接觸網狀態與高鐵運營安全密切相關，人工巡檢已無法滿足運營里程迅猛增加的需要，本文將物聯網技術與自動化監測技術相結合，設計一種高鐵接觸網智能監測系統，實現了對接觸網關鍵參數的自動監測。

　　關鍵詞：接觸網；物聯網；智能監測；接觸網張力；接觸網溫度

　　近年來，我國高速鐵路發展迅速，預計到2020年，高速鐵路將覆蓋超過113個大型城市。高速鐵路輸電附加導線及接觸網是高速鐵路的重要組成部分，其長期工作在野外惡劣環境下，在嚴寒、高溫、大風、雨雪期間的張力和弧垂相差較大，導線的張力過大會降低導線的使用壽命甚至斷裂，張力過小會造成弧垂的加大使線間安全距離變短易發生打火等事故。目前，我國對接觸網的檢測方法主要有兩種，一種是采用檢測車檢測接觸網相關參數，另一種采用人工巡檢的方法，兩種方法都存在實時性差、效率低、成本高、工作量大等問題。本系統采用精密傳感器技術、智能儲電及喚醒供電技術、基于物聯網低功耗無線通訊技術、智能算法技術，依據專家系統及模糊理論對高鐵接觸網關鍵參數進行實時監測和綜合分析處理，達到接接觸網運行狀態的遠程在線監測和故障預警的作用，最大限度地減少安全事故并提供了時間保障，助力高鐵動車安全運行，具有巨大的市場潛力和社會意義。

　　1基于物聯網的智能監測系統

　　基于物聯網支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，具有覆蓋廣、連接多、速率低、成本低、功耗低、架構優等特點，使用授權頻段，可采取帶內、保護帶或獨立載波三種部署方式，與現有網絡共存，適用于高鐵接觸網及供電網的智能監測。高鐵接觸網智能監測系統采用分布式設計，設有傳感器、基站、監控中心三級處理器，如圖1示。物聯網技術是實現傳感器至基站數據傳輸的重要技術途徑。系統通過裝載在接觸網上的自動采集終端敏感線纜張力與溫度信號，經電源適配器對信號加以匹配并傳輸至采集傳輸板卡，采集傳輸板卡通過物聯網芯片將采集到信號無線發送到鐵路沿線的基站，并經基站將數據整理后傳回遠方監控中心，遠方監控中心負責對這些數據進行分類及處理并送入數據庫中，工作流程圖如圖1所示。

　　2傳感器終端設計

　　傳感器終端是基礎數據采集，定時采集高鐵接觸網的關鍵參數。接觸網的張力、溫度、振動等參數對接觸網系統安全、可靠、穩定運營起著至關重要的影響，直接關系到接觸網系統的運營狀態。張力監測采用旁壓式測量技術實現張力測量。張力及溫度監測系統由傳感器、電源適配器、溫度傳感器、采集傳輸板卡、太陽能供電系統、結構球體組成。進行數據采集時，監測模塊將采集到的數據通過無線網絡傳輸給LTE基站，LTE基站通過BBU將數據經ADM傳輸至現場調度所，調度所經既有光纖通道傳輸至指揮中心，監測數據最后通過核心網服務區在用戶的數據管理平臺呈現。供電單元用于為整個監測模塊提供工作電壓，張力及溫度監測模塊設計中采用太陽能供電方式。選用的太陽能系統工作環境覆蓋-40℃至+60℃，具有防雷、防電沖擊措施，可以在37KV/50HZ輸電線附近可靠工作。

　　3數據管理及軟件設計

　　系統獲得被測線纜張力與溫度數據經LTE基站實時發送至遠方監控中心，監控中心為各大鐵路局的大數據服務器，大數據服務器一方面通過路局內網將數據發送至既有6C管理系統，另一方面通過接口服務器將監測數據發送至物聯網管理云平臺進行后端的數據處理及挖掘，后端數據不僅可以作為以后高速鐵路建設研究的一手資料，同時若發生事故可以進行具體分析用來預防更多事故的發生，從而更好地保障高鐵線路附加導線與接觸網的維護檢修。整套系統軟件工作流程如圖2所示。

　　4結論

　　本文研究了基于物聯網的智能接觸網監測技術，實現了數據的采集、傳輸和分析，采集到的數據結果可以幫助運營管理部門對接觸網線纜壽命進行研究分析并及時發現故障，具有良好的應用性與實效性。

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　　作者：聶晶鑫