0　引言

    鐵路建設(shè)事業(yè)深受國家社會的支持、重視，《“十四五”鐵路科技創(chuàng)新規(guī)劃》中指出國家要大力推進(jìn)5G、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)與鐵路各領(lǐng)域的深度融合，提升鐵路智能化水平^[1]。目前我國擁有世界上規(guī)模最大的電氣化普速鐵路網(wǎng)，由于其采用帶回流線直接供電方式^[2]，因此檢修作業(yè)時接觸網(wǎng)與回流線都需要掛接地線，使得檢修工作愈發(fā)繁重^[3]，在作業(yè)中進(jìn)行接地狀態(tài)監(jiān)測是對作業(yè)員人身安全的重要保障。

    目前智能機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用在電網(wǎng)中，對變電站的變電設(shè)備進(jìn)行帶電檢修，這種機(jī)器人集數(shù)據(jù)采集、傳輸、分析和預(yù)警決策于一體，取代傳統(tǒng)人工檢修方式，有效提升電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量^[4]。鐵路接觸網(wǎng)同為高壓電環(huán)境，且很多時候檢修作業(yè)會面臨對向仍有列車通行的情況即接觸網(wǎng)V型(V停)天窗作業(yè)^[5]，利用智能機(jī)器人代替人工去完成該操作可以降低安全風(fēng)險^[6]。同時物聯(lián)網(wǎng)及通信技術(shù)的發(fā)展對于實(shí)時監(jiān)測接觸網(wǎng)接地狀態(tài)信息有很大的幫助，利用ZigBee技術(shù)的接觸網(wǎng)接地狀態(tài)監(jiān)測裝置，擬解決通信盲區(qū)問題即無移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋時的通信^[7]，但該技術(shù)是一種應(yīng)用于短距離和低速率下的無線通信技術(shù)，在V型天窗作業(yè)時，現(xiàn)場會產(chǎn)生很強(qiáng)的感應(yīng)電壓^[8]，存在一定的電磁干擾，ZigBee設(shè)備在干擾下的效果會有所減弱。

    針對上述問題設(shè)計一種機(jī)器人與遠(yuǎn)距離無線電（Long Range Radio,LoRa）的普鐵接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，利用人工智能機(jī)器人作為數(shù)據(jù)采集裝置在鐵路上代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工完成驗(yàn)電與接地操作，不僅可以降低發(fā)生人身安全事故的風(fēng)險，亦可實(shí)時采集驗(yàn)電與接地狀態(tài)信息；利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中應(yīng)用廣泛的LoRa通信技術(shù)來解決鐵路這類非完美環(huán)境對于通信的干擾問題^[9]，并及時將信息傳遞至云端服務(wù)器，最后通過PC端顯示機(jī)器人采集的狀態(tài)信息，完成檢修作業(yè)時對普鐵接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測。

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作者信息：

于惠鈞1，肖宇韜1，江志輝2

（1.湖南工業(yè)大學(xué) 電氣與信息工程學(xué)院，湖南 株洲 412007；2.湖南工業(yè)大學(xué) 軌道交通工程學(xué)院，湖南 株洲412007）