文獻標志碼：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223255
中文引用格式： 于惠鈞，肖宇韜，江志輝. 機器人與LoRa的普鐵接觸網狀態監測系統設計[J]. 電子技術應用，2023，49(2)：15-19.
英文引用格式： Yu Huijun，Xiao Yutao，Jiang Zhihui. Design of catenary condition monitoring system between robot and LoRa[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(2)：15-19.
0 引言
鐵路建設事業深受國家社會的支持、重視，《“十四五”鐵路科技創新規劃》中指出國家要大力推進5G、人工智能、物聯網等前沿技術與鐵路各領域的深度融合，提升鐵路智能化水平[1]。目前我國擁有世界上規模最大的電氣化普速鐵路網，由于其采用帶回流線直接供電方式[2]，因此檢修作業時接觸網與回流線都需要掛接地線，使得檢修工作愈發繁重[3]，在作業中進行接地狀態監測是對作業員人身安全的重要保障。
目前智能機器人技術已經開始應用在電網中，對變電站的變電設備進行帶電檢修，這種機器人集數據采集、傳輸、分析和預警決策于一體，取代傳統人工檢修方式，有效提升電網運行質量[4]。鐵路接觸網同為高壓電環境，且很多時候檢修作業會面臨對向仍有列車通行的情況即接觸網V型(V停)天窗作業[5]，利用智能機器人代替人工去完成該操作可以降低安全風險[6]。同時物聯網及通信技術的發展對于實時監測接觸網接地狀態信息有很大的幫助，利用ZigBee技術的接觸網接地狀態監測裝置，擬解決通信盲區問題即無移動網絡覆蓋時的通信[7]，但該技術是一種應用于短距離和低速率下的無線通信技術，在V型天窗作業時，現場會產生很強的感應電壓[8]，存在一定的電磁干擾，ZigBee設備在干擾下的效果會有所減弱。
針對上述問題設計一種機器人與遠距離無線電（Long Range Radio,LoRa）的普鐵接觸網狀態監測系統，在該系統中，利用人工智能機器人作為數據采集裝置在鐵路上代替傳統人工完成驗電與接地操作，不僅可以降低發生人身安全事故的風險，亦可實時采集驗電與接地狀態信息；利用物聯網技術中應用廣泛的LoRa通信技術來解決鐵路這類非完美環境對于通信的干擾問題[9]，并及時將信息傳遞至云端服務器，最后通過PC端顯示機器人采集的狀態信息，完成檢修作業時對普鐵接觸網狀態監測。
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作者信息：
于惠鈞1，肖宇韜1，江志輝2
（1.湖南工業大學 電氣與信息工程學院，湖南 株洲 412007；2.湖南工業大學 軌道交通工程學院，湖南 株洲412007）
