文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223255
中文引用格式： 于惠钧，肖宇韬，江志辉. 机器人与LoRa的普铁接触网状态监测系统设计[J]. 电子技术应用，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.
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铁路建设事业深受国家社会的支持、重视，《“十四五”铁路科技创新规划》中指出国家要大力推进5G、人工智能、物联网等前沿技术与铁路各领域的深度融合，提升铁路智能化水平[1]。目前我国拥有世界上规模最大的电气化普速铁路网，由于其采用带回流线直接供电方式[2]，因此检修作业时接触网与回流线都需要挂接地线，使得检修工作愈发繁重[3]，在作业中进行接地状态监测是对作业员人身安全的重要保障。
目前智能机器人技术已经开始应用在电网中，对变电站的变电设备进行带电检修，这种机器人集数据采集、传输、分析和预警决策于一体，取代传统人工检修方式，有效提升电网运行质量[4]。铁路接触网同为高压电环境，且很多时候检修作业会面临对向仍有列车通行的情况即接触网V型(V停)天窗作业[5]，利用智能机器人代替人工去完成该操作可以降低安全风险[6]。同时物联网及通信技术的发展对于实时监测接触网接地状态信息有很大的帮助，利用ZigBee技术的接触网接地状态监测装置，拟解决通信盲区问题即无移动网络覆盖时的通信[7]，但该技术是一种应用于短距离和低速率下的无线通信技术，在V型天窗作业时，现场会产生很强的感应电压[8]，存在一定的电磁干扰，ZigBee设备在干扰下的效果会有所减弱。
针对上述问题设计一种机器人与远距离无线电（Long Range Radio,LoRa）的普铁接触网状态监测系统，在该系统中，利用人工智能机器人作为数据采集装置在铁路上代替传统人工完成验电与接地操作，不仅可以降低发生人身安全事故的风险，亦可实时采集验电与接地状态信息；利用物联网技术中应用广泛的LoRa通信技术来解决铁路这类非完美环境对于通信的干扰问题[9]，并及时将信息传递至云端服务器，最后通过PC端显示机器人采集的状态信息，完成检修作业时对普铁接触网状态监测。
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作者信息：
于惠钧1，肖宇韬1，江志辉2
（1.湖南工业大学 电气与信息工程学院，湖南 株洲 412007；2.湖南工业大学 轨道交通工程学院，湖南 株洲412007）
