[发明专利]一种高速列车车载激光接触网除障系统

说明书

本发明提出了一种高速列车车载激光接触网除障系统，将目前相对成熟的激光技术运用于高速列车车载激光单元，解决高速列车行驶过程中发现并清理接触网挂网异物的问题，该方法需设计专用的激光除障单元，通过识别模块识别异物之后将识别结果传入处理器，随后由处理器控制激光云台进行瞄准和发射，能够高效、快速、安全地清除挂网异物，在不损害接触网设施的前提下，达到不延误列车行驶的目的。

技术领域

本发明属于电气化铁路技术领域，尤其涉及一种高速列车车载激光除障系统。

背景技术

牵引网是电力机车的动力来源，一旦出现故障将会造成经济损失甚至人身安全问题，这决定了接触网的重要性。而接触网的特点是露天架设且没有备用，且分布面广、跨度大、线路长，并且沿线环境较为复杂，近年来常有地膜、防尘网、风筝线、气球等漂浮物漂浮到接触网上，并且次数逐年增加，引发短路、跳闸等事故，若高速列车的受电弓运行到漂浮物挂在接触网上的区域时，漂浮物有可能会缠绕至受电弓上，造成打弓、打火、拉弧甚至拉垮某一区段的接触网，造成塌网，因此漂浮物对于铁路运输安全以及供电安全有着非常大的安全隐患。

目前针对架空输电线路的除障系统及方法也无法很好地应用于接触网除障上：专利《一种可调节激光除障的无人机及其除障方法》(公开号：CN108847615A)提出了一种装载可调节激光的无人机进行架空线路的除障工作，但接触网具有分布面广、跨度大的特点以及列车速度日益提升，该方案中的无人机缺乏在列车行驶过程中的快速除障能力；专利《一种架空输电线路异物清除单元》(公开号：CN214479082U)、专利《一种架空线路异物清除单元》(公开号：CN214280704U)与专利《一种带电清除架空线路异物工具》(公开号：CN210898290U)分别阐述了三种清除架空线路异物工具，前两者应用于停电工作，后者应用于带电工作，三者均需要由人工使用进行手动清楚，若将其应用于铁路除障中，则需要人员进入列车行驶区域，工作难度大且有人身安全问题；若需要停电作业则存在耗时久、效率低导致列车延误等缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提供一种高速列车车载激光接触网除障系统，解决的技术问题如下：

1.结合相关识别技术，使用激光技术进行接触网挂网异物清除工作；

2.建立高速列车车载激光除障系统模型，以足够的能源和冷却功率保障在激光发射效果；

3.设计高速列车车载激光除障流程，包含识别、计算、清障、报警等步骤；

本发明提供一种高速列车车载激光除障方法及系统，包括：

设置在高速列车上的激光发射单元，识别单元和中央处理单元，所述中央处理单元与所述识别单元和所述激光发射单元分别相连；所述识别单元用于识别接触网的待识别区域中除接触网相关设施之外的挂网异物，所述待识别区域设置于所述高速列车行驶方向前上方的接触网上；所述中央处理单元用于处理所述识别单元得到的结果，判断所述接触网是否存在所述挂网异物，控制所述激光发射单元进行清除；所述激光发射单元用于根据所述中央处理单元输出结果发射所述清异激光。

在本发明一实施例中，所述中央处理单元在所述激光发射单元发射所述清异激光清除所述挂网异物之后通过所述高速列车通信线路与列车调度中心进行通信。

所述中央处理单元还用于，若所述中央处理单元控制所述激光发射单元发射了所述清异激光清除了所述挂网异物，则向所述列车调度中心及所述控制系统发出报警信号，所述报警信号还必须包括所述挂网异物的特征、所述激光发射单元的工作状态以及挂网异物所在地点。

在本发明一实施例中，所述中央处理单元还用于根据所述识别单元输出的识别结果，判断所述挂网异物的特征。

所述挂网异物的特征包括但不限于：所述接触网存在所述挂网异物、所述挂网异物的覆盖长度、所述挂网异物的位置、所述挂网异物相对于所述高速列车的距离。