轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法与流程

1.本发明涉及拉弧监测领域，特别是涉及轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法。


背景技术：

2.在轨道交通中，大量的电缆被部署在轨道沿线，这些电缆承担了动力传输和通信的功能，目前电缆状态的监测完全依靠维护人员进行人为监测，查看电缆是否有破损等，以地铁交通电缆为例，被部署在轨道沿线的电缆很多是在潮湿的地下环境内，在实际运行过程中，由于电缆线路均敷设于电缆沟内，故障发生后故障点并不能被人员有效监测，而轨道交通电缆又极易受到老化、侵蚀、故障电弧等问题，因此一旦轨道交通电缆发生故障，不能及时被监测，严重影响了轨道交通的行车安全。
3.在中国专利cn202110354826.8中，介绍了一种轨道交通电缆监测系统，其中为了能够随时定位故障信息，电弧监测模块接收定位模块输入的位置信息，以位置信息为标记，以电弧信息为数据包内容，将电弧数据包发送至处理器，同时运用运放器ar3比较视频信号和视频数据参考信号，运用补偿信号实现对数据信号的补偿作用，同时信号校准模块运用运放器ar6比较电弧信号和电弧数据参考信号，筛选异常电弧信号电位并发送至处理器，处理器接收补偿后的视频信号和检测后的电弧信号，以位置信息为标记，以视频信号和电弧信号为内容发送至远程监测终端，实现对轨道交通电缆实时监测，同时能够对电缆的故障电弧进行监测，并且能够直接定位故障电弧电缆位置，然而在本领域的技术人员在实际操作中发现：该装置在使用时，虽然可以对位置进行确认，但是无法对受流装置的工作状态进行判断，无法从远端确认故障的情况；在中国专利cn201810897809.7中，介绍了一种电弧光保护在线监测系统，其中通过设置弧光监测单元与电流信号采集单元来采集相应电弧光与电流信号，通过对电流过压故障与电弧光故障进行综合分析，对疑似电弧光故障的情况进行人为查看与控制，使工作人员能够快速对电弧故障进行反馈处理，防止出现电弧光故障长时间得不到处理而引发严重后果，然而在本领域的技术人员在实际操作中发现：该装置在使用时，该装置在使用时，由于缺少对受流装置的更加详细的判断方法，在一段时间之后，经常造成误报和错报的现象，造成使用效果不佳的情况。


技术实现要素：

4.为了克服现有技术的对受流装置的监测效果均不够充分，在一段时间之后经常会出现故障的现象不足，本发明提供轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，通过采用两种监测手段，较于现有的方法，可以有效的提高对于受流装置的异常电弧进行观测和评测，将得到的视频采集的视频数据信号首先进行相互比对，之后转化为波形图，再与标准波形图进行比对，得出异常位点，并在检测模块和报警模块内进行最终查看，使用者对该位点进行查看，并通过视频和图片确定故障状况和需要携带的工具，提高工作效率和自主监测水平，通过设置的抗干扰模块，保证在全程的使用过程中，减少外界因素的影响，最终得到的电弧信
号和传输过程中，减少损失，进而提高比对的精准度，方便使用者进行操作和查看。
5.为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，包括主控模块、数据传输模块、监测模块、图像视频模块、定位模块和报警模块，其中：监测方法如下，s1：在车辆的每组受流弓的一侧均设置视频采集器，并将视频采集器进行分组编号，并将定位器固定于视频采集器的一侧，定位模块实时接收每一个定位器的数据信息；s2:将视频采集器与图像视频模块电性连接，并接受视频采集器采集的图像视频信息，并携带定位器的位置信息；s3:将电弧监测器设置于视频采集器的另一侧，电弧监测模块通过设置的电弧监测器实时采集轨道受流弓电弧信息；s4:图像视频采集模块接收定位模块输入的位置信息，并附加位置信息，以电弧数据为数据包内容，将电弧信息通过数据传输模块发送至处理器；s5:主控模块内设置有信息处理比对模块，信息处理模块对接收的数据包进行解压分析，对数据包内的数据进行相互比对，并标记异常位点；s6；将两组比对位点进行判断，并与云端存储进行再次比对，判断，得出最终的合计故障位点；s7；主控模块将分析结构发送至监测模块，监测模块的一侧与报警装置连接，报警装置将被标记的数据包进行鸣声警示，工作人员通过人机交互界面查看确定故障发生位置并及时进行维修查看，并将该数据包复制存储在云端存储器。
6.作为本发明的一种优选技术方案，所述电弧监测器中包括弧光监测主控模块、电源单元、弧光扩展器、弧光采集单元和弧光探头，所述弧光监测主控模块与电源单元相连接并由电源单元为其供电，弧光监测主控模块直接与每组弧光探头电性连接，弧光监测主控模块通过弧光扩展器与多组弧光采集单元相连接，每个弧光采集单元与多个弧光探头相连接对电弧监测点进行监测，每组弧光探头均与弧光监测主控模块电性连接。
7.作为本发明的一种优选技术方案，所述处理器的一端与显示装置连接，所述显示装置内设置有触摸lcd屏和实体按键。
8.作为本发明的一种优选技术方案，所述处理器内部结构可将数据包中的电弧信号转换为波形图，并可以对异常于正常水平的位点进行标记，两组标记结构采用并集方式进行汇总。
9.作为本发明的一种优选技术方案，所述主控模块的一端连接有抗干扰模块，所述抗干扰模块的另一端与电弧监测器电性连接，所述抗干扰模块符合电磁兼容emc标准。
10.作为本发明的一种优选技术方案，所述处理器判断故障电弧是否存在的方法是：按gb-14287.4-1014标准，如果存在连续14个半波均存在电流变化率与有效值比值（crc）超过10倍该指标的均方根值，则判断此时存在电弧故障。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述数据包内，电弧信号以网络层信号（数字信号）通过信号传输模块进行传递。
12.作为本发明的一种优选技术方案，所述触摸lcd屏内装有人机交互界面，工作人员可以通过人机交互界面观察波形图和异常位点。
13.作为本发明的一种优选技术方案，波形比对中过程采用时间序列间欧氏距离来比
较全特征样本矩阵分解得到的不同电器故障组合总电流与真实总电流之间的相似度计算。
14.作为本发明的一种优选技术方案，通过一侧的视频采集器对受流装置的工作状态进行采集，并标记位置信息；通过多组弧光采集单元和弧光探头将受流弓产生的电弧进行监测；对发生电弧的位置和具体状态进行采集，并通过定位器的位置信息一并通过数据包的形式通过数据传输模块发送至处理器，处理器首先通过内置存储对数据包内的数据故障位点进行标记，通过主控模块内的数据相互比对，对异常位点进行标记，两次标记采用并集的形式，最终通过云端存储进行最终比对，确定合计故障的位点，并发送之后监测模块和报警模块内，报警模块对已标记的位点进行鸣声警示，工作人员进行最终查看，将该数据包进行上传保存，并确定故障位置和故障的视频和图片，携带工具进行维修。
15.与现有技术相比，本发明能达到的有益效果是：1、本发明中，通过采用两种监测手段，较于现有的方法，可以有效的提高对于受流装置的异常电弧进行观测和评测，将得到的视频采集的视频数据信号首先进行相互比对，之后转化为波形图，再与标准波形图进行比对，得出异常位点，并在检测模块和报警模块内进行最终查看，使用者对该位点进行查看，并通过视频和图片确定故障状况和需要携带的工具，提高工作效率和自主监测水平。
16.2、本发明中，通过设置的抗干扰模块，保证在全程的使用过程中，减少外界因素的影响，最终得到的电弧信号和传输过程中，减少损失，进而提高比对的精准度，方便使用者进行操作和查看。
17.3、本发明中，通过设置的云端存储的方式，将电弧异常状况进行编组收集，并在云端进行汇总，在之后的比对判断过程中，可以迅速得出故障的结构，并配合定位点，方便使用者直接判断故障类型，提高本方法的学习能力。
实施方式
18.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例一：
19.本发明提供轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，包括主控模块、数据传输模块、监测模块、图像视频模块、定位模块和报警模块，其中：监测方法如下，s1：在车辆的每组受流弓的一侧均设置视频采集器，并将视频采集器进行分组编号，并将定位器固定于视频采集器的一侧，定位模块实时接收每一个定位器的数据信息；s2:将视频采集器与图像视频模块电性连接，并接受视频采集器采集的图像视频信息，并携带定位器的位置信息；s3:将电弧监测器设置于视频采集器的另一侧，电弧监测模块通过设置的电弧监测器实时采集轨道受流弓电弧信息；s4:图像视频采集模块接收定位模块输入的位置信息，并附加位置信息，以电弧数
据为数据包内容，将数据包通过数据传输模块发送至处理器；s5:主控模块内设置有信息处理比对模块，信息处理模块对接收的数据包进行解压分析，对数据包内的数据进行相互比对，并标记异常位点；s6；将两组比对位点进行判断，并与云端存储进行再次比对，判断，得出最终的合计故障位点；s7；主控模块将分析结构发送至监测模块，监测模块的一侧与报警装置连接，报警装置将被标记的数据包进行鸣声警示，工作人员通过人机交互界面查看确定故障发生位置并及时进行维修查看，并将该数据包复制存储在云端存储器。
20.在本实施例中，电弧监测器中包括弧光监测主控模块、电源单元、弧光扩展器、弧光采集单元和弧光探头，弧光监测主控模块与电源单元相连接并由电源单元为其供电，弧光监测主控模块直接与每组弧光探头电性连接，弧光监测主控模块通过弧光扩展器与多组弧光采集单元相连接，每个弧光采集单元与多个弧光探头相连接对电弧监测点进行监测，每组弧光探头均与弧光监测主控模块电性连接。
21.在本实施例中，处理器的一端与显示装置连接，显示装置内设置有触摸lcd屏和实体按键。
22.在本实施例中，处理器内部结构可将数据包中的电弧信号转换为波形图，并可以对异常于正常水平的位点进行标记，两组标记结构采用并集方式进行汇总。
23.在本实施例中，主控模块的一端连接有抗干扰模块，抗干扰模块的另一端与电弧监测器电性连接，抗干扰模块符合电磁兼容emc标准。
24.在本实施例中，处理器判断故障电弧是否存在的方法是：按gb-14287.4-1014标准，如果存在连续14个半波均存在电流变化率与有效值比值（crc）超过10倍该指标的均方根值，则判断此时存在电弧故障。
25.在其他实施例中，数据包内，视频和图片信号以网络层信号（数字信号）通过信号传输模块进行传递。
26.在本实施例中，触摸lcd屏内装有人机交互界面，工作人员可以通过人机交互界面观察波形图和异常位点。
27.在本实施例中，波形比对中过程采用时间序列间欧氏距离来比较全特征样本矩阵分解得到的不同电器故障组合总电流与真实总电流之间的相似度计算。
28.在本实施例中，主控制模块的判断逻辑为：通过多组弧光采集单元和弧光探头将受流弓产生的电弧进行监测；对发生电弧的位置和具体状态进行采集，并通过定位器的位置信息一并通过数据包的形式通过数据传输模块发送至处理器，处理器首先通过内置存储对数据包内的数据故障位点进行标记，通过主控模块内的数据相互比对，对异常位点进行标记，两次标记采用并集的形式，最终通过云端存储进行最终比对，确定合计故障的位点，并发送之后监测模块和报警模块内，报警模块对已标记的位点进行鸣声警示，工作人员进行最终查看，将该数据包进行上传保存，并确定故障位置和故障的视频和图片，携带工具进行维修。
29.实施例二：本实施例对于本方法中的视频采集手段进行验证，确定在受流装置监测过程中，视频采集起到至关重要的作用，配合多次比对的方法，提高监测的效果和后期维修的便捷。
30.轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，包括主控模块、数据传输模块、监测模块、定位模块和报警模块，其中：监测方法如下，s1:将电弧监测器设置于视频采集器的另一侧，电弧监测模块通过设置的电弧监测器实时采集轨道受流弓电弧信息；s2:主控模块内设置有信息处理比对模块，信息处理模块对接收的数据包进行解压分析，对数据包内的数据进行相互比对，并标记异常位点；s3；以电弧数据为数据包内容，通过数据传输模块发送至处理器s4；将两组比对位点进行判断，并与云端存储进行再次比对，判断，得出最终的合计故障位点；s5；主控模块将分析结构发送至监测模块，监测模块的一侧与报警装置连接，报警装置将被标记的数据包进行鸣声警示，工作人员通过人机交互界面查看确定故障发生位置并及时进行维修查看，并将该数据包复制存储在云端存储器。
31.在本实施例中：电弧监测器中包括弧光监测主控模块、电源单元、弧光扩展器、弧光采集单元和弧光探头，弧光监测主控模块与电源单元相连接并由电源单元为其供电，弧光监测主控模块直接与每组弧光探头电性连接，弧光监测主控模块通过弧光扩展器与多组弧光采集单元相连接，每个弧光采集单元与多个弧光探头相连接对电弧监测点进行监测，每组弧光探头均与弧光监测主控模块电性连接。
32.在本实施例中，处理器的一端与显示装置连接，显示装置内设置有触摸lcd屏和实体按键。
33.在本实施例中，处理器内部结构可将数据包中的电弧信号转换为波形图，并可以对异常于正常水平的位点进行标记，两组标记结构采用并集方式进行汇总。
34.在本实施例中，主控模块的一端连接有抗干扰模块，抗干扰模块的另一端与电弧监测器电性连接，抗干扰模块符合电磁兼容emc标准。
35.在本实施例中，处理器判断故障电弧是否存在的方法是：按gb-14287.4-1014标准，如果存在连续14个半波均存在电流变化率与有效值比值（crc）超过10倍该指标的均方根值，则判断此时存在电弧故障。
36.在本实施例中，触摸lcd屏内装有人机交互界面，工作人员可以通过人机交互界面观察波形图和异常位点。
37.在本实施例中，波形比对中过程采用时间序列间欧氏距离来比较全特征样本矩阵分解得到的不同电器故障组合总电流与真实总电流之间的相似度计算。
38.在本实施例中，主控制模块的判断逻辑为：首先通过多组弧光采集单元和弧光探头将受流弓产生的电弧进行监测，通过主控模块内的数据相互比对，对异常位点进行标记，两次标记采用并集的形式，最终通过云端存储进行最终比对，确定合计故障的位点，并发送之后监测模块和报警模块内，报警模块对已标记的位点进行鸣声警示，工作人员进行最终查看，将该数据包进行上传保存，并确定故障位置和故障的视频和图片，携带工具进行维修。
39.结论：本实施例中，较于实施例一，去除视频采集方式，而最后对于使用者来说，缺少了重要的现场对比根据，造成误报和拿错工具的现象，而视频采集受流装置的工作状态的方式，极大的方便了使用者对故障位点和故障受流装置的判断，减少了工作流程，进而提
高工作效率。
40.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
41.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：包括主控模块、数据传输模块、监测模块、图像视频模块、定位模块和报警模块，其中：监测方法如下，s1：在车辆的每组受流弓的一侧均设置视频采集器，并将视频采集器进行分组编号，并将定位器固定于视频采集器的一侧，定位模块实时接收每一个定位器的数据信息；s2:将视频采集器与图像视频模块电性连接，并接受视频采集器采集的图像视频信息，并携带定位器的位置信息；s3:将电弧监测器设置于视频采集器的另一侧，电弧监测模块通过设置的电弧监测器实时采集轨道受流弓电弧信息；s4:图像视频采集模块接收定位模块输入的位置信息，并附加位置信息，以电弧数据为数据包内容，将电弧信息通过数据传输模块发送至处理器；s5:主控模块内设置有信息处理比对模块，信息处理模块对接收的数据包进行解压分析，对数据包内的数据进行相互比对，并标记异常位点；s6；将两组比对位点进行判断，并与云端存储进行再次比对，判断，得出最终的合计故障位点；s7；主控模块将分析结果发送至监测模块，监测模块的一侧与报警装置连接，报警装置将被标记的数据包进行鸣声警示，工作人员通过人机交互界面查看确定故障发生位置并及时进行维修查看，并将该数据包复制存储在云端存储器；所述主控模块的一端连接有抗干扰模块，所述抗干扰模块的另一端与电弧监测器电性连接，所述抗干扰模块符合电磁兼容emc标准；其中，所述处理器内部结构可将数据包中的电弧信号转换为波形图，并可以对异常于正常水平的位点进行标记，两组标记结构采用并集方式进行汇总，波形比对中过程采用时间序列间欧氏距离来比较全特征样本矩阵分解得到的不同电器故障组合总电流与真实总电流之间的相似度计算。2.根据权利要求1所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述电弧监测器中包括弧光监测主控模块、电源单元、弧光扩展器、弧光采集单元和弧光探头，所述弧光监测主控模块与电源单元相连接并由电源单元为其供电，弧光监测主控模块直接与每组弧光探头电性连接，弧光监测主控模块通过弧光扩展器与多组弧光采集单元相连接，每个弧光采集单元与多个弧光探头相连接对电弧监测点进行监测，每组弧光探头均与弧光监测主控模块电性连接。3.根据权利要求1所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述处理器的一端与显示装置连接，所述显示装置内设置有触摸lcd屏和实体按键。4.根据权利要求1所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述处理器判断故障电弧是否存在的方法是：按gb-14287.4-1014标准，如果存在连续14个半波均存在电流变化率与有效值比值（crc）超过10倍该指标的均方根值，则判断此时存在电弧故障。5.根据权利要求1所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述数据包内，电弧信号以网络层信号（数字信号）通过信号传输模块进行传递。6.根据权利要求3所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述触摸lcd屏内装有人机交互界面，工作人员可以通过人机交互界面观察波形图和异常位点。7.根据权利要求1所述的轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，其特征在于：所述主控
制模块的判断逻辑为：通过一侧的视频采集器对受流装置的工作状态进行采集，并标记位置信息；通过多组弧光采集单元和弧光探头将受流弓产生的电弧进行监测；对发生电弧的位置和具体状态进行采集，并通过定位器的位置信息一并通过数据包的形式通过数据传输模块发送至处理器，处理器首先通过内置存储对数据包内的数据故障位点进行标记，通过主控模块内的数据相互比对，对异常位点进行标记，两次标记采用并集的形式，最终通过云端存储进行最终比对，确定合计故障的位点，并发送之后监测模块和报警模块内，报警模块对已标记的位点进行鸣声警示，工作人员进行最终查看，将该数据包进行上传保存，并确定故障位置和故障的视频和图片，携带工具进行维修。

技术总结
本发明公开了轨道交通车辆受流装置拉弧监测方法，包括主控模块、数据传输模块、监测模块、图像视频模块、定位模块和报警模块，其中：监测方法如下，S1：在车辆的每组受流弓的一侧均设置视频采集器，并将视频采集器进行分组编号，并将定位器固定于视频采集器的一侧，定位模块实时接收每一个定位器的数据信息；可以有效的提高对于受流装置的异常电弧进行观测和评测，将得到的视频采集的视频数据信号首先进行相互比对，之后转化为波形图，再与标准波形图进行比对，得出异常位点，并在检测模块和报警模块内进行最终查看，使用者对该位点进行查看，并通过视频和图片确定故障状况和需要携带的工具，提高工作效率和自主监测水平。提高工作效率和自主监测水平。


技术研发人员：穆晓彤
受保护的技术使用者：苏州睿智交通智能设备有限公司
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/8