置和溫度監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，按照時間順序輸出波形圖，根據(jù)設定條件自動判斷被測點的工作穩(wěn)定性，以及未來運行趨勢，若有數(shù)據(jù)異常波動，則發(fā)出預警信息；

提供按時間、按線路、按裝置編號、按裝置類型、按集中器編號的數(shù)據(jù)查詢方式，以及對查詢結(jié)果能以excel格式導出進行保存或打印。

還包括根據(jù)所述泄露電流監(jiān)測裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，統(tǒng)計單位時間內(nèi)的泄漏電流情況，綜合溫濕度的氣象參數(shù)，定量分析出當前絕緣子表面的污穢程度。以及根據(jù)所述溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行溫度變化曲線分析判斷監(jiān)測點的接觸電阻。

以上數(shù)據(jù)集中器配有存儲設備，對所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行本地存儲，防止因gprs網(wǎng)絡故障導致數(shù)據(jù)丟失，是一種數(shù)據(jù)備份。最終所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)除了發(fā)送到各鐵路供電段監(jiān)控中心，還將匯入鐵路接觸網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)。為鐵路接觸網(wǎng)的大數(shù)據(jù)分析提供數(shù)據(jù)支持。

本發(fā)明的基于自主電源和網(wǎng)絡的接觸網(wǎng)及供電設備監(jiān)測系統(tǒng)，除以上實施例公開的技術(shù)方案外，還可包括以下監(jiān)測裝置：

氣象監(jiān)測裝置，用于監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣象參數(shù)。氣象監(jiān)測裝置包括溫濕度監(jiān)測模塊、風力風向監(jiān)測模塊和大氣壓監(jiān)測模塊，溫濕度監(jiān)測模塊用于監(jiān)控鐵路現(xiàn)場的環(huán)境溫濕度；風力風向監(jiān)測模塊，其利用超聲波測量技術(shù)，監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的環(huán)境風力、風向氣候數(shù)據(jù)；大氣壓監(jiān)測模塊用于監(jiān)測鐵路現(xiàn)場的氣壓變化情況。

以上溫濕度監(jiān)測模塊、風力風向監(jiān)測模塊和大氣壓監(jiān)測模塊可集成為一個整體，安裝在接觸網(wǎng)支柱的中部，能夠以無線射頻方式發(fā)送數(shù)據(jù)到鄰近的數(shù)據(jù)采集器。

超聲波補償位移監(jiān)測裝置，其利用超聲波測距技術(shù)，監(jiān)測接觸網(wǎng)下錨處補償器的位移變化，用于計算接觸網(wǎng)的張力補償效率，并保證接觸網(wǎng)張力處于規(guī)定范圍內(nèi)。將監(jiān)測裝置用一個夾具安裝于補償器所在支柱的頂端，從上往下通過超聲波檢測補償器的a值(墜坨耳環(huán)孔中心至補償滑輪下沿的距離)。當監(jiān)測a值長期不變或距離突變時報警。

接觸網(wǎng)抬升量監(jiān)測裝置，其利用陀螺儀傳感器技術(shù)設計的監(jiān)測裝置，安裝在接觸網(wǎng)定位器上，通過監(jiān)測定位器的位移變化確認接觸網(wǎng)的工作抬升量，確保接觸網(wǎng)和列車受電弓良好的電力傳輸功率，同時避免弓網(wǎng)接觸壓力超標，造成接觸網(wǎng)損傷。監(jiān)測數(shù)據(jù)超限報警。

接觸網(wǎng)振動監(jiān)測裝置，其利用振動加速度傳感器技術(shù)設計的監(jiān)測裝置，安裝在接觸網(wǎng)的特殊斷面，監(jiān)測接觸網(wǎng)在列車運行時的振動數(shù)據(jù)，用于確定整個接觸網(wǎng)振動加速度在規(guī)定范圍內(nèi)，保證接觸網(wǎng)零部件不會因疲勞或磨損而失效。監(jiān)測數(shù)據(jù)超限報警。

電纜屏鎧接地監(jiān)測裝置，采用電流互感器，對接觸網(wǎng)饋線的屏蔽層和鎧裝層的接地線電流變化進行實時監(jiān)測。裝置使用太陽能電池板供電，內(nèi)置無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，一個裝置能同時監(jiān)測多根電纜。當作為饋線的高壓電纜因其本身材質(zhì)、施工工藝、人為意外破壞等原因造成外護套破損或絕緣擊穿，會降低電力傳輸效率，嚴重時會燒毀電纜，造成列車運行事故和人身傷害。監(jiān)測裝置實時在線監(jiān)測能及時發(fā)現(xiàn)電纜屏鎧層故障并發(fā)出報警，使維護人員能迅速及時處理故障，避免損壞擴大，造成更大損失。

本發(fā)明的系統(tǒng)各監(jiān)測裝置具有無線傳輸模式、大數(shù)據(jù)采集和共享模式，所有數(shù)據(jù)最終匯總到系統(tǒng)監(jiān)控中心(系統(tǒng)監(jiān)控中心再接入鐵路局的6c數(shù)據(jù)處理中心)，進行全面綜合的分析處理，指導設備維修管理保證供電設備安全；同時，具有數(shù)據(jù)超限報警功能，即系統(tǒng)監(jiān)控中心根據(jù)數(shù)據(jù)超限的情況，發(fā)出報警信號，主要在電腦端和手機端進行提醒，亦可采用報警燈等形式進行報警。

綜上所述，本發(fā)明具有：1)系統(tǒng)集接觸網(wǎng)張力、電聯(lián)接溫度、絕緣子泄漏電流檢測于一體；2)監(jiān)測裝置可利用微功耗技術(shù)+太陽能供電，長期免維護，其中，功耗是指安裝在野外現(xiàn)場的監(jiān)測裝置本身是沒有固定電源的(如市電、工業(yè)電纜等)，如果通過gprs遠程持續(xù)傳輸數(shù)據(jù)就比較耗電，太陽能供電不能滿足需求。而數(shù)據(jù)集中器則是安裝在監(jiān)測裝置附近有固定電源的地方，這樣通過集中器近距離接收幾個監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)，再通過gprs遠程傳輸出去，就降低了監(jiān)測裝置的功耗；3)強大的數(shù)據(jù)處理能力對各監(jiān)測預測預警分析，快速發(fā)現(xiàn)故障點為調(diào)度管理及運營維護提供作業(yè)依據(jù)。系統(tǒng)監(jiān)控中心實現(xiàn)基礎數(shù)據(jù)的管理、遠端裝置的配置管理、數(shù)據(jù)的定時采集和顯示、數(shù)據(jù)的越限報警、數(shù)據(jù)綜合分析、數(shù)據(jù)存儲、統(tǒng)計和查詢管理。能夠向預設手機發(fā)入報警信息；4)系統(tǒng)配有手機客戶端和電腦客戶端，可通過手持式移動數(shù)據(jù)終端(智能手機或平板電腦)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、顯示、查詢和設備運行狀態(tài)。移動數(shù)據(jù)終端可經(jīng)gprs或3g網(wǎng)絡與監(jiān)控中心通訊，也可現(xiàn)場經(jīng)wifi方式與集中器通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、分析、統(tǒng)計和管理。戶外操作方便；5)靈活運用gprs、gps或射頻技術(shù)，使數(shù)據(jù)可上傳到至數(shù)據(jù)集中器，以及可通過移動數(shù)據(jù)終端現(xiàn)場采集數(shù)據(jù)。

本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分相互參見即可。

在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、“實施例”、等，指的是結(jié)合該實施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結(jié)合任一實施例描述一個具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點時，所要主張的是結(jié)合其他實施例來實現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。

盡管這里參照本發(fā)明的多個解釋性實施例對本發(fā)明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術(shù)人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。