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。     

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。     

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。     

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。     

一种受电弓安全状态检测方法

受电弓的安全状态直接影响到地铁列车运行的安全可靠。针对受电弓在列车运行过程中容易出现的故障问题，文中介绍了一种受电弓安全状态检测方法。通过在列车顶部安装受电弓安全状态检测系统，采用相机成像、紫外探测、光纤MEMS技术、红外热成像等多种技术手段，对受电弓羊角断裂、升弓位置异常、弓头滑板倾斜、燃弧、弓网压力、硬点等状态进行识别，并对获取的图像和数据信息进行检测分析，最终实现全天候在线对受电弓进行安全性能检测及异常检测的需求。     

新一代高速弓网检测系统研究

对目前我国高速弓网检测系统应用现状进行深入分析,提出新一代高速弓网检测系统解决方案。重点对系统组成、关键技术和主要技术特点进行阐述。新一代高速弓网检测系统实现了接触网几何参数实时检测和输出,能够提高锚段关节和线岔处的检测范围和检测精度。     

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。     

弓网状态故障图像存储及分析系统

文章介绍了目前硬盘录像的技术和分类,阐述了“弓网状态动态检测系统”、“实时硬盘数字录像系统”和“离线分析系统”的功能、软硬件实现原理,三个相对独立的系统通过通讯构成了“弓网状态故障图像存储及分析系统”。实践证明该系统检测准确,使用方便,为铁路安全运输提供了有力保障。     

城市轨道交通弓网系统运行质量评价体系研究

为确保城市轨道交通运营安全,有必要结合弓网系统检测监测数据对弓网系统技术状态进行评价。文中给出一种基于层次分析法的弓网系统运行质量评价指标评价方法,结合接触网的结构特点和城轨交通弓网系统的运营特性,提出了从单一技术参数到区段评价参数的综合评价体系。根据不同的参数特点按区段进行评价时区段的划分有所不同,对于接触网的几何参数—拉出值、接触线高度以锚段为单元进行区段评价,弓网接触力、燃弧率、接触线磨耗和受电弓弓头振动加速度按车站到车站的区间进行评价,符合接触网的结构特点和地铁的运行模式。     

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。     

车载光纤传感系统对电客车弓网关系的实时监测

针对城市轨道交通电客车运行时,线路上存在的接触线硬点、弓网间接触压力异常等状况,提出并实施了 一种将MEMS光纤加速度传感器和弓网接触力传感器集成安装在受电弓 弓头上的方法,实时监测受电弓和接触线之间实际的运行状态,为受电弓和接触线的即时维护提供数据支撑.     

新型弓网动态检测技术

高速铁路的最佳牵引方式为电力牵引，电力牵引具有牵引力大、运输成本低、污染小和容易控制等优点。近年来，各大铁路干线不断地进行了电气化改造，电气化铁路正逐步成为我国铁路运输的主流干线，在经济建设中扮演重要的角色。而受电弓与接触网之间的平稳接触是电气化铁路安全行车的基本保障，在露天环境下运行的受电弓和接触网，其工作状况时时都在发生着变化，只有不问断地对弓网进行检测和维护，才能把弓网故障消灭在萌芽状态。目前所采用的弓网动态测试系统可以对接触网的硬点和拉出值超限等进行检测，但在机车运行过程中还是会经常出现大大小小的问题甚至事故，这说明目前的检测技术远远不能满足机车安全正常运行的要求，因此开发更为先进和完善的弓网动态检测系统，及时有效地对弓网的动态特性进行检测，对于保障弓网安全性具有重要的现实意义。     

弓网接触力检测关键技术

弓网接触力是评估弓网受流质量和接触网动态运行状态、验证仿真模型、优化设计及诊断接触网局部缺陷的关键参数。近年来,随着我国高速铁路运营里程的增加,弓网接触力检测在接触网动态验收和运营安全方面发挥着越来越重要的作用。高速弓网接触力检测技术随着传感器、高低压信号隔离、供电隔离、电磁屏蔽等技术的发展而趋于成熟,已实现在动车组最高试验速度400km/h的受流状态下进行检测。     

弓网状态动态检测系统及其应用

为直接、高效、实时地检测和记录接触网重要参数,研制了弓网状态动态检测系统,介绍了其技术特点和组成,阐述了该系统的应用情况.该系统通过改进也适应于轨道交通领域接触网环境.     

HXD2型机车在段加装车载接触网运行状态检测装置的改造设计

文章介绍了车载接触网运行状态检测装置的功能,并从系统拓扑、设备安装、设备布线等方面,详细阐述了HX_D2型机车在段加装车载接触网运行状态检测装置的改造设计方案。HX_D2型机车按照该设计方案现场改造后,能够全天候在线实时检测接触网、弓网匹配运行状态,达到了为接触网和受电弓的性能优化提供实际线路试验数据,并为运营部门提供维修依据的目的。     

天津地铁6号线弓网异常磨耗问题研究

地铁运行期间刚性接触网线路往往会产生弓网异常磨耗现象,这给地铁列车的正常运行带来巨大安全隐患。文章针对天津地铁6号线存在的弓网异常磨耗现象,首先对其刚性接触网线路中弓网关系进行研究,提出弓网异常磨耗状态在检修、应用与研究过程中的评价标准;然后以此标准为重点,跟踪分析2021年—2022年冬季期间天津地铁6号线弓网异常磨耗状态随环境湿度的变化情况,分析影响弓网异常磨耗状态的关键因素。研究结果表明：冬季隧道内湿度为引发弓网异常磨耗问题的主要原因,控制隧道湿度在35%～65%区间内,同时优化弓网跟随性、行车模式并定期开展碳滑板、网线维护作业,有利于缓解冬季弓网异常磨耗问题。该研究工作可为解决地铁刚性接触网条件下的弓网异常磨耗问题提供理论参考。     

刚性接触网弓网异常磨耗预防性措施

刚性接触网与传统的柔性接触网相比,具有结构简单、接触线无张力、没有断线之忧、净空要求底等特点。总结了国内轨道交通刚性接触网线路在运营过程中常见的弓网异常磨耗现象,对出现的弓网异常磨耗现象进行系统分析,从优化弓网选型、优化弓网运行条件、优化弓网维护措施方面提出弓网异常磨耗的解决方案,从而确保弓网的安全运行。     

高铁弓网异常故障综合分析方法的研究与实践

通过剖析一宗断续性高铁弓网关系异常故障案例,阐述了弓网异常故障分析中采用的技术原理、统计归纳、逻辑推理、故障树演绎分析以及试验验证等综合分析方法,在复杂的弓网运行环境中深入挖掘弓网异常故障原因并提出整改措施.     

基于紫外脉冲原理的地铁弓网燃弧枪测系统研究

在国内外弓网燃弧检测技术研究的基础上，研究分析了弓网燃弧的光谱特性，成功研制了基于紫外脉冲原理的非接触式弓网燃弧检测系统。利用该检测系统对广州地铁3号线北延伸段频繁出现弓网拉弧现象进行实时检测，并对检测数据进行分析，探讨了刚性悬挂条件下建立弓网关系评价体系的思路，为以后的线路维护及改造提供理论参考。     

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。