地铁接触网检修时,需要将接触网停电并在工作区间两端挂接地线,作业完成后需要拆除地线并为接触网送电。挂接的地线一端接至接触网,另一端接至钢轨,地线挂接后接触网与钢轨等电势,保障了作业人员及设备的安全。传统的人工挂拆地线方式存在着操作步骤复杂、需要投入大量的人力物力、耗时时间长、安全系数低等问题,易出现地线误拆误挂及人员触电等事故。为解决传统人工挂拆地线过程中存在的问题,本文结合国内外现有研究及实践经验,提出了一套地铁接触网可视化自动挂拆地线系统。首先,对系统进行了总体设计。系统由可视化接地装置、可视化监控主机及信息管理中心监控主站构成,各部分配合工作,可以实现接触网地线的远程可视化自动挂拆操作。其次,对系统各层设备进行了详细的软硬件设计。可视化接地装置使用西门子S7-1200 PLC作为控制器,并使用标准的Modbus TCP协议实现各层设备之间的通信,装置内部安装网络摄像头,监控接地开关画面并上传视频图像信号至监控系统。可视化监控主机使用西门子S7-1200 PLC作为主控制器,通过地址映射实现监控主机PLC与接地装置PLC地址的对应,完成对本站点内所有接地装置的监控。监控主机使用C#编写可视化监控软件,实现对接地开关的控制、状态量监控、网络摄像头访问和历史记录存储与查询等功能。再次,从运动检测和图像识别两方面,实现了接地开关的自动化监控。通过对接地开关的运动检测,可以实现接地开关动作时的自动录像存储,同时在接地开关误动作时报警提示。通过对接地开关的图像识别,可以自动识别开关的分合闸状态。接地开关的自动化监控进一步减少了人工操作,为接触网检修节约了宝贵的时间。最后,对系统主要模块进行测试,根据系统设计方案研制了可视化接地装置样机,搭建了可视化接地模拟监控系统,并对系统的功能进行了实验测试。