概述  

受电弓监测系统通过对图像进行处理分析，分析受电弓的健康状况，并在任何监测参数达到设定阈值时发送警告和通知，以便及时采取应对措施，避免维修拆卸。

电力机车的受电弓维护长期以来都是一项难题，受电弓是安装在电力机车车顶上的部件，从接触网导线上受取电流，并通过车顶母线向电力机车供电，在高架线缆向电力机车供电中起着重要的作用。然而，在车辆段定期进行的传统人工检测有时无法在受电弓出现明显问题之前检测出异常，而这些问题出现后可能会需要拆除高架线缆，从而带来长时间的网络延迟，高昂的维修费及严重的安全问题。因此，铁路网运营商和基建商正在寻找可以实时监测受电弓状态并能提前应对问题的技术解决方案。

一家欧洲智能监测解决方案供应商基于立体视觉技术和人工智能技术设计了先进的受电弓监测系统（PCMS），以改进列车监测的运营决策。这一解决方案是一个轨旁系统，沿铁路线部署检测点，用于获取通过检测点的受电弓图像。通过对图像进行处理分析，系统能够分析受电弓的健康状况，并在任何监测参数达到设定阈值时发送警告和通知，以便及时采取应对措施，避免维修拆卸。

数据会实时上传至云端，以供有权限的用户访问，并用于受电弓磨损趋势的大数据分析（例如，碳滑板的历史变化是受电弓磨损程度和寿命的重要指标），以便进行预测性维护和预防性维护。对于每辆列车来说，定期车辆段检测可能是每10周才进行一次，然而轨旁实时监测系统可以在一次行驶中进行多次检测，且整个检测过程不需要列车停运。

这款自动化实时监测系统减少了运维人员爬上车厢顶端进行人工检测的次数，为他们提供了更安全的工作环境，并提供了优化维修计划的工具。对于整体铁路网运营来说，系统有助于降低基建的风险，提高运营效率，大大提升电力机车的利用率，推动铁路迈向数字化和可持续的未来。

行业痛点

· 铁路环境户外应用所需的出色强固性

这类轨旁监测系统不仅要能够经受住户外环境的天气考验，更要能够承受列车经过而引起的冲击和振动，及高压线路带来的电磁干扰。嵌入式系统需拥有强固的设计以能够减轻这些负面因素带来的影响，确保日复一日的稳定运行。

· 图像处理和AI计算的高性能要求

铁路环境非常严苛，系统必须具备相应的处理性能，用于处理3D图像和运行AI分析，这就给计算平台的设计带来很大的挑战，以应对散热和其它可靠性问题。

行业解决方案

3D受电弓监测系统由以下部分组成：1个收集气象数据的气象站，用于磨损预测数据模型；1个激光测距仪，通过发射低功率激光束以检测通过列车的位置、速度和方向；1个先进的图像采集系统，用于采集被监测受电弓左右两侧的特写图像，并获取与之关联的车厢ID。

受电弓监测系统的核心是Neousys宸曜科技的Nuvo-7000系列嵌入式计算平台，提供了可连接至所有系统部件的I/O，以实现监测数据的采集，将立体相机采集的受电弓左右两侧图像整合成准确的3D模型，并运行基于机器学习的算法，从而根据预定义的标准评估受电弓的状态。

Neousys宸曜科技Nuvo-7006LP的优势

Nuvo-7000系列是一款强固型嵌入式计算平台，专为应对恶劣户外环境应用而设计，支持-25°C to 70°C宽温运行，并符合美军标冲击和振动认证（运行状态，MIL-STD-810G），并符合CE/ FCC Class A电磁兼容性认证。

Nuvo-7006LP高性能边缘计算人工智能平台可提供出色的图像处理能力，高存储能力和高速数据及高速数据吞吐量用于3D图像处理，同时还具备相应的出色算力用于运行基于机器学习的数据分析，是一款拥有高性价比的解决方案。

多样化和灵活的I/O配置满足了系统与各部件连接需求，包括连接立体相机，与气象站通信，还可以通过扩展卡扩展应用功能。