面向重载机车智能运维的车载弓网检测系统集成研究

提高弓网系统服役在线检测水平并评估其服役状态,已成为重载机车智能运维建设中弓网系统检测运维需解决的关键性问题。在介绍现役弓网系统检测现状的基础上,分析总结了弓网系统检测需求、检测对象和面临的技术挑战,通过弓网检测系统集成研究并综合运用车载网络、物联网、云计算、图像识别和机器视觉算法等技术,提出并建立了一种适应重载机车并包含接触网状态巡检、受电弓动态运行参数检测和弓网动态相互作用关系检测功能的车载弓网检测系统。试验表明,该系统可实现弓网系统在线检测、故障诊断、智能预测、应急处理和受电弓健康管理,提升弓网系统在线检测评估效果,保障线路牵引供电安全可靠。     

地铁车辆弓网监控系统的构成与主要技术

以兰州地铁车辆上应用的弓网监控系统为例,介绍了弓网监控系统的构成和该系统的主要技术,对比分析了目前常用的弓网关系测试装置的功能和特点。弓网关系测试是指导接触网检修调整、监测弓网运行状态、预防弓网故障发生的一个科学有效手段,弓网监控系统集多项先进检测技术和设备于一体,对实现接触网设备"定期检测、状态检修"有重要作用。     

城市轨道交通弓网燃弧检测与分析

弓网燃弧对城市轨道交通弓网系统和列车运行安全造成严重危害。文章通过对弓网燃弧光谱的提取与分析,研制了基于特征紫外光和光子计数技术的弓网燃弧检测系统。检测结果表明:该系统能有效实时检测弓网燃弧状态;燃弧状态与列车速度相关,速度越大,燃弧率和燃弧强度越大。     

基于运营车辆的车载弓网在线检测系统的算法研究

为保证城市轨道交通车辆弓网受流可靠性,提升城市轨道交通运营质量,文章给出了一种以运营电客车为平台的在线弓网综合检测系统的设计研究,该系统包含车载设备和地面数据中心,可从接触网状态、受电弓状态、弓网关系状态三个方面进行综合检测分析,提高了检测结果的可靠性,降低了人工检测频次和劳动强度。     

弓网检测系统在全自动无人驾驶地铁中的应用

全自动无人驾驶地铁列车所用的弓网检测系统可针对受电弓结构异常、接触网关键悬挂异常、弓网接触异常等弓网运行异常状态进行在线动态实时检测。详细介绍了该弓网检测系统的功能及组成,具体阐述了弓网检测系统所运用的深度学习技术、图像智能识别技术、燃弧紫外探测技术、红外热成像技术、激光三角测量技术、车体姿态补偿技术、大电流实时监测技术等前沿技术和检测方法。弓网检测系统可实现对弓网运行状态进行全面监视、检测,从技术实现角度确保无人驾驶线路的运营安全和效率。     

高速铁路弓网检测监测体系研究

良好的弓网关系是保障列车高速安全运行的基础,为确保弓网系统长期服役的可靠性,有必要建立高速铁路弓网检测监测体系。在梳理高速铁路弓网系统检测监测需求的基础上,吸收供电6C系统成果,构建高速铁路弓网检测监测体系框架,从感知、传输、数据、分析和应用5个层面进行分析描述,论述弓网检测监测系统的关键技术与实现方法,阐述体系在弓网系统全生命周期管理和技术创新中的运用实践,并对体系的发展方向进行展望,以期为高速铁路弓网系统研究提供参考。     

地铁刚性接触网供电系统弓网状态在线检测装置

城市轨道交通弓网异常磨耗会增加接触网和列车的维护成本，影响城市轨道交通的正常运营。弓网状态在线检测装置通过采集受电弓、接触网的相关数据，经过非接触式测量、图像识别及人工智能算法可实现弓网状态的实时监测，能够及时发现和解决弓网问题。介绍了弓网状态在线检测装置的功能模块、弓网状态数据可视化分析和仪表板交互界面设计等内容。该装置基于收集到的燃弧、拉出值、碳滑板厚度等数据，以FineBI数据平台为分析工具进行数据整合和分析，并在交互界面以可视化方式展现分析结果。该检测装置可为监测把控弓网关系，尤其是监测燃弧点、燃弧区域的变化情况，为受电弓碳滑板检修、接触网拉出值检查及平推提供技术支撑。     

重载机车轨网综合检测系统的功能实现与应用

重载机车轨网综合检测系统可实现弓网关系和轨道状态的在线无损检测,文章介绍了系统组成和功能指标,详细阐述了图像识别、透视变换、3D结构光、惯性基准法、红外成像等技术在系统检测过程中的应用情况。该系统已在HXD1型机车上投入运用,可对接触网和轨道异常状态进行在线检测、识别与分析,为检测维修提供监测分析数据,为铁路基础设施健康管理提供参考依据。     

高速铁路弓网电弧试验系统

高速动车组通过弓网电接触获取电能。随着动车组运行速度的提高,受轨道不平顺、接触网波动以及受电弓弓头振动等因素的影响,弓网电接触状态恶化,使得弓网电弧频繁发生,弓网电弧对接触网导线、受电弓滑板侵蚀严重,影响受流质量,制约动车组速度进一步提升,因此有必要对弓网电弧进行系统研究。本文分析弓网滑动受流过程,研制一套弓网电弧试验系统。该系统能够模拟弓网柔性平直接触、滑板"Z"字形运动及垂向沉浮运动等弓网运动状态。并利用该系统对弓网接触电阻和电弧电气参数、形貌特征进行试验研究。     

基于LabVIEW的弓网动态试验测试系统研究

列车运行过程中,受电弓与接触线滑动摩擦,接触力、硬点、离线率等参数是评价弓网动态性能的重要指标。LabVIEW是开放式虚拟仪器平台,具有丰富的接口,将弓网动态试验测试的各个测点的硬件设备相统一。在弓网动态试验测试检测方法进行研究、分析的基础上,设计出一整套弓网动态试验测试系统,在试验过程中,达到实时在线处理相关数据的要求,以期能全面评价受电弓运行状态和弓网受流质量。     

城市轨道交通弓网系统现状分析与建议

既有城轨受电弓与接触网的类型较多,两者之间的配合问题尤为突出。总结国内外城轨弓网系统标准,存在内容描述较少,刚柔接触网未分开规定,指标参数相差较大,系统性不强等问题。总结国内外相关研究文献,发现弓网设计阶段对弓网接口的设计不足,弓网维修阶段存在机械故障较多,弓网仿真缺少实测数据确认等问题。最后针对城轨弓网系统研究现状的不足,对未来进一步研究工作提出若干建议。     

弓网受流性能测试数据分析系统研究与实现

在分析弓网受流性能测试系统主要参数的基础上,搭建弓网受流性能测试数据分析系统,包括网络数据接收、数据库存储、波形显示处理和数据分析4个模块。通过各模块功能的实现,完成弓网受流性能测试数据的分析、处理,用以改善弓网受流性能,指导接触网状态检修。     

受电弓与接触网系统方案设计方法及其应用

为提高弓网系统设计效率和系统固有可靠性,需开展弓网系统方案设计方法研究。具体方法为:根据弓网系统设计目标、弓网动态性能评价依据和接触网技术参数的设计步骤及依据,筛选接触网初步设计方案,再通过弓网动力学仿真计算结果和技术经济性比较,确定最终的弓网系统设计方案。应用本设计方法,设计满足SSS400+和CX-GI型两种双弓运行速度为380 km/h的弓网系统建议方案。通过以上研究分析和工程应用,形成一套科学合理的弓网系统方案通用性设计方法。     

基于状态空间法的受电弓主动控制的研究

建立线性化的受电弓模型和接触网的有限元模型、以及它们的耦合系统动力学模型,分析接触网的刚度变化,利用最优控制理论对主动控制式受电弓进行了理论上的研究。根据高速铁路对受电弓和接触网动力学性能的要求,从降低接触压力的波动以改善受流质量着手,针对弓网关系的特点,建立了受电弓主动控制系统模型,采用全状态反馈设计并利用线性二次型最优控制策略设计了受电弓主动控制的控制器,并求得了控制器参数。对控制系统进行仿真验证和研究。结果表明,采用主动控制式受电弓,能够降低接触压力的波动,提高弓网系统的动态性能,改善受流质量。     

弓网系统动态及受流性能测试技术研究及应用

在列车高速运行条件下,保证弓网系统具有良好的受流质量是高速电气化铁路的关键技术之一,即保持受电弓/接触网接触副间有稳定的电能传输。但如何评价其受流性能,即根据什么检测内容、测试方法和评价准则来评估弓网动态及受流性能的优劣,是弓网关系研究需要解决的问题。围绕弓网系统动态相互作用及受流性能的检测,着重介绍接触压力、加速度、导线动态高度及燃弧等关键参数相关检测技术的现状、不足及发展趋势;同时探讨了上述关键参数之外的其他性能参数的测试技术,并对相关的研究动态进行了论述。     

受电弓/接触网垂向耦合运动中接触网动应力研究

建立了简单链形悬挂接触网的有限元模型和受电弓／接触网垂向耦合振动模型，计算得到其振动模态，推导了用振型叠加法计算接触网瞬态响应和动应力的方法，计算了受电弓／接触网接触压力作用下，接触网的振动响应，得到了接触网动应力随着受电弓在接触网锚段运行时间的变化情况，并与静态时进行了比较。     

高速铁路受电弓与接触网关系评价综述

电气化高速铁路通过接触N／受电弓系统向电力机车传输电能,弓网系统性能的好坏是机车能否实现快速、安全、高效运行的关键。本文阐述了弓网相互作用研究中的几个核心问题：振动耦合、滑动接触及与环境的作用,并对当前弓网系统研究方法进行了总结,指出了各种方法的优缺点,在对世界各国高速铁路受电弓与接触网关系评价标准进行系统总结的基础上,尝试为我国高速铁路弓网关系评价工作提出了若干建议。     

刚性接触网拉出值布置与磨耗分析

从地铁接触网单"八"字拉出值布置方式入手,并结合重庆地铁6号线刚性悬挂拉出值布置方式,依据更合理利用受电弓滑板的原则,对接触网拉出值布置进行优化,得到变坡"八"字拉出值布置方案。全面统计并分析不同拉出值区段汇流排的分布,并采用全线统一考虑的设计思路,实现增加受电弓的使用寿命、提高授流质量的目的。