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基于红外热像仪的接触网载流安全检测装置的研制
| 论文题名： | 基于红外热像仪的接触网载流安全检测装置的研制 |
| 关键词： | 红外热像仪;载流安全;动态定位;4G通信;检测装置 |
| 摘要： | 接触网是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的输电线路，其运行状况的好坏将会直接影响到电力机车行车的安全与稳定运行。带电运行的接触网在接续部位由于接触不良等原因，会出现温度急剧升高的现象，利用红外热成像技术，可对接触网进行带电检测。现有的检测装置只能进行静态检测，无法实现全管区线路的实时动态检测，整体检测效率较低，且对工作人员存在很大的安全隐患。 本文针对传统检修方式所存在的安全隐患，研制了一种基于红外热像仪的接触网载流安全检测装置。该装置接收红外热像仪拍摄到的接触网红外图像，利用GPS模块采集检测点的定位信息，并针对在GPS动态定位时，由于列车速度过快造成的定位不精确的问题，研究了卡尔曼滤波器算法并对系统进行建模与仿真，仿真结果显示该算法可有效提高定位精度。装置最终通过4G无线通信网络将现场红外图像信息和定位信息匹配上传至调度中心后台服务器，便于调度管理人员进行数据分析和存档，及时发现接触网线路隐患，合理安排检修任务。 该装置以高性能的32位ARM处理器STM32F103ZET6为控制核心，结合红外热像仪、RS485串口、LCD显示模块、GPS模块以及4G通讯模块等共同组成硬件基础。通过研究卡尔曼滤波器算法并进行参数优化，消除了GPS动态定位误差，经仿真验证了算法的可行性；之后通过研究软件算法实现了接触网红外图像数据的采集和压缩、串口通信协议编码、TCP/IP协议封装、GPS数据与图像数据的捆绑以及4G无线网络下图像与定位数据匹配传输等功能，最终通过实验装置的测试验证了本文研究的可行性，为接触网载流安全检测的网络化和自动化管理提供了一种新的方法和手段。 |
| 作者： | 孙强 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 刘家军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安理工大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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