基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法

本實用新型涉及鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控，特別是一種基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵路是我國國民經(jīng)濟的大動脈，鐵路運輸在社會經(jīng)濟發(fā)展中起著舉足輕重的作用。隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，鐵路經(jīng)過多次提速，尤其是高鐵的建成運營和路網(wǎng)的不斷完善對社會經(jīng)濟發(fā)展做出了卓越的貢獻，鐵路運輸“速度高、密度大、重載”也得到長足的發(fā)展。與此同時，鐵路也開始了全面電氣化改造，利用電力牽引技術(shù)代替蒸汽機車或內(nèi)燃機車牽引，提高鐵路現(xiàn)代化的水平。接觸網(wǎng)是在鐵路電氣化的過程中，沿鋼軌上空“之”字形架設(shè)的，是列車供受電弓取流的高壓輸電線。接觸網(wǎng)是鐵路電氣化工程的主構(gòu)架，是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機車供電的特殊形式的輸電線路，是現(xiàn)代鐵路電氣化進程中非常重要的環(huán)節(jié)。然而，由于各種外部(如雷擊、高處異物墜落、飛禽引起短接等)、內(nèi)部(如絕緣子斷裂或折斷、為按時檢修護理、分相絕緣器不平衡等)和機務(wù)方面(如列車車頂受電弓安裝的絕緣子臟污等)的原因，常常會導(dǎo)致接觸網(wǎng)發(fā)生跳閘事故，從而影響行車安全。因此，要確保鐵路運輸安全，必須依靠科技創(chuàng)新，運用先進的裝備，對接觸網(wǎng)跳閘突發(fā)事故進行快速的定位和預(yù)警，將非常重要。

分布式光纖傳感器具有抗電磁干擾能力強，非侵入性，高靈敏度，不需要現(xiàn)場供電，可實現(xiàn)分布式測量，耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與光纖系統(tǒng)連接等優(yōu)勢。近年來，被廣泛應(yīng)用于天然氣、石油管道安全監(jiān)測，橋梁裂紋監(jiān)測，氣體濃度探測、邊界安防等領(lǐng)域。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是，針對我國高速鐵路電氣化快速的發(fā)展，接觸網(wǎng)跳閘事故頻發(fā)的現(xiàn)狀，利用先進分布式光纖探測和定位技術(shù)，通過接觸網(wǎng)防雷線的內(nèi)置光纜，對鐵路接觸網(wǎng)跳閘突發(fā)事件進行實時監(jiān)測和快速的定位。

本實用新型的技術(shù)解決方案如下：基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)，包括分布式光纖探測儀、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、用戶終端、通信鏈路；鐵路防雷線內(nèi)置或平行鋪設(shè)通信光纜；所述的分布式光纖探測定位儀，在通信機房連接鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜，分布式光纖探測定位儀通過通信鏈路連接所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心。所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備；向用戶終端和監(jiān)控終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息；所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)。

設(shè)有輔助監(jiān)控系統(tǒng)，輔助監(jiān)控系統(tǒng)為局部重點區(qū)域設(shè)有的攝像頭，實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

進一步的，利用分布式光纖探測定位儀，在通信機房連接鐵路防雷線內(nèi)置的通信光纜，通過溫度和聲音振動信號的監(jiān)測，對鐵路接觸網(wǎng)跳閘突發(fā)狀況進行實時監(jiān)控和快速定位；探測儀將對接觸網(wǎng)發(fā)生放炮事件的位置進行快速定位，并上報給監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心，同時在管理終端和用戶終端進行報警信息推送；同時還可以利用防雷線內(nèi)置的通信光纜對防雷線的斷線事故監(jiān)測，并利用通信光纜的進行接觸網(wǎng)沿線的可視化視頻建設(shè)。

所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息進行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準(zhǔn)確地傳遞給所述的用戶終端，作業(yè)人員按照所述的用戶終端顯示和提示進行標(biāo)準(zhǔn)化搶修作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。

利用鐵路防雷線為架空避雷線，在架空避雷線的內(nèi)芯中設(shè)有一根通信光纜取代金屬芯，不需要重新鋪設(shè)光纜，減少了施工成本。

所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性?/p>

基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)，包括分布式光纖探測儀、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、用戶終端、通信鏈路；鐵路防雷線內(nèi)置或平行鋪設(shè)通信光纜；所述的分布式光纖探測定位儀，在通信機房連接鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜，分布式光纖探測定位儀通過通信鏈路連接所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心。所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備；向用戶終端和監(jiān)控終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息；所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)。

所述的基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)及方法，所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備等；可以將分布式光纖探測定位儀上傳的信息進行邏輯管理，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，向用戶終端和監(jiān)控終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息。

所述的監(jiān)控終端為放置于站段調(diào)度監(jiān)控中心或上一級監(jiān)控中心，該終端接入鐵路專網(wǎng)。管理人員通過登錄監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心為其分配的賬號，就可以根據(jù)該終端的權(quán)限查看相關(guān)接觸網(wǎng)沿線的報警信息。

所述的基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)及方法，利用鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜，不需要重新鋪設(shè)光纜，減少了施工成本。

所述的用戶終端供供電作業(yè)人員使用，該終端接入鐵路專網(wǎng)。作業(yè)人員通過登錄監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心為其分配的賬號，就可以根據(jù)該終端的權(quán)限查看相關(guān)接觸網(wǎng)沿線的報警信息。

本實用新型的有益效果：

1、長距離連續(xù)分布式探測：可以對長達數(shù)十公里的范圍上接觸網(wǎng)跳閘等安全事故進行監(jiān)測；

2、監(jiān)控單元依靠光纜無需供電，本身無電磁輻射，抗雷擊、抗電磁干擾，安全可靠性高，壽命長，維護成本低；

3、利用既有鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜：充分利用既有鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜資源，施工難度和投資成本低；

4、系統(tǒng)功能的拓展性強：系統(tǒng)除了對接觸網(wǎng)跳閘事件進行實時監(jiān)控和定位外，還具有很強的拓展功能，比如：接觸網(wǎng)防雷線的斷線事故、特殊地段的可視化視頻系統(tǒng)建立等等。

附圖說明

圖1為本實用新型基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為基于OPGW線的防雷線結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護范圍。

首先請參照圖1，圖1為本實用新型基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。由圖1可見，基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)及方法，構(gòu)成包括分布式光纖探測儀、監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心、管理終端、用戶終端、鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜、其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)；所述的分布式光纖探測定位儀，在通信機房連接鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜，接觸網(wǎng)放電時，會有巨大的聲音振動信號和溫度變化異常，通過對探測到的振動和溫度信息進行模式識別等處理后，可以去除噪聲干擾，對鐵路沿線的接觸網(wǎng)跳閘突發(fā)事故進行預(yù)警和快速定位；對接觸網(wǎng)放電的位置進行快速定位，并通過通信鏈路上報給所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心；同時還可以利用防雷線內(nèi)置的通信光纜對各種自然環(huán)境導(dǎo)致的突發(fā)事故引起的防雷線斷線情況的預(yù)警和定位，并利用通信光纜的進行接觸網(wǎng)沿線的可視化視頻建設(shè)。所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心將預(yù)警信息進行邏輯區(qū)分，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，通過通信鏈路準(zhǔn)確地傳遞給所述的用戶終端，作業(yè)人員按照所述的用戶終端顯示和提示進行標(biāo)準(zhǔn)化搶修作業(yè)，同時相關(guān)信息傳遞給站段調(diào)度監(jiān)控中心和根據(jù)要求傳遞給上一級監(jiān)控中心的所述的監(jiān)控終端。所述的其它輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

鐵路防雷線內(nèi)置通信光纜采用的是OPGW線，其結(jié)構(gòu)如圖2所示。OPGW光纜，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire(也稱光纖復(fù)合架空地線)。把光纖1放置在架空高壓輸電線2中，用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)形式兼具地線與通信雙重功能，一般稱作OPGW光纜。

以上技術(shù)方案可以實現(xiàn)一種基于分布式光纖鐵路接觸網(wǎng)跳閘監(jiān)控系統(tǒng)及方法。雖然參照上述具體實施例詳細地描述了本實用新型，但是應(yīng)該理解本實用新型并不限于所公開的實施方式和實施例，對于本專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可對其形式和細節(jié)進行各種改變。所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。