在线弓网智能监测系统

1、系统组成及功能

弓网在线检测监测装置安装在运营电客车上，实现车载弓网在线检测监测。

实现接触网动态几何参数、弓网动态接触力、弓网垂向加速度、弓网燃弧参数、红外测温、接触线磨耗、接触网设备悬挂状态监测、声音录取、振动补偿、弓网视频实时在线检测、监测及分析，从而及时预防故障，有的放矢地维护处理，为接触网检修后的动态复核提供指导依据。

2、采用标准

本装置主要由车顶采集模块、车载检测主机及车底设备等组成，其中车顶采集设备分别由接触网动态几何参数检测子系统、弓网燃弧检测子系统、接触线磨耗检测子系统、弓网视频监测子系统、红外测温子系统、弓网压力及硬点子系统六部分组成。车载检测主机集成了数据处理模块、网络通讯模块、数据管理存储模块、无线发送模块、系统定位模块；车。

4、各子系统功能

接触网几何参数检测子系统

能实现精准位置的接触网导高、拉出值、线间距参数高精度检测，并精确标记超限位置。

弓网燃弧检测子系统

能实时在线检测弓网燃弧状态，并能输出弓网燃弧率、燃弧时间、燃弧次数、燃弧位置等参数。

红外测温子系统

具备测温功能，能够输出弓网接触区域温度异常的位置。同时针对线网存在严重温度异常的地方及时报警。

接触线磨耗检测子系统

能准确测量、分析、记录全线接触线的磨损高度、磨损范围，并记录其位置输出数据及影像。

弓网视频检测子系统

能实现弓网运行状态高清成像，从而查看监视运营车运行时弓网运行的状态，同时具备观察发生弓网燃弧的功能。

弓网压力及硬点子系统

能对弓网动态接触网压力进行精确测量，运行时弓网压力超标时能发出告警信息：具备硬点检测功能，能准确测量、分析、记录全线接触线的硬点位置、大小。

综合定位模块

能给各子系统实时提供精确定位信息，方便后期的数据分析及管理。

无线传输子模块

具备将检测到的弓网异常信息以无线的方式实时传输至终端监控系统。

接触网悬挂状态监测子系统

当能够实现定点抓拍刚性悬挂部件图片，抓拍的图像能有效展现部件的缺陷状态，方便维护人员快速定位故障。

声音录取子系统

能够实现在电客车运行时环境声音采集的功能。

振动补偿模块

具备振动补偿功能，并能输出补偿前和补偿后的数值

4.1 软件要求

检测监测功能：实时、在线、高精度检测几何参数（如拉出值、导线高度、接触网高差、线间距等）；在线检测受电弓电流参数；在线检测弓网燃弧参数（检测燃弧持续时间、燃弧次数并计算燃弧率）；在线检测弓网接触区域温度异常点；在线检测线网的接触线磨耗；受电弓状态高清成像（在车辆运行过程中实时监视弓网运行状态，能够对弓网运行实时录像及查看）功能；实时、在线、高精度检测弓网动态接触压力及硬点。

自检功能：对设备上电自检功能，并能对设备故障状态进行报警和记录。

控制功能：可实现全程无人工干预，具备上电自启动功能；

定位功能：精确定位，能够将检测点位置与检测参数对应，将位置合成在视频及图片上。各检测系统采用同一定位信息，检测参数的数据统计均以接触网定位号和里程为参考坐标。

数据传输功能：具有数据无线传输功能，能够通过车地通信设备或4G/5G网络将报警数据传输到车辆段或监测终端。故障信息及相关图像、视频数据能够实时传输到监测终端。

数据输入功能：软件系统有初始数据输入接口，通过输入接触网、线路基本信息，形成给定接触网系统参数体系、线路系统参数体系，并且允许系统参数根据实际情况进行修改，其功能不受影响。

字幕合成功能：能够将检测点位置与检测参数、电客车速度、线路信息对应，将位置合成在视频及图片上。位置信息包括但不限于站区信息、公里标、杆号等。

数据存储功能：车载装置采用不小于2TB固态硬盘。

数据管理功能：地面设置地面服务器，并在供电车间设置监控终端一套和数据处理终端二套，能对车载发送的数据实时接收，同时对跟踪过程中的报警数据进行查询、统计、分析、管理及历史数据对比分析，生成分析报告并给出检修指导意见；所有检测数据均需发送至地面服务器。地面服务器配置应满足7×24小时运行需求，所有检测数据保存至少1年，视频数据保存不少于6个月。数据处理终端的具体要求由买方在设计联络阶段确定。

装置满足在列车最大运行速度条件且光线较弱的条件下安全、可靠的工作。

车顶图像数据采集设备具有防尘、防水、抗振功能，能适应车顶污秽、温差大等恶劣环境。

系统有良好的电磁兼容性，满足列车各工况下的电磁环境，不受外界电磁环境的干扰。

实时告警功能，装置检测到的超标信息依据系统内的设置（可后期人工设置及修改）能实时通过车地通信将告警信息、超标内容、数据以及告警区域相关图像视频（前后三个定位点图像、发生时间前后各8s的高清及红外视频）实时发送至监控终端。

数据综合分析功能， 应具备独立的离线分析软件，能通过分析软件对所采集数据线路中全部定位点的站区、检测时间、杆号、公里标、行车里程、拉出值和导高（包括非工作支）、速度、燃弧、硬点、磨耗、网压、弓网接触压力、电流、最大温度和平均温度和接触网设备缺陷巡检、线路参数等信息进行专业性、综合性、关联性分析与整理，并展示最终分析结果，展示形式不限于信息报表以及变化曲线图等。

数据库管理，采用一定位点一档的方式建立数据库，数据库项目需包含公里标、定位点编号、接触网几何参数行别、线路参数等数据。