GPS在接触网检测中的应用
整备作业接触网残压检测系统的研究与实现
整备作业接触网残压检测系统的研究与实现整备作业接触网残压检测系统的研究与实现摘要：接触网是铁路运输系统中重要的电力供应设备，其工作状态影响着列车的正常运行和乘客的出行安全。
然而，在接触网运行过程中，由于受到各种因素的影响，如风、高温等，会导致接触网残压的产生，给铁路运输带来了一定的安全隐患。
为了提高整备作业的质量和效率，本文研究并实现了整备作业接触网残压检测系统。
该系统通过智能感应技术和大数据分析技术，能够准确地监测接触网残压，并及时发出预警，提高了整备作业的安全性和可靠性。
关键词：整备作业；接触网残压；智能感应；大数据分析；预警一、引言随着铁路运输的快速发展，接触网作为铁路运输系统中的关键设备，起着供电和传送电能的重要任务。
接触网的工作状态对列车运行速度、乘客出行安全等方面有着直接的影响。
然而，由于接触网长时间工作和环境影响，接触网残压问题逐渐突显。
接触网残压是指当列车通过接触网时，由于电力系统的瞬态特性导致的供电电压偏差。
残压的存在会导致列车供电不稳定，甚至发生电力事故，给行车安全带来威胁。
因此，开展接触网残压检测研究具有重要的现实意义。
二、整备作业接触网残压检测系统设计原理整备作业接触网残压检测系统分为硬件部分和软件部分。
硬件部分主要由智能传感器、数据采集设备和控制终端组成；软件部分主要由数据处理算法和预警系统构成。
2.1 智能传感器智能传感器是整备作业接触网残压检测系统中的核心设备。
智能传感器通过感应接触网供电设备的电压信号，将信号转化为电流信号传输给数据采集设备。
智能传感器的采用可以有效地实时监测接触网残压的变化，并将数据传送到数据采集设备进行处理。
2.2 数据采集设备数据采集设备是整备作业接触网残压检测系统中的数据接收和处理中心。
它负责接收智能传感器传输的数据，并进行实时分析和处理。
数据采集设备采用先进的大数据处理技术，提取有效数据，去除干扰信号，并按照一定的算法进行数据处理，准确地判断接触网的残压情况。
接触网参数无轨测量施工技术
接触网参数无轨测量施工技术摘要：在电气化铁路施工中，轨道不成型影响接触网参数精确控制和施工工序开展，结合铁路CPIII控制网，使用专业测量工具和运用测量计算方法得到接触网无轨状态下的理论参数，实现了接触网参数的无轨测量，对解决现场难题意义重大。
关键词：接触网；参数；无轨测量0 引言在接触网工程中，接触网各项参数均依赖于轨道平面，过程中的原始数据采集亦是如此，而施工中，往往轨道无法完全到位甚至是无轨状态，接触网原始数据采集受限，影响后续工序的实施，进而会耽误接触网施工的最佳时机，造成施工工况变化，后期投入的增加。
传统办法是采用模拟轨测量法，即测量出实际轨与理论轨的高差、偏移、超高偏差，后采用垫块或模拟轨道块配合激光测量仪进行测量，测量工序复杂，精度不高，容易出错，工作量巨大。
为快速有效取得接触网相关参数，对测量方法和计算进行了研究，形成了接触网参数无轨测量施工技术。
1 技术准备（1）测量人员经培训合格后持证上岗。
（2）接触网DJJ-8型激光测量仪、水准仪、GPS测量仪检测合格，并经监理单位验收合格准予使用。
（3）接触网承导线架设已完成，并报监理检验合格。
（4）测量所使用的工具、装备准备妥当，状态良好。
（5）联系监理单位组织站前单位、设计院进行线路参数、CPIII精测网成果和桩位移交，核验复测资料，并办理签认手续。
2 测量仪使用原理（1）DJJ-8 主要的两种测量模式：一种为标准测量模式，能够测量的数据包括轨距L、超高h、导高H、拉出值a；另一种为自由测量模式，能够测量的数据有水平距离x与垂直距离y。
（2）水准仪原理：利用水准仪提供的一条水平视线，测出两地面点之间的高差，然后根据已知点的高程和高差，推算出另一个点的高程。
用于测量无轨状态下固定点与已知控制点的的相对高程。
（3）GPS测量仪原理：建立铁路的大地控制网和线路参数后可直接测设任意点对理论线路中心的里程和偏移值。
3 数据采集（1）找寻稳定可靠的位置架设接触网DJJ-8型激光测量仪，调整激光测量仪轨距为标准轨距1435mm，并使用记号笔标定假想轨左侧轨的位置。
接触网激光测量仪使用说明书
目录一、测量仪简介1.1仪器说明 (3)1.2仪器性能优点 (3)二、测量仪主要技术指标2.1仪器结构简图 (5)2.2仪器主要指标 (6)三、测量仪安全须知和电池使用3.1仪器使用安全须知 (7)3.1.1安全须知及含义 (7)3.1.2基本安全须知 (7)3.1.3一般安全防护措施 (7)3.2电池的使用和充电 (8)四、测量仪的使用4.1开机前准备工作 (9)4.1.1架设仪器 (9)4.1.2开机 (9)4.1.3瞄准 (9)4.2 PDA存储方式 (10)4.2.1按键说明 (10)4.2.2界面说明 (10)4.2.3测量项目 (11)4.2.4参数设置 (14)4.2.5数据保存 (15)4.3 S D卡存储方式 (16)4.3.1按键说明 (16)4.3.2界面说明 (16)4.3.3测量项目 (17)4.3.4参数设置 (21)4.3.5数据管理 (22)4.3.6模式设置 (23)五、测量仪的调校 (24)六、测量仪的注意事项和保养6.1仪器的清洁和保养 (26)6.2仪器的存放和运输 (26)七、软件使用说明7.1 PDA的使用及注意事项 (27)7.2 PDA端软件使用说明 (28)7.2.1连接蓝牙 (28)7.2.2软件功能介绍 (29)7.2.3参数设置 (30)7.2.4数据测量 (32)7.2.5其他操作 (33)7.3 P C端软件使用说明 (36)7.3.1软件功能介绍 (36)7.3.2数据管理 (37)7.3.3系统设置 (41)7.3.4报表打印 (42)7.3.5其他操作 (43)八、售后服务项目 (44)- 2 -JQJ接触网全参数激光测量仪使用说明一、测量仪简介1.1 仪器说明JQJ接触网全参数激光测量仪是我公司为电气化铁道接触网测量作业设计的一体化接触网参数测量仪器。
该测量仪的设计基于全新数字视频瞄准系统，具有找线快捷，测量迅速准确的特点。
用户可根据需求选配SD卡存储功能或含GPS模块的掌上电脑手机来实现迅速精确的测量定位、数据自动存储分析等功能。
接触网2C检测技术概述.
Catenary-Checking Video Monitor System(CCVM)
目录
1 系统概述 2 主要功能
3 运用情况
1 系统概述
背景：接触网沿线、露天设计，状态难以监
控。 检测手段：添乘、人工巡检
2C装置：临时安装在运营的动车组、电力机
车或其他轨道车辆司机室内，用于巡视检查 接触网的技术状态，指导接触网的维修。
1 系统概述
2 主要功能
1）接触悬挂、支持装置、附加悬挂等高清图像采集；
200万像素相机，监测接触 网全景
2 主要功能
500万像素相机，监测接触 网局部关键细节
2 主要功能
2）能有效判断接触网设备有无脱落、断裂等异常情况； 3）能有效判断危及接触网供电设备安全运行的环境因素； 4）能有效判断侵入接触网限界并妨碍列车运行的障碍或异物；
数量
4套 2套 5套 5套 2套 2套 20套
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杆号+公里标+GPS：快速定位异常位置信息
GPS
2 主要功能
8）形成一杆一档的图片数据库，能对同一位置的历史巡检结果进行对
比分析。
2 主要功能
9）自带采集校准功能，工人可快速掌握图像采集要领
定位装置区域
杆号区域
2 主要功能
9）具备补光功能，可适用于隧道图像的采集
2 主要功能
10）采用B/S架构分布式设计 • 数据一次性导入，故障自动分发，网页模式，任意浏览
• 网页浏览各车间、供电段巡检情况、故障类型统计分析
• 各车间信息共享、故障模型自动建库、实现在线学习
3
运用情况
供电检测监测系统1C检测和数据分析运用探讨
供电检测监测系统1C 检测和数据分析运用探讨 张宝奇，刘方中 运营维护DOI ：10.19587/ki.1007-936x.2020z2.057供电检测监测系统1C 检测和数据分析运用探讨张宝奇，刘方中摘 要：目前我国高铁、普铁接触网线路均按接触网维修规则规定的周期、项目和标准开展1C 检测工作。
本文结合接触网现场维护工作实际，总结目前我国接触网1C 检测、数据分析和运用工作中存在的主要问题，探讨进一步改进工作并提出建议，供接触网1C 检测工作相关人员参考。
关键词：供电检测监测；1C 检测；数据分析；数据运用Abstract: At present, 1C inspection works for the high-speed railway and general railway overhead contact lines inChina are carried out in accordance with the cycles, items and criteria specified in the overhead contact line maintenance rules. This paper, with connection to the practice of maintenance of OCL at site, summarizes the main problems existed in 1C inspection, data analysis and application work of OCL in China, discusses the further improvement and puts forward the proposals accordingly, these are able to provide references for relevant personnel for 1C inspection work of OCL.Key words: power supply inspection and monitoring; 1C inspection; data analysis; data application中图分类号：U226.5 文献标识码：B 文章编号：1007-936X (2020)z2-0241-04按照《高速铁路接触网运行维修规则》（铁总运[2015]362号）、《普速铁路接触网运行维修规则》（铁总运[2017]9号）（以下统一简称为《维规》），目前我国高铁、普铁均按规定周期、项目和标准开展接触网设备1C 检测工作。
地铁接触网状态检测技术浅析
地铁接触网状态检测技术浅析摘要：随着我国地铁事业的发展，列车速度的加快，地铁接触网检测技术也随之被广泛应用。
接触网检测技术是地铁运行中的重要措施之一，目的在于保证列车安全行驶。
接触网检测项目主要包括几何参数测量，离线检测，网压检测，弓网接触压力检测，弓网冲击检测等等。
本文介绍了各种接触网检测方式，指出利弊，并提出各项检测方式中存在的问题和需要注意的地方。
关键词：接触网检测，检测方式，动态测量，检测车1引言地铁接触网是其构成中的重要部分。
接触网是供电设备，它的主要作用是为列车提供电能与动力，不仅要保证向列车正常提供电流，还要保证接触悬挂能稳固的处在规定空间的位置上。
因为受电弓有一定宽度，而且列车速度很快，如果参数发生变化，就可能发生接触网和受电弓的故障。
如果收到外部的作用影响，发生过热的情况，就有可能中断供电，导致列车停止运行。
因此需要随时对接触网进行检测，检修与维护，才能够保证它处于正常状态，正常供电，正常为列车提供动力。
2 接触网测量方式因为接触网跨距弹性不均匀，受电弓的惯性力等因素影响，受电弓与接触线会有离线现象发生。
接触网检测包括测量“接触网几何参数”（接触线高度，接触线高度差，拉出值，等等）和“硬点”（列车高速运行时受电弓在垂直方向的振动和冲击值），掌握接触网状态，以便及时检修，维护设备，而保证地铁供电系统的正常工作，保证地铁道路安全运营。
测量地铁接触网，不同时期产生了不同的测量方法。
主要有静态测量，接触式检测方式，非接触式激光雷达扫描测量法，非接触式图像测量法，地铁网轨检测车。
2.1 静态测量静态测量就是测量地铁接触网接触悬挂各个部位的静态尺寸，主要是测量“接触线高度”，“抬升值”以及“之字值”，静态检测可以检验出接触网是否按照设计要求设计，是否完全符合设计标准。
静态测量的局限性就在于: 静态测量只能够反映接触网的静态位置。
而接触网安装使用后，经过一定的时间，要检查它的几何尺寸是否符合了设计给出的数据标准。
输电网塔座基于gps测量定位应用
输电网塔座基于GPS测量定位应用输电网塔座基于GPS测量定位应用摘要：GPS作为新一代导航和定位系统在电力项目工程的测量定位以及相关应用中具有很大的优势。
本文详细介绍了GPS在输电网塔座施工前、施工中以及输电网塔座工作中的相关应用。
关键词：GPS；输电网塔座；测量；定位GPS，即全球定位系统，是新一代的导航和定位系统。
GPS测量装置采用的是卫星定位原理。
最初GPS一直应用于军事和科技事业，随着科学技术的迅速发展，该技术现在已经广泛的应用于各个领域的相关测量工作。
GPS的空间部分是由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成，它们位于距地球表面20200km的高空，运行周期为12h。
卫星均匀分布在6个轨道面上，轨道倾角为55°。
地面控制系统由监测站、主控制站、地面天线组成。
地面控制站负责收集由卫星传回的讯息，并计算相对距离、卫星星历，大气校正等数据。
卫星的这种分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到至少4颗卫星。
相对于传统测量工具而言，GPS具有定位精度高、操作简便、测站之间无须通视、功能多、应用广、不受天气光线的影响等优点。
而且其定位测量所使用的接收机自动化程度越来越高，在利用GPS接收机进行野外测量工作时，操作简单，人工干预少，大大提高了测量精度，同时降低了外业劳动强度。
外业观测完成之后，内业操作时利用数据处理软件对观测数据进行处理，即可完成全部工作。
此外，它还具有全球性、全天候、连续的精密三维导航和定位能力，同时具有良好的抗干扰性和保密性。
这些都是光学测量仪器无法比拟的。
1、GPS对于输电网塔座的作用近年来随着我国经济的迅速发展，国家的电力设施也在不断的扩展延伸与整改。
在这些工程中，传统的测量设备已经不能很好的满足工作的要求，这就需要使用新技术GPS来进行相关的工作。
作为发电站和配电站的中间环节，输电网在电力的运输过程中起着重要作用。
输电网塔座在输送电的过程中要用来支持导线和避雷线，并使导线和导线之间，导线和避雷线之间，导线和塔座间以及导线和大地、铁轨、水面、公路、通讯线等被跨越物之间，保持一定的安全距离。
接触网故障测距误差分析及对策
接触网故障测距误差分析及对策1. 简介接触网系统是电气化铁路中重要的组成部分，为列车提供电力供应。
在列车运行的过程中，接触网系统需要不断地监测，以保证其正常工作。
接触网系统的测距误差是一个重要的指标，其误差大小直接关系到列车的安全和运行效率。
因此，本文将针对接触网故障测距误差进行分析，并提出相应的对策。
2. 接触网测距原理接触网测距系统是通过接收来自列车上探头的回波信号，计算轨道与接触网之间的距离，从而确定接触网系统是否正常工作。
其原理主要分为两种：2.1 直接法直接法是通过采用无处不在的GPS技术，以及多个GPS地面基站，利用信号计算出探头到基站之间的距离，再根据列车-接触网间的相对位置，计算出接触网与轨道之间的距离。
但直接法测距存在着精度较小、使用成本高等问题，因此被应用较为局限。
2.2 间接法间接法是通过列车上的探头向接触网发送微波信号，当微波信号遇到接触网的绝缘支柱或杆时，会发生反射，探头即可收到反射信号。
由于研究发现探头与接触网之间的距离与回波信号的时间差是固定的，因此使用此种方法可以更好地确定测距误差。
3. 测距误差分析由于接触网故障测距误差是由各种因素累计造成的，因此我们必须分别对各个可能的因素进行分析：3.1 气象因素由于气象因素会影响微波的传播速度和路径，因此会对测距产生影响。
在强风、雨雪天气下，微波会因路径的反射而产生误差。
同时，在气温较高或较低的环境下，微波的传输速度也会受到影响，从而导致测距误差。
3.2 探头损伤如果探头存在损伤，例如因长时间摩擦而导致的磨损、因长时间使用而引起的老化或损坏等，这些情况都会导致探头接收到的信号变弱，测距误差会相应增大。
3.3 接地情况接地情况是指接触网与轨道的接触情况。
因为轨道本身的问题或者是与其他设施共用，会影响接触网与轨道的接触面积和接触状态，更进一步影响微波信号的传输。
当接触面积变小时，探头的接收信号会减弱，测距误差也会相应增大。
4. 对策分析针对以上分析结果，我们可以提出相应的对策：4.1 在气象恶劣（如雨雪、强风）情况下，可以采用多个探头来降低测距误差。
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第17卷 第3期2004年9月山东科学SHANDON G SCIENCEVol 117 No 13Sept 12004收稿日期:2004203220文章编号:100224026(2004)03200622033工程技术应用3GPS 在接触网检测中的应用刘真梅1,岳峰2,吴东波1,赵少鹏1,韩丙虎1,黄绪萍1,张超1,张文亮1(1.山东省科学院激光研究所,山东济南272017;2.枣庄日报社,山东枣庄277102)摘要:根据GPS 全球定位技术,提出了一种基于GPS 定位的接触网参数测量方案。
关键词:接触网;GPS 定位;电子地图中图分类号:U22618;P22811 文献标识码:B接触网是电气化铁路的重要供电设备,它是沿铁路线露天架设,工作条件恶劣;列车高速运行时是靠电弓和接触导线滑动接触供电,由于会引起振动和相互磨损,易出工网事故,且无备用设备,一旦损坏将中断行车,酿成重大事故。
为保证接触网安全可靠,必须周期性地对接触网进行监测和检测,及时检查接触网设备及结构是否符合技术要求和标准,不符合的应及时纠正调整。
通过检修对设备进行分析,不断改进和提高接触网设备的质量,从而保证铁路运输的正常运作。
为保障电气化铁路的正常运行,山东省科学院激光研究所最新研制了接触网几何参数测量设备“JJ S 接触网速测仪”;采用高精度无合作目标激光测距技术、光栅技术和传感信息融合处理技术,对接触网几何参数进行高精度检测,为电气化铁路接触网铺设及“状态修”提供可靠的数据,特别是该仪器利用先进的GPS 全球定位系统,对接触网在任一测量点的地理信息结合杆位进行定位,得到的测量数据可以上传到供电段和铁路局,为电气化铁路的保养提供了切实可行的手段。
1 GPS 定位原理GPS (G lobal Positioning System 全球定位系统)被广泛的应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制等,随着全球定位系统的不断改进,硬、软件的不断完善,应用领域正在不断地开拓,目前已遍及国民经济各种部门,并开始逐步深入人们的日常生活。
它具有以下几个特点:1、全球,全天候工作,能为用户提供连续、实时的三维位置、三维速度和精密时间,不受天气的影响。
2、定位精度高,单机定位精度优于10米,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。
3、功能多,应用广:随着人们对GPS 认识的加深,GPS 不仅在测量、导航、测速、测时等方面得到更广泛的应用,而且其应用领域不断扩大。
2 基于GPS 测量系统的硬件设计基于GPS 的杆位测量系统由GPS 卫星接收天线、GPS 2OEM 接收板、微处理器、测距传感器、光栅、显示器、键盘等组成,如下图所示:图1 基于GPS 的杆位测量系统GPS 信号由天线接收后送往GPS 2OEM 接收板,通过RS232串口送到微处理器,经过数据分离得出目前的位置目标,与数据库中的原始位置数据相比较,计算得出由GPS 对该点的定位信息,还可以通过无线网络传送到铁路供电部门。
3 Micro TrackerL P GPS 接收机和微 处理器串行通信程序的设计 以Micro TrackerL P GPS 接收机为例采用80C51单片机通过RS 2232接口与接收机进行数据通讯[1,2]。
在接收数据前,应先对GPS 接收机进行参数设置,将其设置为实时发送数据,发送的数据包括日期、系统时间、GPS 卫星数目、经度和纬度等。
要实现数据的接收和发送,首先要对串口进行配置,设置GPS 接收机传输速率为9600b/s ,以二进制文本的形式,向外发送有关定位和时间的各种信息,微处理器接收到信息后,进行数据处理。
下面给出读出GPS 数据程序源代码串口设置、数据接收部分程序如下:MOV T2CON ,#34h ;定时器2,串口0设置,用于和GPS 通信:MOV TL2,#0e6h MOV TH2,#0ffh MOV RCAP2L ,#0e6h MOV RCAP2H ,#0ffh MOV SCON0,#50h READ GPS :;读取GPS 信号子程序MOV DPTR ,#0100h ;设置GPS 信息存储首地址为0100h MOV R3,#80h ;设置要接收的GPS 信息长度WAIT-GPSreceive :MOV A ,SCON0;由串口0接收信息JB ACC.0,O K -GPSreceive ;判断是否开始接收,并转到相应的处理子程序S J MP WAIT-GPSreceive ;如果没有则返回重新判断O K -GPSreceive :;接收信息并存储的子程序MOV A ,SBU F0MOV @dptr ,A INC R0MOV SCON0,#50h DJ NZ R3,WAIT-GPSreceive;信息循环接收到规定的长度通信中传输的数据一桢为103个字节,将缓冲区的大小设为128个字节,可保证通信中每一桢数据的完整性,GPS 信息接收后被存储在微处理器的扩展数据存储区中。
另GPS 接收机输出的大多数参数,如经度、纬度、时间、速度等等,均是浮点数格式,不是标准IEEE754浮点格式,而且浮点数的底数经过规格化处理,其最高位始终为1,并被隐含了;微处理器80C51本身并没有直接处理浮点数的能力,因此对于浮点数的处理最终还需要转化为整数甚至是单字节进行计算。
从接收的36第3期 刘真梅,等:GPS 在接触网检测中的应用数据中分离出需要的数据,并进行相应的数据处理,就可以实现测量点的定位、数据存储等功能。
4 应用实例表1 测量结果杆号北纬(N )东经(E )导高(m )拉出值(mm )00131°51.347′114°54.082′ 6.103+200231°52.002′114°54.095′ 6.110-9800331°52.153′114°54.130′ 6.098+7200431°52.304′114°54.164′ 6.105-10900531°52.418′114°54.193′ 6.110+200631°52.512′114°54.215′ 6.106+5400731°52.723′114°54.266′ 6.100-3400831°52.976′114°54.327′ 6.089+3500931°53.111′114°54.360′6.097+7 JJ S 接触网速测仪拥有GPS 系统,能够在获得接触网各种几何参数的同时记录测量点的全球定位信息,通过数据传输可以为铁路部门建立专业的接触网电子图层。
铁路部门对接触网的各个参数都做了严格的规定,一旦超出了规定的范围,就会对铁路行车安全造成威胁,所以铁路供电段要对接触网定期进行检修,检修的重点在接触网的导高和拉出值两个参数。
现以电气化铁路某段线路为例,利用JJ S 接触网速测仪测量,结果见表1。
根据以上测量结果,就可以绘制出该区的铁路接触网专业电子地图;为快速定点检修提供参考。
参考文献:[1] 李洪涛。
GPS 应用程序设计[M ]。
北京:科学出版社,2000。
[2] 何利民。
单片机应用系统设计[M ]。
北京:航空航天大学出版社,1995。
(上接第28页)Study on flora of seed plants of Lushan Mountain area of Shandong provinceL I Jing 2dong ,XIAO Su 2rong ,WAN G Xi 2hua(Depart ment of B iology ,Weif ang College of Educational ,Qi ngz hou ,S handong Provi nce ,262500)Abstract :Located in the middle northern part of Luzhong Hills ,Lushan Mountain area is covered with 107fami 2lies of wild seed plants ,415genera ,729species ,54varieties ,3inferior kinds ,and 3changed types.The study in 2dicated that Lushan Mountain area is characterized by a great varity of seed flora types ,complicated geographical composition and obvious advantage phenomenon ,showing typical woods nature of aestilignosa of warm temperate zone.In comparison with the adjacent seed plant flora ,the Lushan flora of seed plants has high homogeneity with that of Mount Tai while in comparison with Laoshan Mountain ,Yuntai Mountain and Qianshan Mountain ,there are degressions ,exist obvious differences between the Luya Mountain and Daqingshan Mountain area.K ey w ords :Shandong Lushan Mountain ;flora of seed plant46山 东 科 学 2004年。