专利名称：一种接触网在线监测信号远程传输组件及在线监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号传输组件及线监测系统，特别是涉及一种接触网使用的监测信号远程传输组件及线监测系统，属于通信传输系统领域。
背景技术：
电力机车所需电能是通过受电弓与悬挂的接触网滑动接触而获得的。铁路供电系统接触网是一个由众多设备连接而成的大系统，这些设备的可靠性及运行状况直接决定整个系统的稳定和安全，也决定着供电质量和供电可靠性。在露天情况下接触网与电力机车受电弓滑动接触，工作环境恶劣，当接触网一受电弓系统出现稍微的偏差，都有可能引起弓网故障，因此，实时在线监测接触网运行性能数据是保证供电设备健康运行的必要技术保障。接触网具有分布广、距离远的特点，其远距离监测多无线通信技术、无线传感器网络能来实现。目前，在电气化铁路或城市轨道交通接触网在线监测领域采用的在线监测数据的无线传输方式主要仅针对单点监测，单点监测数据经由无线传输网传至后台系统。对于多点监测，则采用将多点监测数据通过有线网络汇总到后台系统的方式。因此，由于受有线网络铺设条件的限制，多点在线监测数据的传输方式使用面有限。
发明内容本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种适用于接触网在线监测数据的远程传输系统，该系统 能够有效解决在线多点监测数据无线远程传输的问题。为实现上述目的，本实用新型首先提供一种接触网在线监测信号远程传输组件，其技术方案如下:一种接触网在线监测信号远程传输组件，其特征在于:包括近程无线收发模块、数据处理及控制模块、远程无线收发模块；所述近程无线收发模块是数据信号收发单元，与接触网在线监测模块通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块间通过有线通讯连接；所述远程无线收发模块是接触网在线监测信号远程传输组件与上位机间的通讯单元，与上位机间通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块间通过有线通讯连接；所述数据处理及控制模块是数据处理与控制指令发送单元。上述传输组件的作用是将相对近距离接触网在线监测模块得到的接触网在线监测数据接收并向相过远距离的上位机传输。该组件中，近程无线收发模块通过无线通讯接收在线监测数据，并将数据传输至数据处理及控制模块，由数据处理及控制模块对监测数据进行必要的处理(如数据融合压缩等)，再由远程无线收发模块将处理后的监测数据无线通讯网络传输至上位机。在进一步的设计中，近程无线收发模块与接触网在线监测模块通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G ;远程无线收发模块与上位机间通过移动通讯网络协议连接。上述接触网在线监测信号远程传输组件中，近程无线收发模块可以与多个接触网在线监测模块通过无线通讯连接。为避免户外恶劣的自然环境与接触网电磁干扰的影响，接触网在线监测信号远程传输组件封装在金属外壳中，必要的通讯天线伸出金属外壳以保证通讯功能。为方便整套传输组件的实地安装，金属外壳安装在支架上，再通过支架安装在接触网支柱上。本实用新型还提供一种利用上述接触网在线监测信号远程传输组件实现的接触网在线监测系统，其技术方案为:一种利用接触网在线监测信号远程传输组件实现的接触网在线监测系统，其特征在于:包括接触网在线监测模块、接触网在线监测信号远程传输组件、上位机、必要的电源电路模块；所述接触网在线监测模块安装在接触网上，与信号远程传输组件间通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G ;所述接触网在线监测信号远程传输组件安装在接触网支柱上，与上位机间通过接触网所在地的移动通讯网络协议连接。与现有技术相比，本发明的有益效果是:(1)组件及系统能够解决接触网在线多点监测数据无线远程传输的问题；(2) —个传输组件可以处理传输多个在线监测传感器的大量数据，适应接触网恶劣的工作环境。
图1是实施例一接触网在线监测信号远程传输组件结构示意图。图2是实施例二接触网在线监测信号远程传输组件结构示意图。图3是接触网在线监测系统结构示意图。附图中的数字标记分别是:100接触网在线监测信号远程传输组件110近程无线收发模块120数据处理及控制模块 130远程无线收发模块140金属外壳200接触网在线监测模块 300上位机
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步的描述。实施例一如图1所示，加工一种接触网在线监测信号远程传输组件。图1是接触网在线监测信号远程传输组件结构示意图。接触网在线监测信号远程传输组件100，包括近程无线收发模块110、数据处理及控制模块120、远程无线收发模块130。近程无线收发模块110是数据信号收发单元，与接触网在线监测模块200通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块120间通过有线通讯连接。远程无线收发模块130是接触网在线监测信号远程传输组件100与上位机300间的通讯单元，与上位机300间通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块120间通过有线通讯连接；数据处理及控制模块120是数据处理与控制指令发送单元。近程无线收发模块110与接触网在线监测信号发送模块200通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G。远程无线收发模块130与上位机300间通过移动通讯网络协议连接。本实施方式中，近程无线收发模块110是Zigbee通讯模块。数据处理及控制模块120是基于ARM处理器的嵌入式单板机，具体为STM32，分别与近程无线收发模块110、远程无线收发模块130通过UART通讯口连接。远程无线收发模块130是GSM或/与GPRS或/与3G通讯模块，具体是GPRS讯模块。实施例二如图2所示，加工一种接触网在线监测信号远程传输组件，其与实施例一相同之处不再重复，其不同之处在于接触网在线监测信号远程传输组件安装在金属外壳中。图2是接触网在线监测信号远程传输组件(带金属外壳)结构示意图。接触网在线监测信号远程传输组件100安装在金属外壳140中，必要的通讯天线伸出金属外壳140。实施例三如图3所示，加工一种接触网在线监测系统，其与实施例一或二中接触网在线监测信号远程传输组件相同之处不再重复。图3是接触网在线监测系统结构示意图。接触网在线监测系统包括接触网在线监测模块200、接触网在线监测信号远程传输组件100、上位机300、必要的电源电路模块。接触网在线监测传感器200安装在接触网测量部位，与信号远程传输组件100间通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G。接触网在线监测信号远程传输组件100安装在接触网支柱上，与上位机300间通过接触网所在地的移动通讯网络协议连接。接触网在线监测系统包括多个接触网在线监测模块200。接触网在线监测系统包括多个接触网在线监测模块200，接触网在线监测模块200是接触网零部件工作状态监 测传感器。
权利要求1.一种接触网在线监测信号远程传输组件(100)，其特征在于:包括近程无线收发模块(110)、数据处理及控制模块(120)、远程无线收发模块(130);所述近程无线收发模块(110)是数据信号收发单元，与接触网在线监测模块(200)通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块(120)间通过有线通讯连接；所述远程无线收发模块(130)是接触网在线监测信号远程传输组件(100)与上位机(300)间的通讯单元，与上位机(300)间通过无线通讯连接，与数据处理及控制模块(120)间通过有线通讯连接；所述数据处理及控制模块(120)是数据处理与控制指令发送单元。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于:所述近程无线收发模块(110)与多个接触网在线监测模块(200)通过无线通讯连接。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其特征在于:所述近程无线收发模块(110)与接触网在线监测模块(200)通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G。
4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于:所述远程无线收发模块(130)与上位机(300)间通过移动通讯网络协议连接。
5.根据权利要求1或2或4所述的组件，其特征在于:所述接触网在线监测信号远程传输组件(100)安装在金属外壳(140)中。
6.根据权利要求5所述的组件，其特征在于:必要的通讯天线伸出金属外壳(140)。
7.根据权利要求1或2或4或6所述的组件，其特征在于:所述近程无线收发模块(110)是Zigbee通讯模块；所述数据处理及控制模块(120)是基于ARM处理器的嵌入式单板机，分别与近程无线收发模块(110)、远程无线收发模块(130)通过UART通讯口连接；所述远程无线收发模块(130)是GSM或/与GPRS或/与3G通讯模块。
8.根据权利要求7所述的组件，其特征在于:所述数据处理及控制模块(120)是STM32。
9.一种利用权利要求1或2或4或6或8所述的接触网在线监测信号远程传输组件(100)实现的接触网在线监测系统，其特征在于:包括接触网在线监测模块(200)、接触网在线监测信号远程传输组件(100)、上位机(300)、必要的电源电路模块；所述接触网在线监测模块(200)安装在接触网测量部位，与信号远程传输组件(100)间通过Zigbee无线通讯协议连接，工作频段2.4G ;所述接触网在线监测信号远程传输组件(100)安装在接触网支柱上，与上位机(300)间通过接触网所在地的移动通讯网络协议连接。
10.根据权利要求9所述的接触网在线监测系统，其特征在于:包括多个接触网在线监测模块(200 )，所述接触网在线监测模块(200 )是接触网零部件工作状态监测传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种通信传输组件及系统。针对现有技术对接触网在线多点监测获得的监测数据只能通过有线网络汇总到后台系统的技术缺陷，本实用新型提供了一种接触网在线监测数据的远程传输组件。该组件包括近程无线收发模块、数据处理及控制模块、远程无线收发模块，近程无线收发模块与接触网在线监测模块通过无线通讯连接，获得监测数据并传输至数据处理及控制模块进行必要处理，远程无线收发模块通过无线通讯网络将处理后的监测数据传输至上位机。本实用新型还提供一种利用该传输组件实现的接触网在线监测系统。本产品能够解决接触网在线多点监测数据无线远程传输的问题，可以处理传输多个在线监测传感器的大量数据，适应接触网恶劣的工作环境。
文档编号G08C17/02GK203118196SQ20132000270
公开日2013年8月7日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者徐剑峰, 韩峰, 关金发, 方岩 申请人:西南交通大学