高速铁路供电安全检测监测系统应用研究

高速铁路快速发展对接触网的可靠性、安全性等提出更高的要求,供电安全检测监测系统(简称“6C系统”)为高速铁路接触网临时修、综合修、精调精修(三级修)提供数据来源,为保证状态修奠定基础。分析检测监测技术,研究6C系统功能,为6C设备开发、优化和应用提供借鉴。     

大秦线6C系统在接触网故障监测中的应用与探讨

通过对铁路供电设备典型故障处理的分析,研究供电6C系统在大秦线接触网故障查找处置发挥的作用,完善铁路供电6C系统检测监测体系,提高应急处置能力,完善检测监测体系,推进系统智能化应用,确保供电设备安全稳定运行。     

基于频谱分析的接触网硬点整治

接触网作为电气化铁路基础设施系统中重要的组成部分,其运行效率和可靠性对整个供电系统的稳定性和经济性产生重要影响。随着运量增加和规模化开行长编组列车以及技术装备的更新迭代,电气化铁路技术装备运营维护压力急剧上升,其中接触网的零部件较为繁杂,现有6C系统可有效监测检测接触网系统的状态,但如何运用监测检测的数据并对其深入挖掘继而指导接触网的维修保养是目前亟待解决的难题。本文根据某线路实际检测数据,运用频谱分析的方法对接触网硬点数据进行研究,并分析硬点产生的原因,为现场克缺提供参考。     

关于3C检测燃弧缺陷的分析方法与处置对策

科学分析车载接触网运行状态检测装置（3C）检测出的燃弧超限缺陷，针对接触悬挂不同位置发生的燃弧报警进行分类，利用接触网检测监测系统、静态测量数据以及现场复核等手段进行综合分析，提出不同类别的3C检测燃弧缺陷相应的分析方法和处置对策。     

接触网视频与几何参数同步检测技术

接触网视频与几何参数检测系统是接触网检测监测系统(6C系统)中的重要组成部分。通过视频系统拍摄的图片,可以很好地观测到接触网几何参数检测系统运行时的外部设备工作环境,两系统的同步检测对于检测数据的超限判断及综合分析具有重要意义。基于现场可编程门列阵(FPGA)嵌入式技术,自主研制接触网视频采集板,优化现有系统架构,确定检测数据间的同步方式、时序关系及关联标记,并通过实验室测试验证该设备的可行性,对提高接触网供电设备检测工作效率具有现实意义。     

基于激光位移传感器的定位触发技术研究

接触网悬挂状态检测监测装置(4C)对接触网零部件进行检测,需要接收触发信号。定位触发设备运用激光测距传感器测量得到定位器相对车顶的高度信息,经过编码器脉冲分频、定位器高度自识别、定位器判断、脉宽调制4个环节,实现对接触网悬挂状态检测监测装置相机、光源的精准触发。基于定位触发设备的接触网悬挂状态检测监测装置在某试验基地和运营线路进行现场测试,结果表明:触发信号精准,检测装置可清晰地拍摄出支持装置、吊柱座、接触悬挂等设备照片,照片重复性良好。     

青藏铁路高铁接触网检测车

为满足青藏铁路兰新高速铁路段线路内海拔高于2 500 m的正线区段接触网智能化检测、监测的需求,研制了青藏铁路高铁接触网检测车。研制过程中采取了一系列针对性措施以适应高原地区高海拔、低气压、缺氧、高寒、大风沙、强紫外线等恶劣的环境条件。该车安装有接触网悬挂状态检测、监测装置,可对接触网悬挂系统的零部件实施高精度成像检测,在自动识别和分析检测数据的基础上,形成维修建议,指导接触网维护。     

提升弓网综合检测装置（1C）检测服务维修能力探讨

弓网综合检测装置（1C）是供电安全检测监测系统（6C系统）的重要组成部分，在新线验收、运营检测、科学试验中均发挥着关键作用。梳理1C的发展历程，指出其现阶段在安全预警和设备质量评价方面的不足。分析1C的技术特点及其在6C系统中的功能定位，指出应从精准诊断和发挥周期检测优势上提升检测服务能力。系统梳理了1C检测当前存在的技术制约，提出构建一体化量值保障体系、深耕弓网动态运行机理研究、持续推进智能分析研究的工作思路，为进一步提升1C检测服务接触网运行维修能力提供参考。     

北京京天威科技发展有限公司

<正>接触网悬挂状态检测监测系统是2010年由广州铁路(集团)公司和北京京天威科技发展有限公司联合研制,针对接触网的"车对网"检测设备。系统设备安装在作业车或者检测车上,对接触网整体和局部关键部位进行精确定位和图像抓拍,能够连续检测接触网安装情况以及接触线、电分相绝缘器等磨损状况,同时采用人机结合的方式对故障进行识别,实现对接触网设备的高速、高清晰度图像检查。系统于2010年8月在武广高铁(广州铁路(集团)公司管内)成功进行了首次平推检查,分析40000余根     

融合退化过程和谱分析的接触网检修模式优化研究

针对以周期修为主的维修模式存在效率低下、灵活性差、作业时间长等问题,将接触网系统状态作为考察变量,对维修计划进行优化。建立高速铁路接触网状态评价体系,构建接触网状态退化模型,结合谱分析结果刻画接触网系统状态退化过程,进而实现接触网系统状态维修。经实际线路分析验证,所述模型能准确描述接触网状态退化趋势,在保障接触网系统安全性的同时可有效降低维修成本,提高接触网维修管理水平。     

接触网受电弓几何参数模拟系统设计

为检验检测高速弓网综合检测装置、车载接触网运行状态检测装置和接触网悬挂状态检测监测装置的测量性能,设计接触网受电弓几何参数模拟系统。该系统主要由几何参数数值模拟装置和红外模拟系统组成,通过调整模拟碳滑板的高度及模拟接触线的相互位置,模拟实际受电弓和接触线的运行情况。实践表明,该系统使用方便、准确度高、便于运输及存放、易于扩展。     

基于4C图像弱监督检测的接触网开口销检测方法

接触网悬挂状态检测监测装置（4C检测装置）的应用有效指导了接触网设备的维修,提高了铁路行车安全性。除了传统的人工检测,目前大量的开口销图像依靠全监督视觉方法检测,且开口销在图像中占比较小,因此数据标注过程所需人力成本较大。本文提出基于弱监督的4C图像开口销检测方法,旨在仅对训练数据进行图像级标注即可完成目标检测任务,达到完善接触网开口销检测手段、提升检测效率及智能水平的目的。     

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。     

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。     

南京宁高线接触网智能在线监测系统应用研究

基于南京宁高线接触网悬挂特征,研究了安装于接触网悬挂设备端的在线监测系统技术方案。基于本方案研制的在线监测系统应用于南京宁高线运维中,实现了对棘轮补偿下锚、定位器、环境温湿度的智能在线监测。通过对在线监测设备现场监测数据的统计和分析,探讨了接触网智能化运维模式,并为开展接触网状态检修、季节性维保提供了参考依据。     

城轨交通基础设施全息化移动检测及主动维保系统

根据城市轨道交通网络化运营安全保障以及维护的集成化、自主化发展需求,提出面向运营车辆日常运行过程中密切相关的轨道、桥梁、隧道、接触网等关键基础设施的安全状态检测系统,并专门研制了适用于轨道、桥梁、隧道、接触网等的安全移动监测系统和装置;车载综合信息数据中心可将采集的实时监测数据和后台分析数据统一接入,并对数据进行预处理;开发了基于基础设施状态全息化检测及预警技术的主动维护保障平台,为城市轨道交通网的维护和检修提供技术支持。     

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。     

地铁接触网检测技术及发展应用分析

通过介绍接触网检测参数概况,从技术层面分析目前我国接触网检测采用的一些方式方法,对比不同方式方法间的优缺点和适用范围,展望地铁接触网检测趋势,提出新形势下接触网检测的新要求,为形成系统的接触网检测、维修、评价体系提供一种新思路。     

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。     

高速铁路基础设施服役状态检测技术

高速铁路基础设施服役状态检测技术的研究是提高我国高速铁路服役品质和基础设施养护维修水平的基础,对我国高速铁路发展和长期安全运营具有重要意义。本文系统地介绍了我国高速铁路基础设施服役状态检测技术的最新研究成果及试验应用情况,包括高速铁路线上线下设施、牵引变电设备、接触网等基础设施服役状态监测与检测技术和装备,数据接入网技术和综合分析评估系统。此外,归纳了研究取得的基于超声导波的钢轨绝对应力及完整性监测评估技术等关键技术突破和基于多源数据整合的高速铁路检测与监测系统等主要创新点。建议进一步探讨高速铁路基础设施检测与监测系统的推广应用及在我国高速铁路大范围应用的模式。