受电弓动态检测系统技术原理及应用分析

王文辉

中国铁路北京局集团有限公司北京动车段 北京 102600

摘要：伴随电气设备与交通建设速度不断加快之后，进一步促使诸多社会元素及相关学术专业领域都发生了不同程度的改变，在这一过程中，整体机车整备和检修过程中，受电弓动态检测系统技术的价值和意义非同小可。在实际操作过程中，此类系统可以对整体受电弓滑板磨耗、升弓压力等诸多参数进行一定动态检测和控制，所起到作用也相对较为明显，较传统人工检测方式而言准确度更高且效果更好。在实际操作过程中，需要首先认识技术原理，并有效应用。

关键词：受电弓；动态监测系统；技术要点；技术原理；技术应用；分析

引言：

受电弓是在整体电力机车运作过程中十分关键一部分内容，具体操作时，其自身是一个从接触网来获得电能进一步进行运作的电气设备，一般都会采用粉末冶金碳滑板来作为直接受流器件。在实际操作过程中，这一部分内容所起到作用十分明显，价值也相对较为突出，同时常规整备和检修时，此部分内容的性能参数是需要重点关注的，在整体动态检测系统中，可以有效对整体参数进行一定控制，为了合理进行系统与技术应用，需要充分认识到相关技术原理。

一、技术原理分析

（一）受电弓滑板损耗检测

受电弓滑板磨损检测是在整体检测过程中十分关键一部分内容，一般可以采用动态非接触式图像测量技术进行操作，其自身精准度及最终准确性相对较为可观，所起到作用也相对较为突出^[1]。一般在实际应用时，都会用而百万像素CCD逐行扫描拟工业数字摄像机作为一个硬件基础，四台CCD磨损相机利用整体设计角度布置，来进一步分布在四角区域，当受电弓处于局部区域时，就可以对受电弓不同角度等情况进行一定拍摄，从而获取相关信息及磨损的综合情况。在这基础之上，为了进一步提高整体操作精准度和检测有效性，每侧两台相机一般都会拍摄到滑板一半左右，照片会进一步利用PCI-X总线兼容视觉采集卡进行采集，然后进行整理，进一步上传到检测主机，这样上级就可以进行进一步分析和处理。接收到照片之后进行整合，最终结果进行拼接之后就可以得到整体全貌的照片，从而进一步辅助相关扫描分析。在得到最终结果之后，可以进一步依照最终拼接照片进行扫描分析，拟合受电弓滑板上下边际线和接触网边际线，这样一来就可以生成三条定位曲线。通过相关位置特点等综合情况，就可以进行一定模拟，进而反映出相关位置数字信息，筛选出最厚位置和最薄弱位置。这些位置数据，就是最终损耗与磨耗情况数据，反映着最大和最小磨耗值，得到最终数据结果，获得相关数据参考等综合情况。

（二）中心线偏移检测

中心线偏移检测一般也都会采用动态非接触式图像检测技术，也是以百万级CCD工业数字相机来作为相关硬件基础，不同滑板检测的是，此类检测一般需要两台CCD相机并利用设计角度分别放置于监测区域两侧，并分别拍摄对侧受电弓羊角部位^[2]。实际操作时，通过相关照片拍摄，可以进一步上传到主机，通过主机扫描定位，获得其自身最外侧点，进而结合最外侧点进行数字转换，得到反映这个位置的数字信息，进行对比后就可以计算出相关信息标准点和偏移方向、偏移量，得到最终结果。此类结果相对较为准确，特别是进行数字模拟之后，整体效果也相对较好，作用也十分突出，起到成效也相对较为明显。得到最终结果，也可以结合实际情况进行一定观察，从而做出判断。

（三）接触压力检测单元

一般情况下而言，受电弓与接触网之间压力都是在一定范围波动的，其自身具备着一定规律性，波动规律也满足正态分布，如果压力太小很容易导致离线率增加，从而产生拉弧，但如果太大，则会容易导致产生较大机械摩擦^[3]。一般在实际检测过程中都会采用传感器检测法，建立一个力传递系统，通过测量传感器的输出值再进行相应补偿得到对应接触压力值，从而了解整体操作的效果及其相关参数情况。但值得一提的是，这一过程中很容易产生接触网振动，为了避免产生振动或同时升多弓造成压力干扰，保障整体操作的精准性与准确性，可以在压力监测区域段来设置一个扰动阻断装置。这样装置应用之后，整体效果相对较好，且一般此类装置都是由刚性绝缘材料所组成，形成两个三角形机构，分别固定在接触网两端。这样一来，整体效果就可以得到有效控制，可以较好屏蔽相关干扰因素，避免产生振动，保障各类操作效果，最终参数的准确性也可以得到一定程度的控制。

二、实际应用分析

传统人工检测一般都具备着一定复杂性，流程也相对较多，环节也相对较为复杂，精准度等方面的影响因素相对较多，但应用相关系统之后，就可以较好地规避这样不足之处，优化最终效果^[4]。一般在实际操作时，机车首先进入压力检测区，进一步出发压力开始光电开关，检测程序则进一步发出压力采集指令，开始对传感器进行压力采集，最终结束之后出发结束开关，发出结束采集指令，停止压力采集。在这之后，程序读取相关数据，然后对数九进行一定输出和处理，对最终结果显示在终端，然后出发磨耗开始开关，对局部位置进行摄片，上传照片再进行拼接，最后进行检测，然后输出最终数据和参数等多方面情况。与传统方法相比，此类方法综合应用效果和成效都相对较为可观，所起到的作用也十分突出，有助于进一步提升各类操作效果，优化检测成效和检测的效率。由此可见，相关技术原理及技术特点决定了技术质量和效果，需要对实际应用程序和流程充分了解。

三、结束语

如上所述，受电弓动态检测系统技术原理相对较为复杂，不同部分的原理也存在着特异性差异，需要对受电弓磨耗、中心线检测、接触压力检测单元充分了解，结合实际情况了解应用程序，从而优化技术与系统应用成效。

参考文献:

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[2]伍川辉,杨恒,吴琛.基于LabVIEW的弓网动态试验测试系统研究[J].铁道标准设计,2017,61(10):151-155.

[3]陈程[1],郭凤仪[1],王智勇[1],等.速度和压力对弓网电弧传导噪声影响[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2017(1):92-95.

[4]关金发,吴积钦,GUANJinfa,等.受电弓与接触网动态仿真模型建立及其确认[J].铁道科学与工程学报,2017,14(11):2444-2451.