本发明涉及一种轨道交通电力运营车（以下简称运营车）受电弓与接触网动态检测的技术领域,特别涉及一种非接触式接触网在线检测告警实时传输的系统及方法。
背景技术：
运营车运行时，受电弓与接触网组成的系统（以下称弓网系统）是列车从牵引变电所获取电能的媒介之一。运营车负载电流从受电弓与架空接触网的接触点流入，从车轮与轨道的接触点（轮轨接触点）流出，并经过回流电路返回牵引变电所。运营车受电弓和接触网良好耦合对运营车正常运行起着重要的作用。
目前国内铁路接触网检测传统的手段采用如下方式：
1.人工巡查：通过铁路天窗点或者地铁停运时间，作业人员沿线使用激光测距仪进行测量。
2.接触网检测作业车：作业车车顶上安装检测设备，对导高、拉出值、受电弓加速度超限进行检测，在作业效率上明显提高。
3.接触网检测装置：将接触网检测装置安装在运营车上，对导高、拉出值、受电弓加速度超限进行检测，检测的数据相对准确。
上述检测方式存在的不足为：
人工巡查：需要大量的人力、时间，作业效率低，人工手段测量方式不统一和检测手段有限，还可能因为人的疲劳检测导致漏检。
接触网检测作业车：只能在运营车停运后进行测试，不能及时发现可能存在的安全隐患，同时作业车与运营车在设计上存在一定的差别，不能真实、准确地反映运行状态的弓网关系。
接触网检测装置：只是在运营车行车结束后将检测数据导入解析后台进行解析处理，难以达到在线检测告警实时传输的效果。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种作业效率高、检测精准及响应速度快的非接触式接触网在线检测告警实时传输的系统及方法。
本发明所采用的技术方案是：一种非接触式接触网在线检测告警实时传输系统包括设置在电力运营车上的非接触式接触网在线检测装置、传输装置及无线信号收发模块；所述非接触式接触网在线检测装置包括车载服务器、导高及硬点线传感器、离线检测器、受电弓显示器相机、映像分配器及hub交换机，所述导高及硬点线传感器和所述离线检测器均与所述车载服务器信号连接，所述受电弓显示器相机通过所述映像分配器分别与所述车载服务器和所述传输装置信号连接，所述传输装置通过所述hub交换机与所述车载服务器信号连接，所述无线信号收发模块与所述传输装置信号连接。
进一步，所述无线信号收发模块为gprs模块。
进一步，所述gprs模块上安装有sdk，所述一种非接触式接触网在线检测告警实时传输系统还包括云平台及与所述云平台通信连接的若干个智能终端，所述gprs模块通过物联网与所述云平台实现通讯。
进一步，所述导高及硬点线传感器实现导高检测和硬点检测，导高检测是受电弓提升到接触网处，测量轨道到接触网的高度，硬点检测是受电弓抬升或下降过程在垂直方向的加速度,根据导高变动计算出重力加速度，检测出加速度较大的位置作为硬点；所述离线检测器包括光纤、紫外光电传感器和数据处理模块，利用所述光纤将燃弧光信号传输至所述紫外光电传感器，通过所述紫外光电传感器将光信号转换成电信号送入所述数据处理模块，所述数据处理模块与所述车载服务器信号连接。
非接触式接触网在线检测告警实时传输的方法如下：
a、通过在电力运营车内安装所述传输装置，所述传输装置与所述非接触式接触网在线检测装置通信，所述受电弓显示器相机采用高清工业摄像机并对弓网运行状态的全程实时监控，监控录像具有实时显示、回放、暂停功能，同时具有截取超出阀值或者弓网燃弧的照片和查询历史数据功能；所述非接触式接触网在线检测装置利用所述导高及硬点线传感器和所述离线检测器的检测图像进行边监视边分析处理，实现对导高、硬点超出阀值或离线燃弧的告警向所述传输装置进行传送；
b、所述gprs模块通过网线与所述传输装置连接，且安装能快速连接物联网的sdk，建立传输装置与所述物联网之间的双向安全通道，实现将传输装置接入所述云平台；
c、所述智能终端对接所述云平台，可实时上报工作人员的超出管理值的告警信息。
进一步，所述传输装置使用网线通过所述hub交换机与所述非接触式接触网在线检测装置上的所述车载服务器连接，以所述车载服务器作为服务器、所述传输装置作为客户端，所述传输装置与所述车载服务器之间采用tcp/ip通信协议实现数据相互交互。
进一步，在检测超出阀值时，所述车载服务器将检测数据息通过以太网通信向所述传输装置发送，检测数据的发送只是在超出阀值时进行，平时不传输数据；其中，导高检测处理是以秒周期进行，在秒的范围内上所述传输装置主要超出的管理值，数据格式内容包含了检测出数据的时间、里程、速度、区间、立柱、导高检测值及左侧的管理值范围；硬点检测处理是以秒周期进行，在秒的范围内通知所述传输装置主要超出的管理值，数据格式内容包含了检测出数据的时间、里程、速度、区间、立柱硬点检测值g及左侧的管理值±g；离线检测处理是利用所述光纤将燃弧光信号传输至所述紫外光电传感器，通过所述紫外光电传感器将光信号转换成电信号送入所述数据处理模块，所述数据处理模块与所述车载服务器信号连接，系统检测到离线电压值超出了规定的持续时间上报至所述传输装置。
进一步，所述传输装置进行检测数据和受电弓录像同步处理；所述传输装置的显示器屏幕实时显示受电弓图像，所述传输装置具有录像储存、暂停及不同速度回放功能；所述传输装置的显示器屏幕显示检测数据；所述传输装置的硬盘储存受电弓图像和检测数据，用于后续的数据挖掘；
进一步，所述gprs模块通过网线与所述传输装置连接且安装能快速连接物联网的sdk，建立传输装置与物联网之间的双向安全通信通道；物联网提供设备通信缓存机制，将设备与应用解耦，解决在无线网络不稳定情况下的通信不可靠痛点；物联网通过规则引擎与云平台通信，实现传输装置将数据透传传输至云平台；
进一步，在智能终端上对接云平台，可实时查看实时上报的数据，当时发生时刻的现场照片和查询历史数据，远程登陆云平台，将故障信息综合对比统计分析，对设备状态诊断，从而为后续提供准确地检修方案和备件策略。
本发明的有益效果为：所述传输装置从非接触式接触网在线监测装置获取弓网接触的硬点或导高超出管理值和离线燃弧电压检测结果，同时具有显示及存储弓网运行状态，并在本地截取告警时刻的照片。通过gprs模块与物联网建立双向通信，将数据上传至云平台，同时发送给工程师告警信息。工程师可在智能终端查看告警发生的照片，从而提供准确地维护方案和备件策略。综上所述，这种非接触式接触网在线检测告警实时传输系统是基于设备之间传输数据安全可靠，对整个网络科进行维护，采用领先可靠地云平台，而且传输通信网络成本低，能应对频繁的网络变化，完成对弓网系统的数据采集、处理、统计分析，指导设备维修管理，保证运营车可靠运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是传输装置与智能终端的通信方式；
图3是传输装置与车载服务器的通信数据流程图。
具体实施方式
如图1至图3所示，一种非接触式接触网在线检测告警实时传输系统包括设置在电力运营车上的非接触式接触网在线检测装置1、传输装置2及无线信号收发模块3；所述非接触式接触网在线检测装置1包括车载服务器11、导高及硬点线传感器12、离线检测器13、受电弓显示器相机14、映像分配器15及hub交换机16，所述导高及硬点线传感器12和所述离线检测器13均与所述车载服务器11信号连接，所述受电弓显示器相机14通过所述映像分配器15分别与所述车载服务器11和所述传输装置2信号连接，所述传输装置2通过所述hub交换机16与所述车载服务器11信号连接，所述无线信号收发模块3与所述传输装置2信号连接。在本实施例中，所述无线信号收发模块3为gprs模块。
在本实施例中，所述gprs模块上安装有sdk，所述一种非接触式接触网在线检测告警实时传输系统还包括云平台4及与所述云平台4通信连接的若干个智能终端6，所述gprs模块通过物联网5与所述云平台4实现通讯。
在本实施例中，所述导高及硬点线传感器12实现导高检测和硬点检测，导高检测是受电弓提升到接触网处，测量轨道到接触网的高度，硬点检测是受电弓抬升或下降过程在垂直方向的加速度,根据导高变动计算出重力加速度，检测出加速度较大的位置作为硬点；所述离线检测器13包括光纤、紫外光电传感器和数据处理模块，利用所述光纤将燃弧光信号传输至所述紫外光电传感器，通过所述紫外光电传感器将光信号转换成电信号送入所述数据处理模块，所述数据处理模块与所述车载服务器11信号连接。
非接触式接触网在线检测告警实时传输的方法如下：
a、通过在电力运营车内安装所述传输装置2，所述传输装置2与所述非接触式接触网在线检测装置1通信，所述受电弓显示器相机14采用高清工业摄像机并对弓网运行状态的全程实时监控，监控录像具有实时显示、回放、暂停功能，同时具有截取超出阀值或者弓网燃弧的照片和查询历史数据功能；所述非接触式接触网在线检测装置1利用所述导高及硬点线传感器12和所述离线检测器13的检测图像进行边监视边分析处理，实现对导高、硬点超出阀值或离线燃弧的告警向所述传输装置2进行传送；
b、所述gprs模块通过网线与所述传输装置2连接，且安装能快速连接物联网的sdk，建立传输装置与所述物联网5之间的双向安全通道，实现将传输装置接入所述云平台4；
c、所述智能终端6对接所述云平台4，可实时上报工作人员的超出管理值的告警信息。
在本实施例中，所述传输装置2使用网线通过所述hub交换机16与所述非接触式接触网在线检测装置1上的所述车载服务器11连接，以所述车载服务器11作为服务器、所述传输装置2作为客户端，所述传输装置2与所述车载服务器11之间采用tcp/ip通信协议实现数据相互交互。
在本实施例中，在检测超出阀值时，所述车载服务器11将检测数据息通过以太网通信向所述传输装置2发送，检测数据的发送只是在超出阀值时进行，平时不传输数据；其中，导高检测处理是以1秒周期进行，在1秒的范围内上所述传输装置2主要超出的管理值，数据格式内容包含了检测出数据的时间、里程、速度、区间、立柱、导高检测值及左侧的管理值范围；硬点检测处理是以1秒周期进行，在1秒的范围内通知所述传输装置2主要超出的管理值，数据格式内容包含了检测出数据的时间、里程、速度、区间、立柱硬点检测值g及左侧的管理值±5g；离线检测处理是利用所述光纤将燃弧光信号传输至所述紫外光电传感器，通过所述紫外光电传感器将光信号转换成电信号送入所述数据处理模块，所述数据处理模块与所述车载服务器11信号连接，系统检测到离线电压值超出了规定的持续时间上报至所述传输装置2。
在本实施例中，所述传输装置2进行检测数据和受电弓录像同步处理；所述传输装置2的显示器屏幕实时显示受电弓图像，所述传输装置2具有录像储存、暂停及不同速度回放功能；所述传输装置2的显示器屏幕显示检测数据；所述传输装置2的硬盘储存受电弓图像和检测数据，用于后续的数据挖掘；
在本实施例中，所述gprs模块通过网线与所述传输装置2连接且安装能快速连接物联网的sdk，建立传输装置与物联网之间的双向安全通信通道；物联网提供设备通信缓存机制，将设备与应用解耦，解决在无线网络不稳定情况下的通信不可靠痛点；物联网通过规则引擎与云平台通信，实现传输装置将数据透传传输至云平台；
在本实施例中，在智能终端上对接云平台，可实时查看实时上报的数据，当时发生时刻的现场照片和查询历史数据，从而为后续提供准确地维护方案和备件策略。
本发明用于轨道交通运营车受电弓与接触网动态检测的技术领域。
虽然本发明的实施例是以实际方案来描述的，但是并不构成对本发明含义的限制，对于本领域的技术人员，根据本说明书对其实施方案的修改及与其他方案的组合都是显而易见的。