基于接触网成像技术的绝缘子故障检测方法

在电气化铁路接触网设备中,绝缘子是最易发生故障的零部件之一。文章运用接触网成像检测图片,采用SVM分类器,基于HOG特征对接触网成像数据中的绝缘子进行初步定位,再使用局部二值化实现绝缘子精确定位。针对绝缘子破损缺片、闪络放电、附着异物等3种典型缺陷,分别设计了故障识别算法,且该方法已在中国铁路广州局集团有限公司部分线路中进行实测,效果良好。     

基于2阶级联轻量级卷积神经网络的高铁接触网悬挂紧固件缺陷识别方法

基于高铁接触网悬挂运行状态监测图像,分析监测图像与普通图像的区别;将紧固件缺陷检测问题转换为紧固件检测和运行状态精细识别2个过程,提出基于2阶级联卷积神经网络的紧固件缺陷识别方法。首先,设计紧固件检测网络,由轻量级特征提取网络、全局注意力模块及相互增强的分类器和检测器组成,实现目标紧固件实例的高效检测;然后,搭建1个包含4个卷积层、2个池化层、1个全连接层和1个输出层的多标签分类网络,完成紧固件运行状态的精细分类,实现缺陷识别。运用紧固体缺陷识别方法,对某高铁线路接触网状态监测图像数据进行试验分析,结果表明:2阶级联卷积神经网络的方法可以快速准确地检测紧固件的缺陷,紧固件定位平均检出率达98.2%,紧固件缺陷平均识别精度达95.8%,较单一检测网络提高约21.5%。     

一种刚性接触网缺陷智能检测系统的开发与应用

针对刚性接触网核心部件汇流排和接触线缺陷项目多、智能化检测手段少的问题，提出一种基于图像智能采集及深度学习算法识别的刚性接触网缺陷智能检测系统的总体设计方案，详细介绍系统构成、功能及其应用情况。该系统在应用中能自主完成智能化的采集检测任务，实现刚性接触网缺陷的智能检测。     

基于卷积块注意力模块和双向特征金字塔网络的接触网支持装置检测方法研究

接触网支持装置是接触网悬挂状态检测监测图像分析的关键对象，对支持装置零部件的检测定位是实现缺陷自动分析的基础。针对接触网支持装置零部件种类多、尺寸差异大、存在遮挡、部分零部件相似度高等问题，提出一种融合卷积块注意力模块（convolutional block attention module,CBAM）和双向特征金字塔网络（bidirectional feature pyramid network,BiFPN）的接触网支持装置检测方法。在YOLO v5s网络模型基础上，该方法通过CBAM增强接触网支持装置的特征提取，结合BiFPN，实现不同零部件分辨率特征图的融合。利用4C装置获得的图像数据集，开展验证试验。试验结果表明，相对YOLO v5s网络模型，融合CBAM和BiFPN的接触网支持装置检测方法，网络平均精度mAP@0.5提高2.12%；能显著提升小目标检测效果，提高定位的准确性和稳定性，对接触网状态的智能分析有重要意义。     

接触网腕臂绝缘子电场分布建模与仿真研究

为使接触网绝缘子电场分布的计算结果更接近真实情况,基于静电场有限元法,建立考虑接触网各组成部件的全尺寸三维模型,仿真分析接触网部件及线路环境对腕臂绝缘子电位和电场分布的影响。结果表明:与单绝缘子仿真模型相比,全尺寸模型绝缘子电场分布发生较大变化,且同型号不同安装位置的绝缘子电场分布不同,同一绝缘子不同圆周方向的电场分布亦有差别。接触网模型部件中,绝缘子连接金具、支柱材质因素对绝缘子电场分布影响较大,而绝缘子材质、导线因素影响相对较小。接触网线路建模环境中,供电方式、列车经过与隧道线路因素对绝缘子电场分布影响较大,而复线铁路因素影响相对较小。     

改进GA-BP算法的棒式绝缘子表面缺陷识别

针对棒式绝缘子及表面缺陷的精确识别技术问题,提出改进遗传算法(Genetic Algorithm)优化BP神经网络算法(GA-BP)和绝缘子水平/垂直方向像素统计的算法,分别用于绝缘子及其表面缺陷精确识别。采用GA算法对BP网络的初始权重进行优化,并用鲍威尔-比厄法(Powell-Beale)更新GA-BP算法中的权值和阈值,高精度识别绝缘子。利用相机标定,实现绝缘子长度直径比、伞裙面积的世界与像素值间的转换。基于像素统计结果,实现绝缘子表面缺陷的精确识别。仿真结果表明,与GA-BP识别算法和以伞裙距离为自爆判断标准的算法相比,改进后的识别率分别提高7.00%和20.50%,且改进GA-BP算法的处理时间为0.015 s/张。为接触网检测监测装置(4C)零部件的准确识别奠定了基础。     

电气化铁路弓网综合检测数据分析方法

针对电气化铁路弓网综合检测数据分析及现场运行维护需求,运用数据分析工具介绍接触网主要结构形式在弓网综合检测数据中的典型特征和利用典型特征进行缺陷定位的方法,结合接触网局部缺陷诊断与综合状态评价的分析应用,提出阈值管理、图像辅助、重复对比、图形化、数据综合、数据融合等分析方法,并以实例验证了该分析方法排查接触网设备缺陷的实际效果。基于接触网检测数据分析提出的分析方法,为提升接触网检测数据分析质量,深入挖掘检测数据价值,推动电气化铁路接触网精准维修提供支撑。     

电气化铁路接触网用棒形瓷绝缘子断裂分析

接触网用棒形瓷绝缘子作为接触网系统的关键零部件,其质量的好坏直接关系到接触网的可靠性,从而影响正常的行车安全。以瓷件的气孔、裂纹等缺陷为载体,通过数学模型对棒形瓷绝缘子的断裂机理进行分析,再通过弯曲强度试验对接触网用棒形绝缘子断裂原因及断裂后的断面进行探讨。分析结果表明:棒形瓷绝缘子断裂位置的一致性较高,且不同种类的缺陷可以通过断裂后的断面来推断。最后,给出提高绝缘子强度的控制措施。     

基于模糊评判法的城市轨道交通瓷绝缘子剩余寿命评估方法

某城市轨道交通接触网瓷绝缘子已运行近40年，逐渐呈现故障率上升的趋势。该城市轨道交通运维部门提出了对绝缘子剩余寿命进行评估和制定维护策略的需求。根据该城市轨道交通线路不同运行年限绝缘子样本及评估要求，制定了一套涵盖绝缘子表面退化、机械性能及电气性能在内的老化寿命试验方案，并采用模糊评判法对试验数据进行分析，得出城市轨道交通接触网瓷绝缘子的剩余寿命评估结果：机械性能、表面退化及电气性能按权重顺序依次影响瓷绝缘子剩余运行寿命；基于试验及模糊评价理论的剩余寿命评估方法能够评估瓷绝缘子的剩余寿命；机械性能是影响瓷绝缘子运行的核心性能指标，应对老旧瓷绝缘子机械性能进行定期检验，并根据检验结果确定是否需要更换。     

无动力接触网综合检测车的设计

介绍了一种用于地铁接触网综合检测的车辆,该车辆设有增强型接触网动态检测装置、接触网侵限物体检测装置、固定作业平台、剪刀式作业平台、绝缘子清洗设备等.     

电气化铁路接触网用棒形复合绝缘子新标准解读

为便于电气化铁路接触网专业人员准确理解和使用TB/T 3199.2-2018《电气化铁路接触网用绝缘子第2部分:棒形复合绝缘子》新标准,对该标准的编制背景、定位、适用范围以及章节内容等进行详细解读,将其新增加的技术指标、相关试验项目及功能与旧版标准进行比对。新标准的发布对提高我国电气化铁路接触网用绝缘子质量技术水平提供了必要的标准规范性文件支撑。     

基于曲波变换的高铁绝缘子状态检测方法

针对高铁接触网绝缘子破损的不良状态图像检测问题,提出一种利用曲波变换的绝缘子不良状态定位检测方法。先通过Radon变换实现绝缘子角度的确定,接着运用曲波变换对系数矩阵进行统计处理,最后实现绝缘子的角度调整、定位和破损情况判断。该方法能够精确定位绝缘子,并给出不良状态的判断,可以为工程应用提供技术参考。     

深度学习在接触网定位器缺陷检测中的应用

高速动车接触网运营安全的需求使得接触网关键零部件的缺陷自动检测成为一份有意义的工作。针对接触网巡检图像的定位器缺陷检测问题,本文提出了一种基于图像深度表示和直线检测的目标检测一体化算法。该算法采用选择搜索算法获得定位器在图像中可能存在的备选区域,利用深度卷积神经网络计算图像的深度特征,通过多任务学习的算法求得定位器的局部区域。随后,利用Canny边缘提取和Hough直线检测的方法在局部区域内精确检测定位器直线。针对接触网巡检图像的实际应用场景,对该算法在不同场景下进行验证,试验结果表明,该算法可以有效解决实际场景下的定位器缺陷检测问题。     

德国接触网动态接触压力检测及其缺陷判别技术浅析

德国接触网动态接触压力检测技术,是目前国际上比较先进的检测技术。沈阳铁路局接触网动态检测车应用了该项检测技术。介绍该项检测技术的原理、系统组成以及接触压力缺陷判定和缺陷分析。     

基于深度学习与Hu不变矩的绝缘子故障检测

针对高速铁路接触网绝缘子故障检测问题,提出一种基于深度学习EAST模型与Hu不变矩的图像检测方法.利用EAST模型生成检测图像的掩膜图,与图像进行掩膜操作得到绝缘子区域,实现定位功能;利用二值化边缘检测提取绝缘子每片轮廓;利用Hu不变矩逐片进行轮廓相似度对比,通过对比结果判断绝缘子是否存在故障.实验结果表明,本文方法可...     

基于多尺度密集对比增强自监督的简统化接触网缺陷检测

针对简统化接触网缺陷检测缺陷样本少、目标小、类别多的问题,提出基于多尺度密集对比增强自监督的简统化接触网缺陷检测方法。利用编码器提取多尺度特征,构建多尺度对比和密集对比更新模型,通过迁移学习的方式获取预训练模型,进而获得高精度缺陷检测模型。实验证明本文所述方法具有一定的可行性和有效性,对于研发可实际应用的简统化接触网缺陷检测系统具有重要意义。     

山东神力索具有限公司创新模锻绝缘子钢帽

目前高速铁路使用的绝缘子钢帽,由于生产加工的难度限制,全部为铸造成型。由于铸造工艺的缺陷,导致产品存在砂眼、粘砂、偏析、疏松、气孔、缩孔、夹渣、结疤、胀砂等常见缺陷,从而导致使用铸造绝缘子钢帽的接触网存在安全隐患,在运营线路上时有     

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。     

受电弓/接触网半实物半虚拟混合模拟系统的研究

采用对接触网理论模型进行实时仿真计算的方法来虚拟接触网，将该虚拟接触网与真实受电弓通过液压伺服作动器连接在一起，组成一个虚实结合的混合模拟试验系统，采用这样的方法来开展受电弓／接触网系统的研究，为受电弓／接触网系统的动态特性研究和参数优化提供了一个崭新的研究手段。在此基础上，还可开展受电弓振动非线性控制技术及其它一些相关技术的研究。     

接触网质量评价方法与评价体系

目前世界各国普遍采用对接触网检测参数进行幅值管理的方式,以发现设备的局部缺陷并消除安全隐患。为克服该方法无法对接触网整体质量进行量化描述的不足,提出综合考虑影响接触网静态质量与弓网运行质量的多个参数,对接触网质量进行区段评价的方法。接触网检测参数幅值管理与区段质量评价2种方法共同构成完整的接触网质量评价体系。经大量检测数据验证,将2种方法相结合,既可找出局部缺陷,又可准确判断每段接触网的质量状态,对基础设施管理合理制定维修策略、分配维修资源具有指导意义。