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接觸網檢測技術的發展應用

2020-09-18

接觸網檢測技術為適應新的應用環境,在技術層麵上不斷取得進步,在實際應用中也出現不同的類別。為滿足接觸網技術的應用發展,需要不斷升級接觸網檢測技術。


接觸網檢測


針對接觸網幾何參數檢測 

接觸網幾何參數通常是指接觸網導線高度拉出值以及錨段關節兩線間距等。我國早期的地鐵接觸網幾何參數檢測采用物理接觸的計算方式,通過受電弓上輸出的開關信號,帶入計算公式,計算拉出值。測量接觸線動態導高時,在受電弓上安裝反射板,利用電客車頂部的測距激光傳感器,測量受電弓與電客車頂部的距離,計算出接觸網幾何參數。


我國廣州地鐵 1 號線采用接觸式檢測方式,見下圖。該檢測方式存在原理上的缺陷:①物理接觸使得接近開關的可靠性較差,容易損壞,精度不高;②實際運行中,導高檢測受到較大的噪聲幹擾,影響了測量精度,因此有局限性。


基於線陣相機的計算機視覺檢測方式克服了接觸網幾何參數檢測密度小的缺陷,應用於德國、意大利以及我國上海地鐵等接觸網的檢測中。如下圖所示,該方法采用 2 台線陣相機,每台相機分別獲取接觸網位置狀態,並以灰度值形態呈現;借助圖像識別、分析、處理等技術,將相機獲取的灰度值還原為目標成像所對應的位置坐標;通過三角測量法,計算接觸網幾何參數,實現接觸網幾何參數的精度檢測。線陣相機的掃描頻率可達上千幀,並且不受測量範圍的限製。重慶地鐵檢修方式在此基礎上利用計算機視覺原理,識別走行軌的特征,實時判斷車體的振動狀態,進行車體振動補償,消除機車在行駛過程中振動造成的影響。將接觸網幾何參數歸算到走行軌中心,大大降低了由於車體振動所造成的接觸網幾何參數的隨機性,通過實踐表明,此方法效果明顯,應用前景良好。


針對弓網相互作用動態參數檢測 

弓網受流質量是弓網運行狀態與性能優劣的客觀反映,檢測弓網相互作用動態參數、探究弓網動態受流性能是弓網檢測的重要內容。在弓網動態受流性能檢測中,接觸網檢測車得到了廣泛應用。接觸網檢測車可以較好地模擬客車實際運行效果,檢測實際運行狀態下的弓網接觸壓力、弓網燃弧特性,通過對動態參數進行科學分析,可以得到較為準確的弓網受流質量參數,但是檢測過程中檢測車型號、行駛速度、運行方式較為單一,檢測結果隻能較為準確地反映弓網受流質量的部分特性,存在片麵性。該檢測技術在德國、日本等國家應用較多,我國由於受到諸多因素的影響,國內地鐵檢測中並未配備專門電客車形式的綜合檢測車。近年來,日本以及廣州地鐵 3 號線運營電客車通過非接觸的檢測方式檢測弓網燃弧狀態,從而評價弓網受流質量,從本質上反映弓網的動態關係,為更好地評價弓網受流質量提供更為客觀的參數。

地鐵接觸網檢測需要將接觸網幾何參數檢測和弓網相互作用動態參數檢測有機融合,將科學運行狀態、運行信息與檢測車檢測數據結合,打造接觸網檢測車與電客車的一體化聯合檢測平台,提升弓網相互作用動態參數檢測的係統性與準確性,提高接觸網維修的質量和精準度,確保弓網係統的安全服役性能,為檢修工作提供強有力的支撐。


3、接觸網檢測方式新要求

當前,城市軌道交通進入快速發展階段,接觸網技術在設計標準與技術工藝上趨於成熟。接觸網檢測為更好地適應複雜多變的運行條件,兼顧接觸網靜態特性與動態參數的檢測,提出接觸網檢測技術的新要求:

(1)不斷實現檢測裝置的優化、檢測技術的更新、檢測方式的提升,使檢測結果更加全麵、準確,更加符合需求;

(2)將傳統檢測技術與實際運行信息進行轉變、融合,建立一套融合檢測數據與運行信息相互支撐的,包含接觸網幾何參數和弓網相互作用動態參數的檢測檢修體係;

(3)統籌電客車與接觸網檢測車運行數據,實現資源有效利用,形成一種全麵、係統、科學、高效的新檢修方式。


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