接触网几何参数测量中的车辆振动补偿方法研究

基于车载方式进行接触网几何参数高精度测量必须进行车辆振动补偿。采用结构光立体视觉技术,研究基于2个激光二维传感器的车辆振动补偿方法。运用激光二维传感器扫描钢轨获得钢轨内侧轮廓的二维位移数据,经过空间坐标变换、数据预处理、钢轨特征提取和补偿参数计算4个环节,实现车辆相对钢轨平面的空间姿态参数的光学非接触式测量。基于车辆振动补偿方法的接触网几何参数检测装置经中国铁道科学研究院集团有限公司环行铁道试验基地和既有运营线路进行现场测试,结果表明:车体振动补偿准确有效,检测装置可准确测量拉出值和导高等接触网几何参数,测量数据重复性良好,在运营线路接触网周期性动态巡检中有效检出了拉出值等接触网几何参数超限。     

接触网几何参数测量仪检定台架的可靠性评估

介绍针对DJ J-8激光接触网检测仪的接触网几何参数测量仪检定台架的结构以及测量模拟接触线高度、拉出值、支柱侧面限界、轨距和水平（超高）等关键参数的测量方法.并依据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》开展检定台架接触线高度、拉出值、支柱侧面限界、轨距和水平等关键测量项目的测量不确定度评定,结果表明,该检定台架满足Ⅰ级精度的接触网几何参数测量仪的检定要求.     

基于多目立体视觉的接触网几何参数测量方法

采用多目立体视觉技术,研究基于4个线阵相机的接触网几何参数非接触式测量方法。运用欧式空间变换和透视投影变换建立线阵相机模型,运用立体视觉的三角法测量原理建立拉出值和导高的几何参数测量模型,经过图像差分预处理、目标探测、特征描述和目标定位4个环节,实现接触网几何参数的非接触测量。基于该非接触式测量方法的检测装置经在中国铁道科学研究院环形铁道试验基地和沪昆客运专线进行现场测试,结果表明:拉出值和导高的测量精度满足±10mm的要求;在160~385km·h-1列车速度下,测量数据的重复性良好,可用于新建接触网工程的低速静态检测以及运营线路接触网的周期性动态巡检。     

基于均值漂移和粒子滤波算法的接触网几何参数检测方法研究

随着高速铁路6C检测监测系统技术规范的提出,基于视觉技术的非接触式接触网检测方法越来越受到业内研究人员的重视。为提高接触线上激光斑点跟踪定位的实时性以及测量值的准确性,提出了一种基于均值漂移和粒子滤波算法的接触网几何参数检测的新方法。首先,基于灰度颜色直方图特征分布和接触网"之"字形架构建立光斑目标模型;其次,利用聚类方法对粒子进行聚类,以聚类中心为起点运用均值漂移算法进行迭代计算,对迭代计算的结果利用粒子滤波算法得到光斑目标的图像坐标;然后,将激光斑点在图像坐标系下的坐标进行空间变换,得出接触线的几何参数导高和拉出值在世界坐标系下的测量值。最后,结合检测车在某供电段测试区的实际运行数据,验证了该方法的实时性和准确性。     

运行速度对接触网拉出值检测误差的影响

拉出值测量是接触网动态检测中最重要的项目之一。文章依据实测数据，结合多年的运行检测经验与铁道工程理论，定性、定量分析了运行速度对接触网拉出值测量误差的影响，得出实时检测过程中应当采用的拉出值速度补偿公式，提高了拉出值的实时检测精度。     

非接触式接触网动态检测系统

《非接触式接触网动态检测系统》由上海铁路局技术中心主持开发。该成果采用了基于两台共面线阵摄像机的三角法立体测量技术，能在电气化铁路接触网不停电、不影响运输秩序的情况下，实现对接触线磨损和几何位置（导高、拉出值、导线坡度、偏磨等）进行非接触式动态检测，并且不受行车速度制约。该成果实现了非接触式接触网测量技术的创新，属国内首创。     

用于6C动态评定的接触网几何参数自动调整技术研究

针对牵引供电6C系统的技术特点,构建基于实车试验线的接触网几何参数自动调整技术平台,实现对导高、拉出值、动态高差等接触网静态几何参数标准源数据状态输入;典型工况(导高突变、拉出值异常)状态源输入,通过远程控制和数据比对,实现6C系统中有关几何参数的基于试验线的动态评定试验,用以弥补室内试验的缺陷不足,提高6C系统的可信度,准确度,以及测试数据的真实性。建立一个完整的远程控制数据输入平台,使试验动态图像、试验线标准源数据输入可视化,参数调整自动化,为开展6C系统的动态评定试验提供平台和方法基础。     

车体振动对接触网检测的影响分析及补偿方法研究

将机器视觉技术应用于轨道交通接触网检测车车体振动补偿,基于激光摄像传感器搭建了接触网检测车补偿装置,分析了多自由度车体振动之间的相互耦合关系及车体振动对检测数据的影响,推导了基于机器视觉的接触网检测车车体振动补偿计算公式,并将该补偿方法应用于接触网检测车。在郑徐客运专线进行试验,补偿后拉出值检测数据相较于补偿前,重复性误差均值减小了7.35 mm,补偿前后拉出值检测数据比照人工测量数据,补偿后比补偿前测量误差均值减小了8.80 mm,以及在杭州地铁2号线进行了检测数据与人工测量数据对比试验,补偿后比补偿前测量误差减小了10.25 mm。两项试验验证了该补偿方法对于提高接触网检测精度的有效性。     

德国高速铁路接触网检测系统

德国高速铁路接触网检测车可以检测导线高度、拉出值、接触压力、导线接近、导线厚度、接触网弹性等相关项目。此接触网检测系统主要由两部分构成：一是动态接触压力检测系统,以运营时速对弓网进行动态性能检测;二是接触网光学检测系统,在不接触接触线的情况下对接触网进行静态检测,检测可以在低速或高速情况下进行。通过动态接触压力检测系统与接触网光学检测系统测量数据的比较,计算接触网弹性以及准确判断故障类型。     

高速接触网动态验收概述

接触网动态验收的重要意义 接触网是一种特殊形式的供电线路，结构复杂，系统庞大，要实现安全不问断供电必须满足以下四个方面的基本技术条件：一是符合弓网安全运行要求的接触网结构几何参数．如拉出值、导线高度以及各种限界等；二是具有与运输能力相匹配的供电能力，电气参数符合要求，如网压、主导电回路载流能力等：     

刚性接触网质量指数研究

目前中国地铁动态检测行业发展迅速,接触网动态检测作为检测弓网关系状态的重要项目,多采用对接触网检测参数进行阈值管理的方式,用以发现局部接触网参数异常、弓网关系优劣的状况并复查整改消除隐患。为填补地铁行业内刚性接触网综合评价的空白,克服传统方法对接触网整体质量量化的不足,采用标准差的计算方法对接触网静态参数进行计算,运用Topsis的评价方法对弓网运行动态参数进行计算,从而充分发挥每个接触网动静态检测数据的作用,从静态、动态两方面对刚性接触网质量状况进行综合评价。根据郑州地铁日常运营检测数据,参考轨道质量指数TQI评价体系,建立刚性接触网质量指数CQI评价体系,对刚性接触网质量状况进行区段性的评价,对基础设备设施管理、合理分配检修维护资源、实现状态修具有指导意义。     

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。     

列车受电弓在线自动检测系统的应用研究

受电弓的状态直接影响列车的运营安全和效率。在日常维护中,检修人员需要对受电弓滑板磨耗程度以及滑板与接触网导线的接触压力进行检测。介绍了一种列车受电弓在线自动检测系统,阐述了其组成、原理和工作流程。该系统可实现对受电弓关键特性参数(如滑板磨耗、中心线偏移、接触压力等)的非接触式检测,提高检修效率。     

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。     

基于响应面法的高速铁路接触网参数优化研究

当列车运行速度提高,弓网受流质量恶化,甚至造成离线,为了保证列车高速运行时弓网之间良好接触,因此对接触网设计参数进行优化。采用有限元分析法,利用MSC. Marc软件建立了弓网耦合模型,对接触网和受电弓的耦合运动进行仿真计算。首先,分析接触网线索张力、线索线密度单独变化时对接触力的影响。其次,考虑到多参数共同变化对接触力的影响,引入响应面法,研究两个参数一起变化对弓网受流质量的影响。最后,基于线索张力、接触线线密度一起影响时,对速度500 km/h时接触网设计参数提出优化方案。研究结果表明:增大接触线张力,减小承力索张力和接触线的线密度能够有效地改善弓网受流质量。     

基于受电弓弹性体模型的弓网动力学分析

针对简单链型悬挂接触网及电力机车DSA250型受电弓,基于有限单元法,建立接触网模型和考虑弹性变形的受电弓模型;对弓网的动力学性能进行分析,并与采用质量块受电弓模型的计算数据进行对比.结果表明:当DSA250型受电弓通过该型接触网时,其在未出现离线情况下的最高速度为230 km/h;受电弓前、后滑板表现出不同的受流特性,前滑板相对后滑板有较好的受流;考虑弓头与接触线的相互作用频率高于20 Hz时,40～100 Hz的高频分量在接触力和加速度频谱中占有较大的比重,弓头的变形模态将对弓网的动力学特性起至关重要的作用,如果采用质量块受电弓模型进行计算,将造成该模态的缺失,从而导致计算结果有较大的偏差.     

弓网接触力检测方法介绍

通过检测弓网之间的接触力可以获得接触网与受电弓之间接触状况及其存在缺陷的数据信息,从而指导接触网的维修作业,以保证电气化铁路运输生产安全。介绍目前各国常用几种弓网接触力检测技术及方法,并对其进行综合对比分析,以供我国电气化铁路弓网检测技术研究和应用参考。