[发明专利]一种铁路接触网的实时位移监测预警系统及方法

权利要求书

1.一种铁路接触网的实时位移监测预警系统，其特征在于：包括位移检测装置和监控后台；所述位移检测装置包括温度传感器、湿度传感器、数据处理模块、无线发送模块、计时器、正对待测接触网的超声波发射器和正对待测接触网的超声波接收器；数据处理模块分别与温度传感器、湿度传感器、计时器、超声波发射器和超声波接收器连接，数据处理模块的输出端还通过无线发送模块与监控后台连接；

所述数据处理模块，用于以设定的时间间隔控制超声波发射器向待测接触网发射超声波脉冲，并在每次发射超声波脉冲时控制超声波接收器进行超声波回波探测接收，通过计时器确定从每次超声波脉冲发射到超声波回波接收所需的时间作为计时信息，并结合计时信息、湿度传感器采集到的湿度信息和温度传感器采集到温度信息，计算出高精度的接触网位移数据；

所述无线发送模块，用于将数据处理模块计算出的接触网位移数据传输给监控后台；

所述监控后台，用于对接收到的接触网位移数据进行保存，并将接触网位移数据与预设的阈值进行比较，在接触网位移数据超过预设的阈值时，进行报警提醒。

2.根据权利要求1所述的一种铁路接触网的实时位移监测预警系统，其特征在于：所述位移检测装置还包括实时时钟模块，所述实时时钟模块与数据处理模块连接，用于向数据处理模块提供实时时钟信息。

3.根据权利要求1所述的一种铁路接触网的实时位移监测预警系统，其特征在于：所述数据处理模块包括：

超声波发射控制单元，用于以设定的时间间隔控制超声波发射器向待测接触网发射超声波脉冲，并在每次发射超声波脉冲的同时控制超声波接收器进行超声波回波探测接收；

计时控制单元，用于控制计时器对每次超声波脉冲发射到超声波回波接收所需的时间进行计时，得到计时信息；

声速计算单元，用于以温度信息和湿度信息作为补偿，计算出实际环境的声速信息；

位移计算单元，用于根据实际环境的声速信息与计时时间，计算出高精度的接触网位移数据。

4.根据权利要求1所述的一种铁路接触网的实时位移监测预警系统，其特征在于：所述监控后台包括无线接收模块、后台服务器、存储模块和后台报警器；所述无线接收模块接收来自位移检测装置的接触网位移数据，无线接收模块的输出端与后台服务器连接，所述后台服务器还与存储设备和报警设备连接；

所述后台服务器，用于将接收到的接触网位移数据保存在存储模块中，并将接触网位移数据与预设的阈值进行比较，在接触网位移数据超过预设的阈值时，控制报警模块进行报警。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种铁路接触网的实时位移监测预警系统的监控预警方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.位移检测装置中，数据处理模块控制超声波发射器向待测接触网发射超声波脉冲，同时控制超声波接收器进行超声波回波探测接收，并控制计时器开始计时；

S2.数据处理模块在超声波接收器探测接收到超声波回波时，控制计时器停止计时，得到计时信息，并将计时器清零；

S3.数据处理模块以温度信息和湿度信息作为补偿，计算出实际环境的声速信息；

S4.数据处理模块根据实际环境的声速信息与计时时间，计算出高精度的接触网位移数据；

S5.数据处理模块将计算得到的接触网位移数据通过无线发送模块传输给监控后台；

S6.每隔一段设定的时间间隔，重复执行一次步骤S1～S5，实现对接触网位移数据的持续检测和持续上传；

S7.监控后台对接收到的接触网位移数据进行保存，并将接触网位移数据与预设的阈值进行比较，在接触网位移数据超过预设的阈值时，进行报警提醒。