基于关键区域HOG特征的铁路接触网鸟巢检测

鸟害一直是造成铁路接触网故障的一个重要原因,如何防止鸟巢在接触网上搭建,以及快速有效地发现已搭建鸟巢并清除,关系着铁路的运行安全。对于已经存在的鸟巢,目前只能通过人工巡检的方式发现并清除,不仅浪费人力,而且不能及时排除安全隐患。采用智能分析车载视频的方式解决这一问题,提出基于关键区域HOG特征的接触网鸟巢检测方法,对疑似鸟巢的关键区域进行粗提取,并提取HOG特征,再通过S VM分类器进行精确提取,自动甄别出鸟巢区域。通过测试,识别率达到90%以上,验证了该方法的有效性。     

接触网鸟害防治方案研究

结合近年接触网鸟害数据及防治措施,从鸟害区域分布、搭建时间、搭建位置方面分析了鸟巢搭建规律,并对接触网不同位置鸟害提出了针对性的预防措施及建议。     

基于一种滤波跟踪算法的刚性接触网磨耗测量研究

城市轨道交通目前多采用刚性架空接触网供电方式为地铁列车提供电能动力。刚性接触网的磨耗状态是关乎弓网匹配关系的重要指标,磨耗如果超限后将会导致严重的弓网故障,因此对磨耗数据的监测十分重要。本研究以地铁刚性接触网为研究对象,通过线激光器与高速面阵相机实时拍摄光带轮廓,基于改进后的通道可靠性的多尺度背景感知相关滤波跟踪算法,拟合计算出磨耗数值,有效地处理光照、尺度、遮挡等复杂因素,取得较高跟踪精度和成功率,精确度高达94%。此方法以动态连续磨耗测量代替人工测量,实现连续、全面、高效检测接触网磨耗状态,能够大幅提高接触网磨耗测量效率与精度,达到全面管控接触网的目的,为接触网预防性维护提供指导。接触网导线磨耗能够实现连续测量,较人工测量方式测量效率显著提高。研究应用后在原有接触网磨耗数据监测的基础上,增加了接触网磨耗增长率跟踪监测,当接触网磨耗增长速度过快时,增加人工检查频次,保证接触网设备运营安全。     

接触网数智化运维实时数据处理分析平台研究

轨道交通接触网运维工作面临大规模的“数智化”实时数据处理分析需求,并且接触网运维数据类型较多,处理流程复杂。本文提出基于Kafka和Spark Streaming流数据处理分析技术的实时数据处理分析平台设计方案。从数据采集端以一定的频率获取实时数据,并通过分布式流数据处理的方法调用分析挖掘模型或基于深度学习的智能识别模型对每批次的流数据进行分析和处理,然后将分析或识别的结果推送至数据应用程序与用户作进一步交互。以某线路的2C视频数据为例,验证该分析平台运行的消耗时间以及平台运行的稳定性,证明该平台及其技术方案针对接触网运维实时数据的分析场景切实可行。     

接触网电连接线夹温度监控装置的研制

接触网设备电气烧伤一直是困扰接触网安全运行的难题之一。国内外目前主要采用测温片、变色漆、可逆式热感应警示帽等来监视电连接线夹处的发热,但都存在不同程度的缺陷。本文提出了一种基于微处理编程技术、传感技术以及移动通信技术的电连接线夹温度监控装置.对电连接线夹处发热情况进行移动监测,通过笔记本电脑收集数据,进行分析,从而准确定位发热部位,对预防接触网电气烧伤事故具有重要的预警作用。     

基于有限元法的接触网铜棒式整体吊弦施工计算方法

随着高速铁路的大规模建设,接触网整体吊弦的施工计算精度将直接影响接触网施工的效率与材料成本。提出一种新的基于有限元理论的接触网铜棒式整体吊弦计算方法,通过该方法计算接触网整体吊弦的长度参数,并给出各种不同类型线路的吊弦长度修正公式。基于该算法开发了高速铁路接触网支柱装配及吊弦计算软件系统,并应用于兰新二线客运专线项目中,经实测数据验证,计算结果准确,提高了接触网铜棒式整体吊弦的施工效率,节约了人工成本和材料成本。     

既有广大铁路低净空隧道内接触网悬挂方案设计选取研究

电气化铁路由于其牵引功率大、节能环保、能大幅提高运输能力和速度,比传统的内燃牵引在技术、经济、环保方面具有明显优越性,因此,对既有内燃牵引铁路实施电气化改造是今后铁路发展的趋势。然而在对既有内燃牵引铁路的改造中,不可避免的会遇到低净空隧道接触网的架设问题。在进行接触网设计时,由于受低净空限制,制约了架空接触网正常悬挂模式,引起接触网悬挂标准的下降。既有广通至大理铁路由于既有隧道年久失修,拱顶塌陷、偏斜等病害,造成了隧道断面不统一,接触网设计中需分别对每个隧道断面进行研究。文章通过对既有广通至大理铁路低净空隧道下的接触网悬挂方式的方案论证、比选,为今后解决低净空隧道内接触网悬挂问题提供了新的思路。     

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。     

接触网电连接线夹温度监控装置的研制

提出一种基于微处理编程技术、传感技术以及移动通信技术的电连接线夹温度监控装置,对电连接线夹处发热情况进行移动监测,通过笔记本电脑收集数据并进行分析,从而准确定位发热部位,对预防接触网电气烧伤事故具有重要的预警作用.     

接触网检测车检测结果数据处理系统研究

对于接触网检测车运行中产生的大量结果数据,本文提出了与之相适应的数据结构,并根据接触网运营、维修、和技术部门的不同需求,对数据作了不同方法的分析处理。     

接触网电压低频波动特征研究

基于接触网检测车的电压测量方式,分析典型的接触网电压低频波动现象,采用信号变换、数理统计和小波分析等方法对大量检测数据进行分析,总结接触网电压低频波动的幅值、频率、波动动态过程等特征,为接触网电压低频波动故障诊断提供参考。     

高速综合检测列车

高速综合检测列车以高速动车组为载体,加装了轨道检测、弓网检测、轮轨动力学检测、通信检测、信号检测等精密测量设备,集成现代测量、时空定位同步、大容量数据交换、实时图像识别和数据综合处理等先进技术,在高速运行中可对轨道、接触网、通信、信号等基础设施状态进行等速检测,是提高铁路基础设施检测效率、指导现场养护维修、确保列车运营安全的重要技术装备。     

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。     

高速铁路接触网参数特征提取

为实现高速铁路接触网状态的综合评价,基于接触网参数的多样性,需对接触网状态参数数据进行预处理及特征提取。本文提出AR谱模型与模糊分析相结合的方法,利用AR谱模型绘制接触网线谱,对接触网线谱峰值处的检测数据进行分析,运用模糊分析求出各参数在整体评价体系中所占权重,为接触网的状态评估提供依据。     

基于检测数据的高速接触网施工缺陷识别及精调

检测精调在高速铁路接触网施工中的作用越来越重要,本文在分析高速接触网精调组织及人员配置基础上,阐述了高速接触网精调流程,通过几种接触网施工缺陷的检测数据,分析缺陷及检测数据异常的原因,有针对性地提出精调方法,为高速铁路接触网施工质量提供技术保障。     

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。     

铁路接触网IFC国际标准的研究与编制

基于现有的IFC标准体系框架,结合铁路接触网专业特点,采用需求和用例驱动相结合的方法,从空间与实体分解两个维度定义了接触网专业通用数据需求,采用UML（统一建模语言）技术完成了概念模型的创建,更为直观、全面地定义和描述接触网系统的结构组成与关联关系;通过实体映射的方法确定铁路接触网IFC标准的扩展方案,阶段性研究成果已纳入IFC4.3版本并发布,解决了目前IFC标准体系中铁路接触网专业内容缺失的问题,为后续开展标准验证、软件部署与项目应用提供了技术支撑,对于铁路及其他基础设施领域IFC标准的扩展具有广泛的借鉴意义。     

地铁接触网关键设备 PHM 平台建设的规划探讨

为保障城市轨道交通系统的安全稳定运营,开展地铁接触网关键设备故障预测与健康管理(PHM)平台建设与方案研究。以大数据和云计算技术为核心,设计接触网关键设备PHM平台系统结构,整合接触网维护管理信息和检测、监测数据,评估系统所需的硬件资源,提出结合现有接触网监测管理系统的硬件方案。实现基于贝叶斯网络推理模型的接触网关键设备及零部件的故障诊断、多维度健康状态评价及基于隐马尔科夫模型的维修前剩余时间估计三大功能,最终形成一套从系统到零部件的接触网闭环健康管理体系。论述研究接触网关键设备PHM平台的必要性和可行性,探讨接触网关键设备PHM平台的系统结构、功能设计及可视化呈现。     

基于深度学习的接触网鸟巢异物识别研究

随着中国高速铁路里程的迅速增长,接触网安全稳定运营面临巨大压力,对其进行视频监控具有重要意义.针对影响电气化铁路接触网正常工作的鸟巢异物进行研究,提出一种基于深度学习的鸟巢异物检测方法,首先利用最邻近插值法进行图像缩放,然后采用双边滤波算法对图像进行去噪,进而用直方图均衡化算法进行图像增强.通过将YOLO v3与Fas...     

接触网和轨道同步检测技术研究

将车体振动姿态检测数据引入到接触网检测系统,以消除由车体振动造成的接触网几何参数检测误差。采用接触网检测系统,通过对锚段、支柱、吊弦等关键零部件的识别,实现检测数据定位;,将定位数据与数据库中公里标称信息相关联,可消除轮径定位造成的累计误差,提高轨道检测数据定位精度。基于传统接触网和轨道检测技术,构建同步检测系统,实现接触网和轨道检测数据的共享,对于指导现场维护工作具有重要意义。