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接触网检测技术的发展应用

2020-09-18

接触网检测技术为适应新的应用环境,在技术层面上不断取得进步,在实际应用中也出现不同的类别。为满足接触网技术的应用发展,需要不断升级接触网检测技术。


接触网检测


针对接触网几何参数检测 

接触网几何参数通常是指接触网导线高度拉出值以及锚段关节两线间距等。我国早期的地铁接触网几何参数检测采用物理接触的计算方式,通过受电弓上输出的开关信号,带入计算公式,计算拉出值。测量接触线动态导高时,在受电弓上安装反射板,利用电客车顶部的测距激光传感器,测量受电弓与电客车顶部的距离,计算出接触网几何参数。


我国广州地铁 1 号线采用接触式检测方式,见下图。该检测方式存在原理上的缺陷:①物理接触使得接近开关的可靠性较差,容易损坏,精度不高;②实际运行中,导高检测受到较大的噪声干扰,影响了测量精度,因此有局限性。


基于线阵相机的计算机视觉检测方式克服了接触网几何参数检测密度小的缺陷,应用于德国、意大利以及我国上海地铁等接触网的检测中。如下图所示,该方法采用 2 台线阵相机,每台相机分别获取接触网位置状态,并以灰度值形态呈现;借助图像识别、分析、处理等技术,将相机获取的灰度值还原为目标成像所对应的位置坐标;通过三角测量法,计算接触网几何参数,实现接触网几何参数的精度检测。线阵相机的扫描频率可达上千帧,并且不受测量范围的限制。重庆地铁检修方式在此基础上利用计算机视觉原理,识别走行轨的特征,实时判断车体的振动状态,进行车体振动补偿,消除机车在行驶过程中振动造成的影响。将接触网几何参数归算到走行轨中心,大大降低了由于车体振动所造成的接触网几何参数的随机性,通过实践表明,此方法效果明显,应用前景良好。


针对弓网相互作用动态参数检测 

弓网受流质量是弓网运行状态与性能优劣的客观反映,检测弓网相互作用动态参数、探究弓网动态受流性能是弓网检测的重要内容。在弓网动态受流性能检测中,接触网检测车得到了广泛应用。接触网检测车可以较好地模拟客车实际运行效果,检测实际运行状态下的弓网接触压力、弓网燃弧特性,通过对动态参数进行科学分析,可以得到较为准确的弓网受流质量参数,但是检测过程中检测车型号、行驶速度、运行方式较为单一,检测结果只能较为准确地反映弓网受流质量的部分特性,存在片面性。该检测技术在德国、日本等国家应用较多,我国由于受到诸多因素的影响,国内地铁检测中并未配备专门电客车形式的综合检测车。近年来,日本以及广州地铁 3 号线运营电客车通过非接触的检测方式检测弓网燃弧状态,从而评价弓网受流质量,从本质上反映弓网的动态关系,为更好地评价弓网受流质量提供更为客观的参数。

地铁接触网检测需要将接触网几何参数检测和弓网相互作用动态参数检测有机融合,将科学运行状态、运行信息与检测车检测数据结合,打造接触网检测车与电客车的一体化联合检测平台,提升弓网相互作用动态参数检测的系统性与准确性,提高接触网维修的质量和精准度,确保弓网系统的安全服役性能,为检修工作提供强有力的支撑。


3、接触网检测方式新要求

当前,城市轨道交通进入快速发展阶段,接触网技术在设计标准与技术工艺上趋于成熟。接触网检测为更好地适应复杂多变的运行条件,兼顾接触网静态特性与动态参数的检测,提出接触网检测技术的新要求:

(1)不断实现检测装置的优化、检测技术的更新、检测方式的提升,使检测结果更加全面、准确,更加符合需求;

(2)将传统检测技术与实际运行信息进行转变、融合,建立一套融合检测数据与运行信息相互支撑的,包含接触网几何参数和弓网相互作用动态参数的检测检修体系;

(3)统筹电客车与接触网检测车运行数据,实现资源有效利用,形成一种全面、系统、科学、高效的新检修方式。


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