接触网在线监测系统

接触网在线监测系统（铁路检测设备）

系统组成

系统主要由数据采集器、数据集中器、数据传输链路、数据监控中心、用户PC和移动终端组成。

数据采集器采用太阳能电池+高性能聚合物蓄电池+超级电容的供电方式，充分利用微功耗技术从而使整个系统 能长期不需外加有线供电线路，且很大限度的将太阳能板与集中器一体化，使得安装更为简化；再通过射频的方 式，定时将采集的数据传输至集中器。数据集中器采用先进的物理储能技术供电方式（石墨烯储能系统），使用寿 命长（长达50年）、优越的深度放电性能及在超宽的温度范围内保持稳定的功率输出。并将采集得到的数据通过 GPRS的方式传输到数据监控中心。

数据监控中心，使用阿里云作为数据中心，稳定性达到99.9%

用户PC端，使用BS构架，使用浏览器访问，无需额外安装软件。移动端，可以通过手机直接访问数据，实现移 动办公，另外可以通过手机短信进行报警通知。

系统已经申请国家发明并受理，目前正在审査过程中。

釆集器的组成

■ 通过实时测量绝缘子的泄漏；电流、气象条件，统计其单位时间内的泄漏电流情况，综合温湿度等气象参数，利用专家分析系统，进行定量分析得出当前绝缘子表面的污秽程度，并提供准确的预警信息，并及时了解运行绝缘子的安全、可靠状况。

■ 电缆屏铠监测装置-可同时监测六根电缆屏铠，能够实时监测高压电缆屏铠；情况，电流越限后，接地电流的外护套能发出报警信息。

■ 接触网承力索张力在线监测装置，能够对断线位置进行有效判断，I :为接触网维护保养提供技术参考，抢修指导。

■ 线路分支电流监测装置: 用于检测接触网分支电流，监测线路短路故障、接地故障、断线等项目。

■ 支柱斜率监测装置 : 装置针对接触网断杆等

■ 支柱的事故预防和监测

接触网在线监测系统（铁路检测设备）接触网所面临的风险

污染导致绝，缘子电流泄

地质灾害，交通事故，山地滑坡导致断杆！

电联器接触不良！打 火！

气象灾害！ 防洪防汛！

无法远程判断 现场故障！

关键点位无法实时査看！

棘轮卡滞！坠花异常!

利用高精度钳电阻传感器，进行电连接温度监测，排除安全隐患。通过对温度变化曲线的分析，实现电连接技术状态的分析检査连接是否良好。

接触网结构补偿效率监测装置：通过发射超声波信号与反馈

视频监测装置：支柱顶端视频监测装置可在系统故障的时候进行检测

操作界面

Pc端

实现基础数据的管理、远端装置的配置管理、数据的定时采集和显示、数据的越限报警、数据综合分析、数据 存储、统计和査询管理。能够向预设手机发入报警信息。软件界面友好，简洁大方，方便操作，整个界面一目了 然，科技感十足。

手机端

接触网及供电设备在线监测系统可通过手持式移动数据终端（智能手机或平板电脑）实现数据的管理、数据的采 集、数据显示、数据综合分析、统计和查询管理、设备处的设备运行状态显示。移动数据终端在经GPRS或4G网络都 无法与监控中心通讯时现场经WIFI方式与集中器通讯，实现数据采集、分析、统计、管理。

综述

接触网及供电设备地面检测装置（C6）作为铁路供电安全检测监测系统（6C系统）的重要组成部分，实时监测接触网 及供电设备的运行状态，指导接触网及供电设备的维修。我公司利用MMP跟踪技术、动态电源管理、云服务器等技 术，实现了装置自主太阳能供电和自主无线传输网络，建立了微功耗的无线传感网络平台，可对承力索导线张力、绝 缘子泄露电流、电连接温度、支柱倾斜（振动）、支柱经纬度、补偿装置a、b值、接触线的振动、现场环境（结露、 结冰、防洪等气象监测条件）、分支电流（短路方向与位置）、电缆屏铠绝缘等参数的在线一体化监测、视频监测， 做到对接触网状态参数全面实时监测•装置为免维护设计,设计寿命不小于10年。

设备采集数据采用波形方式记录，自定义间隔时间发送、超限参数立即发送至云服务器，利用PC浏览器及手机实 现完成对设备状态的实时监测.设备采用模块化设计、维护方便、运行稳定，保障接触网供电安全。

我公司接触网及供电设备在线监测系统主要分以下几部分：系统监控中心、接触网承力索张力监测装置、绝缘子 泄漏电流监测装置、电联接温度监测装置、支柱斜率监测装置、接触网补偿装置b值监测装置、接触线的振动监测装 置、现场环境监测装置、线路分支电流监测装置、电缆屏铠绝缘监测装置、手机移动终端、太阳能供电及电压监测、 数据集中器、视频监测器。各部分相互联系，相互协调。

我们的特点

・集中化

摆脱各种检测装置各自为战的状态，统一监测，集中管理

・无线化

采集器同集中器之间，集中器同数据中心之间，进行无线传输，无需繁杂线缆

・微功耗并独立供电

微功耗保证设备能够长期在线,且独立太阳能供电,无需额外取电

・稳定性

各个采集器采用模块化设计，采用相同的（太阳能供电单元+MCU+传感器+射频单元）的模式，通用性好，故障 率低。均采用10年寿命以上的元器件，保证免维护

・成本低

节省人工巡检成本，且设备资源共用，多采集器共用一个集中器进行数据回传

模块化的设计

数据集中器

系统通过数据集中器实现多个采集器数据集中上传到监控中心和监控中心命令下传到各采集器；从而实现和降低 整个系统成本.采集器与采集器之间通过中继方式延长与集中器的通讯距离；采集器与采集器之间和集中器与采集器 之间通过射频方式通讯；集中器通过GPRS或4G网络经互联网与监控中心通讯。

太阳能供电及电压监测

系统供电采用石墨烯光伏电源装置+太阳能电池+高性能聚合物蓄电池的供电方式，充分利用微功耗技术从而使整 个系统能长期不需外加有线供电线路。系统各单元机构实时监测并上传当前电压使相关工作人员随时掌握各单元机构 电压情况.

石墨烯光伏电源装置采用物理储能技术，具有使用寿命长、优越的深度放电性能及在超宽温度范围内保持稳定输 出功率的特征，专为功耗较大的数据集中器设计。

接触网承力素张力在线监测装置

n支柱斜率监测装置

装置安装在承力索上，太阳能供电，利用旁压式压力检测技术、抗干扰技术及微功耗技术，实现对承力索张力的 在线监测，掌握接触网的技术状态.通过无线传输网络，监测数据被发送至供电段PC电脑和手机客户端，能够对断线 位置进行有效判断，为接触网维护保养提供技术参考，抢修指导。

线路分支电流监测装置

该设备用于检测接触网分支电流，监测线路短路故障、接地故 障、断线等项目。双向传输功能，终端可随时调出查看新数据，减轻工作人员劳动强度，缩短停电时间，减少用电损失，提 高接触网作业自动化信息化。

支柱斜率监测装置

装置针对接触网断杆等支柱的事故预防和监测，倾斜角度进 行测量的串口输出型双轴倾角传感器改成装置用于测量接触网支 柱倾斜角度，采用串口输出型双轴倾角传感器设计。

R接触网补偿器B值监测

该仪器通过发射超声波信号与反馈信号的时 间差得到距离信号，通过高速芯片处理后转换为 所需信号或电压来测接触网补偿装置b值.装置对 ab值以及环境因素的变化来判断承力索导线的张 力变化判断线索随温度产生的变化从而判断工作 是否正常.支柱顶端视频监测装置可在系统故障 的时候进行检査棘轮和坠鸵的状态。

视频监测装置

支柱顶端视频监测装置可在系统故障的时候进行检査棘轮和坠鸵的状态。

电联接温度在线监测装置

装置安装接触网特殊断面(如线夹) ,利用高精度钳电阻传感器，进行电连接温度监测，排除安全隐患。通过对温度变化曲线的分析，实现电连接技术状态的分析检查连接是否良好。通过无线传输网络，监测数据被发送至供电段pc电脑和手机客户端，为接触网维护保养提供技术参考。采用无线方式，不影响高压绝缘，传感器无源，不带电池，安全性高、测温实时性好，可在线测温、随时监测温度变化。维护方便，电池使用寿命长，安装成功后基本免维护。

绝缘子泄漏电流在线监测装置

通过实时测量绝缘子的泄漏电流、气象条件,统计其单位时间内的泄漏电流情况，综合温湿度等气象参数，利用专家分析系统,进行定量分析得出当前绝缘子表面的污秽程度，并提供准确的预警信息，并及时了解运行绝缘子的安全、可靠状况。对超标绝缘子及时进行多种方式预警、报警，指导检修和清扫。装安装在腕臂绝缘子低压侧，采用互感式微电流检测技术，对绝缘子泄露电流进行监测，实现对绝缘子污秽情况的预警。通过无线传输网络，监测数据被发送至供电段PC电脑和手机客户端，为接触网维护保养提供技术参考。 装置适用于各种线路、杆型、绝缘子、安全可靠，通讯灵活、支持多用户同时检测、高抗干扰能力强。

电缆屏铠监测装置

系统结构简单，安装方便，系统灵敏度高，可同时监测六根电缆屏铠，能够实时监测高压电缆屏铠接地电流的外 护套情况，电流越限后能发出报警信息。系统性能稳定，能智能分析系统中各设备是否正常，不正常时能发出报警信 息。

'使用寿命较长，在一个大修期内无需维护。系统通过GPS/3G/4G远程连接监测中心，能够快速通知报警平台。可 以连续和实时地监测运行状态下的电容电流，在线监测的数据结果具有连续性，可视为一时间序列。通过对时间序列 建立自回归滑动平均模型，作统计分析，可以判断出电缆绝缘老化趋势，判断新的监测值是否具有显著变化，从而正 确判断电缆主绝缘的老化降低程度。