核心期刊推薦《科技管理研究》雜志創(chuàng)刊于1981年，是經(jīng)國家科技部、國家新聞出版總署批準(zhǔn)出版，向國內(nèi)外公開發(fā)行的綜合性學(xué)術(shù)期刊，月刊。由廣東省科學(xué)學(xué)與科技管理 研究會主辦，并與中國科技指標(biāo)研究會合辦。國際標(biāo)準(zhǔn)刊號:ISSN 1000-7695 國內(nèi)統(tǒng)一刊號:CN 44-1223/G3 郵發(fā)代號：46-120。
　　【摘 要】弓網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)主要由車載設(shè)備部分組成，車載設(shè)備部分由3個子系統(tǒng)組成，包括信息定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和檢測信息傳輸系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用非接觸式的檢測方法，在機(jī)車運(yùn)行過程中，無需人為干預(yù)，全天候自動完成參數(shù)檢測和數(shù)據(jù)的采集，在接觸網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，能夠幫助隨車機(jī)械師進(jìn)行事故原因分析，有效縮短事故分析處理的時(shí)間，為鐵路安全運(yùn)輸秩序提供了保障。通過分析積累的采集數(shù)據(jù)，能夠找出接觸網(wǎng)故障發(fā)生的一定規(guī)律，起到預(yù)警作用，為接觸網(wǎng)的維護(hù)和調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。

　　【關(guān)鍵詞】接觸網(wǎng),受電弓,動態(tài)檢測,數(shù)據(jù)采集

　　1 引言

　　接觸網(wǎng)作為電氣化鐵路的重要組成部分，其狀態(tài)的優(yōu)劣直接影響到電氣化鐵路的運(yùn)行安全。目前的檢測系統(tǒng)由于計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的限制，數(shù)據(jù)處理速度較低，檢測結(jié)果不能全面反映接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài);而且數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) “呆笨”，數(shù)據(jù)的后期處理過于簡單，難以滿足用戶的需求;另外，我局地處內(nèi)蒙古自治區(qū)中西部，這就對檢測設(shè)備提出了更高的要求。

　　因此提出一種弓網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)，主要由車載設(shè)備部分組成，而車載設(shè)備部分由3個子系統(tǒng)組成，包括信息定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和檢測信息傳輸系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用非接觸式的檢測方法，實(shí)時(shí)提供弓網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)高清視頻信息，自動檢測里程等動力學(xué)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)高速鐵路接觸網(wǎng)狀態(tài)的動態(tài)檢測功能，為高速鐵路接觸網(wǎng)的動態(tài)復(fù)核和日常維護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。

　　2 系統(tǒng)組成

　　弓網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)的車載設(shè)備部分由5個子系統(tǒng)組成，包括車載攝像、電源、照明、傳輸、本地顯示等系統(tǒng)及監(jiān)控主機(jī)，系統(tǒng)配置如表1所示。

　　表1 系統(tǒng)配置

　　3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝

　　3.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.1.1總體概述

　　建設(shè)規(guī)模：

　　機(jī)車共兩節(jié)，兩節(jié)車廂均長16米、寬3米、高4米，中間連接處1.5米。

　　施工范圍：

　　(1)攝像機(jī)安裝;(2)熱成像儀安裝;(3)LED補(bǔ)光燈安裝;(4)液晶顯示器安裝;(5)監(jiān)控主機(jī)安裝;(6)線纜鋪設(shè)。

　　3.1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖如圖1所示：

　　圖1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖

　　該方案中，兩節(jié)車廂的攝像機(jī)及夜間補(bǔ)光燈和熱成像儀都位于車廂頂部，兩端司機(jī)室各部署一臺液晶顯示器。在火車B節(jié)車廂中部署一臺監(jiān)控主機(jī)，通過B節(jié)車廂蓄電池供110V電源，通過傳輸線纜連接車廂各設(shè)備，兩節(jié)車廂間利用重連線相接。最終通過監(jiān)控主機(jī)將數(shù)據(jù)輸出到兩司機(jī)室的液晶顯示器上顯示。

　　根據(jù)已確定的安裝位置進(jìn)行安裝，安裝時(shí)要注意線路的接法，每個設(shè)備在安裝之前一定要先搞清楚線路接法。

　　攝像機(jī)、熱成像儀、夜間補(bǔ)光燈 在滿足監(jiān)視目標(biāo)現(xiàn)場范圍要求的條件下，攝像機(jī)、熱成像儀、夜間補(bǔ)光燈及其配套裝置，如鏡頭、防護(hù)罩、支架等，安裝應(yīng)牢固，必要時(shí)須用鋼絲套索固定;在強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下，攝像頭安裝應(yīng)與地絕緣隔離。線纜外露部分應(yīng)用軟管保護(hù)，開孔處應(yīng)用泡沫膠填充。

　　液晶顯示器 安裝在司機(jī)室，由于需要利用面板按鍵操作，所以液晶顯示器應(yīng)安裝在司機(jī)可視范圍內(nèi)，并且方便操作的位置;液晶顯示器利用6顆螺絲固定。

　　監(jiān)控主機(jī)采用車載110V電源供電，由主機(jī)提供液晶顯示器、熱成像儀、攝像頭的12V電源。

　　3.2系統(tǒng)的安裝

　　3.2.1主機(jī)箱

　　主機(jī)箱安裝位置見圖2所示

　　圖2 主機(jī)箱安裝位置

　　3.2.2液晶顯示屏

　　液晶顯示器安裝在司機(jī)室，位于前部右側(cè)玻璃上方，利用6顆鉚釘固定在火車機(jī)體上。

　　液晶屏安裝位置如圖3所示：

　　圖3 液晶屏安裝位置

　　3.2.3采集系統(tǒng)

　　采集系統(tǒng)包括：高清相機(jī)和鏡頭、熱成像儀、補(bǔ)光燈、防爆護(hù)罩、固定支架，安裝在機(jī)車司機(jī)室上方。

　　車頂支架安裝位置如圖4所示：

　　圖4 車頂支架安裝位置圖

　　該系統(tǒng)采用接觸式與非接觸式相結(jié)合的檢測方法，將該裝置安裝于機(jī)車頂部，用以實(shí)時(shí)檢測機(jī)車運(yùn)行過程中的弓網(wǎng)狀態(tài)，并且利用智能分析技術(shù)對在運(yùn)行過程中的受電弓機(jī)械損壞、接觸網(wǎng)及受電弓溫度過高、集電頭出現(xiàn)火花、弓網(wǎng)的接觸距離超限、配件丟失、緊固件松動等可進(jìn)行自動分析，同時(shí)在弓網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)利用該裝置還可進(jìn)行事故原因的分析，便于隨車機(jī)械師作出正確的應(yīng)急處理，縮短故障分析處理時(shí)間，將故障對行車調(diào)度和運(yùn)輸造成的影響降低到最小，系統(tǒng)同時(shí)為動車運(yùn)行過程中出現(xiàn)的異常提供可靠的分析依據(jù)和預(yù)警信息。

　　4 結(jié)語

　　近年來，我國電氣化鐵路發(fā)展迅速，越來越長的電氣化線路擔(dān)負(fù)著越來越重的運(yùn)輸任務(wù)。在整個電氣化鐵路中，接觸網(wǎng)是電力機(jī)車良好受流和安全運(yùn)行的關(guān)鍵。接觸網(wǎng)一旦發(fā)生故障，對牽引供電系統(tǒng)、受電設(shè)備及整個鐵路運(yùn)輸都會造成重大損失�，F(xiàn)在正值電氣化鐵路普遍提速時(shí)期，列車運(yùn)行快速而密集，故障發(fā)生后如不能及時(shí)排除，將極大影響鐵路運(yùn)行安全。因接觸網(wǎng)故障導(dǎo)致的列車晚點(diǎn)甚至停運(yùn)，嚴(yán)重影響了鐵路運(yùn)輸?shù)恼�常秩序，造成的�?jīng)濟(jì)損失巨大。研制弓網(wǎng)故障檢測系統(tǒng)，對精確定位故障點(diǎn)、判斷故障類型、縮短事故停電時(shí)間、保證鐵路安全運(yùn)行具有非常重要的意義，不斷從運(yùn)行實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)、數(shù)據(jù)，為改善和提高弓網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的條件和方法提供理論依據(jù)。

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