基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统的制作方法

本实用新型涉及铁路接触网跳闸监控，特别是一种基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统。

背景技术：

铁路是我国国民经济的大动脉，铁路运输在社会经济发展中起着举足轻重的作用。随着社会经济的不断发展，铁路经过多次提速，尤其是高铁的建成运营和路网的不断完善对社会经济发展做出了卓越的贡献，铁路运输“速度高、密度大、重载”也得到长足的发展。与此同时，铁路也开始了全面电气化改造，利用电力牵引技术代替蒸汽机车或内燃机车牵引，提高铁路现代化的水平。接触网是在铁路电气化的过程中，沿钢轨上空“之”字形架设的，是列车供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路，是现代铁路电气化进程中非常重要的环节。然而，由于各种外部(如雷击、高处异物坠落、飞禽引起短接等)、内部(如绝缘子断裂或折断、为按时检修护理、分相绝缘器不平衡等)和机务方面(如列车车顶受电弓安装的绝缘子脏污等)的原因，常常会导致接触网发生跳闸事故，从而影响行车安全。因此，要确保铁路运输安全，必须依靠科技创新，运用先进的装备，对接触网跳闸突发事故进行快速的定位和预警，将非常重要。

分布式光纤传感器具有抗电磁干扰能力强，非侵入性，高灵敏度，不需要现场供电，可实现分布式测量，耐腐蚀，防爆，光路有可挠曲性，便于与光纤系统连接等优势。近年来，被广泛应用于天然气、石油管道安全监测，桥梁裂纹监测，气体浓度探测、边界安防等领域。

技术实现要素：

本实用新型目的是，针对我国高速铁路电气化快速的发展，接触网跳闸事故频发的现状，利用先进分布式光纤探测和定位技术，通过接触网防雷线的内置光缆，对铁路接触网跳闸突发事件进行实时监测和快速的定位。

本实用新型的技术解决方案如下：基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统，包括分布式光纤探测仪、监测平台数据中心、管理终端、用户终端、通信链路；铁路防雷线内置或平行铺设通信光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接铁路防雷线内置通信光缆，分布式光纤探测定位仪通过通信链路连接所述的监测平台数据中心。所述的监测平台数据中心包含服务器、中心监测显示设备；向用户终端和监控终端发送相应的预警信息；所述的通信链路为铁路专网。

设有辅助监控系统，辅助监控系统为局部重点区域设有的摄像头，实现局部重点区域视频监控。

进一步的，利用分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接铁路防雷线内置的通信光缆，通过温度和声音振动信号的监测，对铁路接触网跳闸突发状况进行实时监控和快速定位；探测仪将对接触网发生放炮事件的位置进行快速定位，并上报给监测平台数据中心，同时在管理终端和用户终端进行报警信息推送；同时还可以利用防雷线内置的通信光缆对防雷线的断线事故监测，并利用通信光缆的进行接触网沿线的可视化视频建设。

所述的监测平台数据中心将预警信息进行逻辑区分，并根据各个终端的权限，通过通信链路准确地传递给所述的用户终端，作业人员按照所述的用户终端显示和提示进行标准化抢修作业，同时相关信息传递给站段调度监控中心和根据要求传递给上一级监控中心的所述的监控终端。

利用铁路防雷线为架空避雷线，在架空避雷线的内芯中设有一根通信光缆取代金属芯，不需要重新铺设光缆，减少了施工成本。

所述的通信链路为铁路专网，可以保障信息传输的安全性、可靠性。

基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统，包括分布式光纤探测仪、监测平台数据中心、管理终端、用户终端、通信链路；铁路防雷线内置或平行铺设通信光缆；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接铁路防雷线内置通信光缆，分布式光纤探测定位仪通过通信链路连接所述的监测平台数据中心。所述的监测平台数据中心包含服务器、中心监测显示设备；向用户终端和监控终端发送相应的预警信息；所述的通信链路为铁路专网。

所述的基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统及方法，所述的监测平台数据中心包含服务器、中心监测显示设备等；可以将分布式光纤探测定位仪上传的信息进行逻辑管理，并根据各个终端的权限，向用户终端和监控终端发送相应的预警信息。

所述的监控终端为放置于站段调度监控中心或上一级监控中心，该终端接入铁路专网。管理人员通过登录监测平台数据中心为其分配的账号，就可以根据该终端的权限查看相关接触网沿线的报警信息。

所述的基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统及方法，利用铁路防雷线内置通信光缆，不需要重新铺设光缆，减少了施工成本。

所述的用户终端供供电作业人员使用，该终端接入铁路专网。作业人员通过登录监测平台数据中心为其分配的账号，就可以根据该终端的权限查看相关接触网沿线的报警信息。

本实用新型的有益效果：

1、长距离连续分布式探测：可以对长达数十公里的范围上接触网跳闸等安全事故进行监测；

2、监控单元依靠光缆无需供电，本身无电磁辐射，抗雷击、抗电磁干扰，安全可靠性高，寿命长，维护成本低；

3、利用既有铁路防雷线内置通信光缆：充分利用既有铁路防雷线内置通信光缆资源，施工难度和投资成本低；

4、系统功能的拓展性强：系统除了对接触网跳闸事件进行实时监控和定位外，还具有很强的拓展功能，比如：接触网防雷线的断线事故、特殊地段的可视化视频系统建立等等。

附图说明

图1为本实用新型基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统结构框图；

图2为基于OPGW线的防雷线结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本实用新型作进一步说明，但不应以此限制本实用新型的保护范围。

首先请参照图1，图1为本实用新型基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统结构框图。由图1可见，基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统及方法，构成包括分布式光纤探测仪、监测平台数据中心、管理终端、用户终端、铁路防雷线内置通信光缆、其它辅助监控系统；所述的分布式光纤探测定位仪，在通信机房连接铁路防雷线内置通信光缆，接触网放电时，会有巨大的声音振动信号和温度变化异常，通过对探测到的振动和温度信息进行模式识别等处理后，可以去除噪声干扰，对铁路沿线的接触网跳闸突发事故进行预警和快速定位；对接触网放电的位置进行快速定位，并通过通信链路上报给所述的监测平台数据中心；同时还可以利用防雷线内置的通信光缆对各种自然环境导致的突发事故引起的防雷线断线情况的预警和定位，并利用通信光缆的进行接触网沿线的可视化视频建设。所述的监测平台数据中心将预警信息进行逻辑区分，并根据各个终端的权限，通过通信链路准确地传递给所述的用户终端，作业人员按照所述的用户终端显示和提示进行标准化抢修作业，同时相关信息传递给站段调度监控中心和根据要求传递给上一级监控中心的所述的监控终端。所述的其它辅助监控系统可以通过摄像头实现局部重点区域视频监控。

铁路防雷线内置通信光缆采用的是OPGW线，其结构如图2所示。OPGW光缆，Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire(也称光纤复合架空地线)。把光纤1放置在架空高压输电线2中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能，一般称作OPGW光缆。

以上技术方案可以实现一种基于分布式光纤铁路接触网跳闸监控系统及方法。虽然参照上述具体实施例详细地描述了本实用新型，但是应该理解本实用新型并不限于所公开的实施方式和实施例，对于本专业领域技术人员来说，可对其形式和细节进行各种改变。所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。