地铁接触网检测技术及发展应用分析丁佳利

地铁接触网检测技术及发展应用分析丁佳利

丁佳利

身份证号码：32038219901015XXXX

摘要：改革开放以来，我国经济和科学技术发展的越来越好，地铁的出现为人们的出行带来了巨大的便利。改革地铁接触网是为机车提供动力的一个极其重要的部分，在地铁的正常运行中发挥着极其重要的作用。地铁接触网状态的监控和检测对保证地铁的正常运行有重要意义。研究了地铁接触网检测的技术以及意义。

关键词：地铁接触网；状态检测；技术手段

引言

随着社会的不断发展，地铁在使用的过程中，由于使用时间较长，维护不善等其他因素，导致我国地铁在运营中的稳定受到供电设备可靠性和机车在运行过程中的安全系数与突发事故的处理等因素的影响，其都是对地铁运行安全性进行保障的重要条件。此外，接触网对于地铁运行来说，是非常重要的动力源泉，所以，地铁经营人员加强对于地铁接触网的检测以及维修显得尤其重要，只有接触网设备处于良好的工作状态，才能保障地铁在运行过程中的水平以及质量。

1地铁接触网的状态检测技术概况

随着社会经济的不断发展，城市化进程的不断加快，大量的外来人口涌进城市，这给城市的交通带来的极大的压力。而地铁的出现为城市的交通带来了极大的便利，人们对于地铁的安全性和可靠性也提出了更高的要求。地铁内的供电设备是保证机车安全出行以及在出现安全事故能够及时应对的唯一保障，因此必须时刻维护好地铁供电设备的正常运行。接触网是供电设备为机车运行提供电能和动力的重要环节，它和变电所共同牵引供电设备。所以接触网是地铁受流质量的重要影响因素之一，其工作状态的检测也是地铁维护的重要项目之一。目前国内的各个地铁公司的接触网状态检测技术都不一样，其检测技术的模式也不一样，这就造成了地铁接触网的状态检测技术太过片面化，不能作为地铁接触网现场检测的客观理论。

2接触网检测技术

2.1现阶段对地铁接触网进行检测的方法分析

当今社会我国地铁接触网所运用的检测方法主要包括两种，即专业的技术人员运用手动检测以及运用检测车进行自动化检测。利用该方法对接触网标准参数进行测量，并对几何参数和弓网参数进行测量，对于弓网参数而言，其属于动态化的参数，不稳定性比较强。两组数据共同组建了地铁交通接触网维修与检验过程中的参考数据。专业技术人员进行手动检测的过程中，所选择的检测仪主要包括两种，即DDJ-8与TDJ-6，检测仪都是非常都简单，具有轻便特点的手持式。

2.2几何参考数据的检测技术

地铁接触网的状态检测技术检测几何参考数据一般指的是接触网使用的引导线路的高度，即导线的具体高度、导线拉出后的长度值以及各个锚段之间导线的距离等。国内最先使用的几何参考数据的检测设备是接触式的检测仪，它能检测导线的拉出长度的主要原理是通过安装一个开关在接收电路的弓网上，根据开关的信号来检测出导线的具体方位，并通过到导线的位置结合其他参考数据，计算出导线拉出长度。

2.3弓网参数检测技术

弓网系统一般是地铁接触网中的服役设备，弓网参数主要指弓网在服役的过程中产生的动态参数。通过弓网参数就可以准确的分析接触网的在工作时受到的压力值以及方差，从而测定公网的服役性能。首先要在弓网中压力接收滑板的两头端点处设置四个感应器，这四个感应器主要是用来传递压力，并在末端显示出压力的大小，在电弓运行的过程中，就可以可以通过牛顿定律来计算电弓重量以及接触网所受到的压力值。由于弓网参数是动态的，因此会受到很多因素的影响，因此必须选择质地优良的传感器来进行测量。

3接触网检测技术的发展应用

3.1针对接触网几何参数检测

接触网几何参数通常是指接触网导线高度拉出值以及锚段关节两线间距等。我国最早的地铁接触网几何参数检测采用物理接触的计算方式，通过受电弓上输出的开关信号，带入计算公式，计算拉出值。测量接触线动态导高时，在受电弓上安装反射板，利用电客车顶部的测距激光传感器，测量受电弓与电客车顶部的距离，计算出接触网几何参数。我国广州地铁1号线采用接触式检测方式，该检测方式存在原理上的缺陷：①物理接触使得接近开关的可靠性较差，容易损坏，精度不高；②实际运行中，导高检测受到较大的噪声干扰，影响了测量精度，因此有一定的局限性。为克服上述检测方法存在的问题，我国苏州地铁、西安地铁及上海地铁的接触网检测采用激光雷达扫描法。该方式利用二维平面测量手段，解决了锚段关节及线岔等关键区域的几何参数测量问题，但由于技术水平有限，测量精度未达到要求，并未实现广泛应用。广州地铁2号线刚性接触网测量使用基于计算机视觉的接触网检测方式，经过试验，检测精度得到明显提高，但受技术水平的约束，检测范围受限，因此在地铁柔性接触网检测中应用较少。基于线阵相机的计算机视觉检测方式克服了接触网几何参数检测密度小的缺陷，应用于德国、意大利以及我国上海地铁等接触网的检测中。如图5所示，该方法采用2台线阵相机，每台相机分别获取接触网位置状态，并以灰度值形态呈现；借助图像识别、分析、处理等技术，将相机获取的灰度值还原为目标成像所对应的位置坐标；通过三角测量法，计算接触网几何参数，实现接触网几何参数的高精度检测。线阵相机的扫描频率可达上千帧，并且不受测量范围的限制。

3.2针对弓网相互作用动态参数检测

弓网受流质量是弓网运行状态与性能优劣的客观反映，检测弓网相互作用动态参数、探究弓网动态受流性能是弓网检测的重要内容。在弓网动态受流性能检测中，接触网检测车得到了广泛应用。接触网检测车可以较好地模拟客车实际运行效果，检测实际运行状态下的弓网接触压力、弓网燃弧特性，通过对动态参数进行科学分析，可以得到较为准确的弓网受流质量参数，但是检测过程中检测车型号、行驶速度、运行方式较为单一，检测结果只能较为准确地反映弓网受流质量的部分特性，存在片面性。该检测技术在德国、日本等国家应用较多，我国由于受到诸多因素的影响，国内地铁检测中并未配备专门电客车形式的综合检测车。

3.3地铁接触网的状态检测技术的新模式

地铁接触网的几何参考数据一般都是静态数据，它可以提高接触网检测时的准确度以及提供接触网质量的评定依据；而弓网的相关参考数据的一般都为动态数据，它能保证弓网服务过程中的安全性能。根据目前的接触网检测技术的发展状况来看，大部分的检测都是通过检测车来进行的，因此可能造成检测到的动态参数发生变化，从而不能准确反应出接触网的状态。在此基础上，从而研究出了地铁接触网的状态检测的新模式。首先要在地铁机车上配置一个检测弓网燃烧弧度的装置，从而检测出整个线路的燃烧弧度的数据信息，并随时监控整个线路的状态和燃烧弧度的大小。其次要根据机车震动的使得平衡技术，在线阵摄像机的基础上，通过计算机来检测几和参考数据，并对某些区域进行反复的检测，从而的到最准确的数据信息。最后还要根据已经检测到的数据进行重复维修和检测。第二次检测主要是依靠技术人员进行检测。

结语

对地铁接触网的检测和维护技术进行相关的探索与研究，能够更好地保证地铁运行的安全性，降低列车在运行过程中的风险性，有效提高对于地铁接触网检测的准确性和效率，在促进城市建设的过程中，进一步完善科学技术的发展，才能够更好的维护人民群众的生命财产安全，为人类提供了一种更高效快捷的生活方式。

参考文献：

［1］杨瀚栋，袁晓亮，周伟英.接触网供电分段状态信息共享技术应用及展望[J].都市快轨交通，2017.

［2］杨家伟.地铁受电弓强度及疲劳可靠性研究[D].西南交通大学，2017.

［3］黄建霖．我国地铁接触网的检测现状及发展趋势［J］．环球市场，2016.