高速铁路接触网悬挂装置开口销不良状态检测方法研究

针对高速铁路接触网支撑装置中开口销缺失、松脱和张角不足问题,提出两种基于灰度分布特征的检测判据。在定位阶段,依据斜腕臂及其连接处的线特征,对斜腕臂进行Hough直线检测并提取其两侧边缘的斜率特征,实现斜腕处开口销的初定位,利用PBoW模型对初定位图片进行分类;采用SIFT算法准确定位非斜腕处开口销。在检测阶段,使用Hough累加矩阵提取连接处螺钉的圆形特征,对销钉所处的圆环区域实现精确提取;针对圆环内无其他零部件遮挡和干扰情况,根据圆环内非连通区域分布规律给出表面开口销缺失和张角不足检测判据;根据销钉受力部分和两端非受力部分的灰度分布,给出双耳下方开口销不良状态检测判据。实验表明,本文方法能够较准确地实现多位置开口销不良状态的同时检测。     

一种基于深度学习的平斜腕臂连接处螺栓缺失检测方法

为对接触网平斜腕臂连接处螺栓缺失进行自动识别,本文提出了一种基于深度学习的4C接触网平斜腕臂连接处螺栓缺失检测算法。首先采用YOLO算法对原始大图进行一级定位得到平斜腕臂连接处一级定位区域,然后对一级定位区域进行二级定位得到螺栓区域小图,最后采用翻折定位法对二级螺栓区域进行检测,从而对螺栓是否缺失进行判断,得到识别结果。实验证明该检测算法识别准确率高,可对平斜腕臂连接处螺栓缺失进行有效检测。     

基于自编码器的接触网定位器底座开口销缺失识别算法研究

随着接触网故障检测技术的发展,接触网悬挂状态检测系统可得到接触网定位器的海量高清图像用于线下故障排查。为提高接触网定位器底座开口销缺失检测的准确性和效率,基于自编码器无监督网络模型,根据定位装置开口销区域的图像特征设计开口销缺失识别算法,并通过实际现场图像数据验证算法的有效性和通用性。试验分析表明,该算法对于背景复杂、光照不均等现场实际图像均具有良好的适应性,算法检测准确率达90%以上,可提高接触悬挂零部件缺陷检测效率,具有重要的实际工程意义。     

基于深度自编码网络的接触网开口销缺失识别

在对接触网悬挂装置状态进行检测时,因为缺少开口销缺失的样本,智能识别难以保证较高的准确率。本文提出了一种基于YOLO v2检测算法与深度降噪自编码网络的接触网开口销缺失识别方法,实现对开口销的定位及定位后开口销图像重构,通过分析重构误差判断接触网开口销是否缺失。试验证明该方法能有效识别开口销缺失情况。     

电气化铁路接触网单腕臂底座结构的优化及应用

针对电气化铁路接触网既有单腕臂底座本体槽钢焊接背板结构,存在紧固120孔距底座小本体不方便、重量较重的问题,现设计一种新结构单腕臂底座,能够满足单腕臂底座的工作荷重和破坏荷重,也可减少底座本体重量。     

基于几何特性的电气化铁路支撑装置管帽定位算法研究

针对接触网支撑装置图像(4C)中出现频率最高的管帽缺失故障,提出了一种基于几何特性的定位算法,实现了管帽区域的准确定位。首先对现场图像进行预处理;然后利用搜索阈值法二值化实现对支撑装置银色镀锌区域的提取;利用区域中心算法和最近像素定位法实现腕臂直线提取;最后根据支撑装置几何特性实现管帽区域的定位。实验表明,提出的定位算法能在复杂的接触网支撑装置图片中准确定位管帽区域。定位结果不受旋转、尺度、光照、支撑装置正反定位及图像中支撑装置主体结构是否完整等因素的影响,具有较高的实用价值和研究意义。     

京沪线电气化工程接触网腕臂计算分析

京沪线接触网腕臂结构采用特型旋转腕臂底座支撑斜腕臂且在平腕臂上固定承力索座的形式,本文分析了京沪线腕臂计算的过程,并在实际应用中和软件技术相结合,取得了较好的应用效果。     

腕臂底座闭式锻造成型工艺研究

介绍在原有设备条件下,如何利用闭式锻造技术生产腕臂底座。介绍腕臂底座闭式锻造成型工艺的要求、流程,以及如何通过模拟分析优化模具设计、计算坯料、模拟生产等确定工艺方案。改进后的闭式腕臂底座锻造工艺,能够提高模具的寿命、产品的表面质量、锻造精度和材料利用率,降低能源消耗和劳动强度。     

腕臂底座闭式锻造成型工艺研究

介绍在原有设备条件下,如何利用闭式锻造技术生产腕臂底座。介绍腕臂底座闭式锻造成型工艺的要求、流程,以及如何通过模拟分析优化模具设计、计算坯料、模拟生产等确定工艺方案。改进后的闭式腕臂底座锻造工艺,能够提高模具的寿命、产品的表面质量、锻造精度和材料利用率,降低能源消耗和劳动强度。     

新型高速铁路接触网腕臂与定位装置研究

对现有4种典型腕臂及定位装置的结构特点进行分析,并利用ABAQUS软件对4种腕臂结构及定位装置在非工作支最大工作载荷下的应力及挠度进行校核。结果表明:各结构在该受力情况下均能满足铁路标准中规定的应力和挠度要求。吸纳现有腕臂和定位装置的优点,在设计原则指导下,以功能需求为出发点,从技术合理性、经济性、感观适宜性综合考量分析后,推荐一种新型腕臂结构及定位装置方案。采用集约化设计理念,使腕臂及定位装置结构更加简洁、合理,零部件数量减小,整套装置的内在质量和外观品质均有所提升,具有创新性、简约化、安全性、经济性和便捷性特点。利用有限元软件对该方案在应力和挠度方面进行校验,结果满足标准要求。     

基于图像识别的高铁接触网紧固件开口销故障分类方法

针对高铁接触网紧固件开口销缺失、松脱和安装不规范等现象,基于图像识别理论提出一种开口销故障等级划分方案和基于机器学习的开口销分类方法。在分类阶段,首先采用SSD算法对接触网4C系统的回图进行开口销定位与识别,并采用Deeplabv3+进行语义分割,最后采用SURF特征检测器对语义分割图片提取关键点,再利用视觉词袋模型BOVW生成视觉码本,利用视觉码本对极端随机森林ERF进行训练并生成模型。极端随机森林通过网格搜索和交叉验证(Gridsearch+CV)实现参数调优,使用ERF模型对开口销图片分类。采用该方法对实际线路的图片进行实验检测,准确率达到了93.2%,且节省人力,能有效保障高铁的供电安全。     

高速铁路接触网腕臂预配套料优化方法研究

腕臂预配作为接触网施工的关键工序,为减少材料的浪费,采用合适的套料方法非常重要。本文首先分析接触网腕臂套料算法原理,研究腕臂施工工艺对腕臂预配套料算法的约束,进一步在常用下料方式的基础上提出一种基于大数据的原材料预切割下料方法,通过与传统方法进行比较,该方法可实现原料利用率的提升。本文研究成果可为高速铁路接触网腕臂预配最大限度地节约材料提供有效的方法。     

香港西部铁路圆断面隧道接触网悬挂方式研究

介绍了香港西部铁路的概况和交流25kV电气化铁道圆断面荃青隧道接触网设计的情况,论述了可调角度腕臂底座与弯形腕臂相结合的方法在利用圆断面隧道空间,实现圆断面隧道内的链形接触悬挂方面的作用,对相似工程接触网设计有一定的参考意义。     

基于互推的接触网腕臂系统动应力问题研究的新方法

针对常规实验测试和数值仿真获取接触网腕臂系统动应力参数的缺陷,提出一种研究腕臂动应力问题的新方法。首先,通过动应力实验在结构便于贴片的位置贴上应变片,测得这些点的应力参数,然后,通过实验中已测点的输入、系统、输出三者关系进行研究,对比分析该确定系统的输出响应,得到输出点响应之间的互推关系,实现通过已测点的动应力参数推演未知点的动应力参数,得到腕臂系统危险区域未能贴片进行测试的极值点应力数据,从而为结构强度性能的正确评估提供必要的数值依据。     

基于加速区域卷积神经网络的高铁接触网承力索底座裂纹检测研究

针对高速铁路接触网支撑结构中承力索底座裂纹的问题,提出一种利用加速区域卷积神经网络与Beamlet变换相结合的图像检测方法。该方法使用加速区域卷积神经网络实现对承力索底座在待检测图像中的识别定位,然后根据定位的承力索底座图像特点,通过Radon变换等预处理操作对承力索底座疑似裂纹区域精确定位,最后使用基于Beamlet变换的局部链搜索算法快速得到裂纹信息,实现承力索底座裂纹故障的可靠诊断。实验表明:该方法能在复杂的接触网支撑与悬挂装置图像中准确定位识别承力索底座裂纹故障,对拍摄距离、拍摄角度以及曝光度等因素具有很好的适应性,且具有较高的检测效率。     

基于深度学习的高铁接触网旋转双耳开口销钉缺失故障检测

针对高速铁路接触网支撑装置中旋转双耳开口销钉缺失故障检测的问题,提出一种基于深度卷积神经网络和集成学习的故障检测方法。通过Faster R-CNN网络对旋转双耳整体进行精确定位;在整体定位结果的基础上,进一步完成对开口销钉的精确定位,最大程度上降低背景对故障检测的干扰;通过多个深度卷积神经网络提取开口销钉图像的多种特征,最终由多个线性SVM构成的集成分类器实现开口销钉缺失故障检测。实验结果表明:本方法能在复杂的接触网支撑装置图像中实现旋转双耳开口销钉的精确定位,并且在销钉的缺失故障检测中表现出较高的可靠性。     

接触网整体成型绝缘腕臂试验设计与研究

针对接触网新型腕臂进行力学性能试验的问题.简要介绍了一种复合材料腕臂的结构,设计了一种两点静载和单点疲劳新型试验方案,与传统方案进行分析比对,重点应用新型方案研究了腕臂的正向和反向静强度、极限和疲劳性能,同时利用有限元进行分析比对,研究表明:新型方案结构设计合理、满足试验要求,更能准确反映出腕臂的力学性能,腕臂的静强度...     

新型悬臂式腕臂定位装置的探讨与分析

在总结分析高速铁路现有腕臂支撑和定位装置结构特点的基础上,提出一种新型悬臂式腕臂和定位装置,介绍了装置的组成、结构型式及特点.该装置结构简单,组成零件少,重量轻,安装维护方便,综合成本低,可减少紧固件松弛、人为操作不当等因素造成的安全事故隐患,具有广阔的应用前景.     

既有铁路三腕臂支柱悬挂的设计和检修

研究目的:在我国200 km/h及以下客货共线铁路中,车站咽喉范围内单横腹杆式腕臂支柱同时悬挂三支接触网的形式得到了广泛的采用。随着铁路的不断运营,接触网系统需要及时的检修或更换。但是传统的腕臂绝缘子更换的施工方法已不能满足三腕臂支柱悬挂的特殊要求,将导致接触网支柱破损、扭面,甚至断裂等更大的接触网事故。本文对三腕臂支柱类型设计选择和施工过程进行计算和分析,以为接触网安全运营检修提供依据。研究结论:(1)设计在支柱类型的选择时必须充分、全面地考虑施工检修增加的附加荷载;(2)施工检修过程中合理地采取施工方法,避免对接触网系统增加附加荷载;(3)提出了两种更加合理的三腕臂支柱腕臂绝缘子施工更换方法:采用杉木杆对其卸载后进行更换;采用接触网检修作业车对其卸载后进行更换。     

高速铁路AT供电方式下信号机显示分析研究

针对高速铁路AT供电方式下接触网斜腕臂的绝缘子遮挡信号机显示的问题,分别从接触网支柱的侧面限界、安装底座以及信号机的安装高度等方面进行分析研究,提出了适用于高速铁路客运专线解决绝缘子遮挡信号机显示的方案。