城市轨道交通接触网检测技术研究

訾云峰 周金辉 杨清坡

41272319860324**** 41102419850406**** 41132619880410**** 郑州中建深铁

轨道交通有限公司

摘要：在我国城市现在的交通轨道设计中，接触网是非常重要的牵引供电系统的组成部分，接触网能否正常运行直接关系着车辆是否可以安全运行。本文先详细阐述了城市轨道交通接触网测量方法的优劣问题，进而详细阐述了接触网进行全网检测的技术方法，本文具有重要的实用意义以及理论意义，以期能够为检测城市轨道交通接触网的研究提供重要参考价值。

关键词：城市轨道；接触网；检测技术；研究分析

1接触网主要功能以及检测的必要性简析

接触网的主要作用是通过受电弓向行驶中的车辆提供巨大的电能，保证车辆的正常运行状态。但在车辆正常运行过程中，接触网与受电弓会处于高速运行的摩擦状态,两者的匹配关系非常复杂。从长远来看，会出现严重的过热问题。这样，保持悬链线的一些机械结构是非常困难的，很容易被损坏，更严重的会导致车辆断电或网络瘫痪，将会引发一系列的安全故障。所以检测接触网的运行状态是否正常是一件非常重要的工作内容，这也是保证车辆安全稳定运行的必要条件。为了可以及时掌握接触网的运行状态并给出故障提示，应该采用科学、高效的检测技术对接触网进行检测，分析接触网是否可以满足车辆正常作业的运行要求。

轨道交通在人们日常的生活中占据越来越重要的作用，有效缓解了城市巨大的交通运输压力，给人们提供了很大便利条件，随着客流量的提升，地铁运行维护显得尤为重要，此外接触网的运行状态与轨道车辆安全行驶密切相关。本文深入探讨接触网状态的检测技术，为城市轨道交通运输行业做出一定的贡献。

2接触网测量方式分析

2.1动态测量方法

车辆在轨道上运行的过程中，速度以及运行状态时时刻刻都在产生变化，正是基于这样的情况催生了动态测量方法。动态测量方法主要是通过采集动态数据，并在后台取得实时更新的数据。在接触网检测车中，使用了比较先进的非接触式光学采集方法，并恰当应用线阵摄像机三角形检测技术辅助实现相应的检测功能。动态检测的主要对象就是接触网以及受电弓滑板之间所形成的动态接触点以及二者之间的分布状态，对二者实行科学的精准的定量分析以及测量分析，从而保证整个运行系统的安全性以及可靠性。

2.2静态测量

这种检测方法主要是通过精准测量接触悬挂这个部位相应的静态尺寸，凭借所得到的静态数据分析该位置实际参数和标准参数之间的误差是否在合理的范围之内。如果是在车辆停止时，负责维修的人员应使用相应的设备测量接触网的所有相关静态参数，并在标准参数下进行对比分析。这种静态测量方法可以有效保证列车在运营初期满足设计要求，从根本上降低故障率。这是一个非常基础的检测方法，可以保证车辆在行驶中的可靠性和安全性。这种静态测量方法可以有效保证客观几何尺寸的准确性，可以为动态测量提供重要的参考价值。

2.3接触式检测方法

使用接触式测量方法时，需要性能检测装置、误差和线性检测装置、结构检测装置和灵敏检测装置，并将这四种装置准确安装在受电弓的相应位置。

在受电弓和接触网运行过程中，作用力主要集中在受电弓顶部，使接触网与受电体之间产生一定的相互作用力，进而发生形变，同时受电弓网两侧产生的接触力也会受到影响。四个接触点会实时感知变形信息，然后通过信息处理得到拉出值。接触式检测法的设计原理很简单，可以实现24小时检测。但这种检测方式所使用的检测设备要求很高，后期维护也不容易。因此，这种检测方法在精度和范围方面比较有限。

2.4激光雷达扫描法

正如下图1所示，激光雷达扫描方法是一种非常实用的非接触式检测方法，其根本原理就是激光反射原理。泪光激光扫描技术的穿透能力非常强，可以实现的测量距离很长，而且测量的速度和效率也十分令人满意。但是当车辆正处于运行过程中的时候，存在这着一定的电磁波，因此雷达信号比较容易受干扰，测量精度可能存在一定的误差。

图1 激光雷达扫描法

2.5三维图像测量法

这种测量方法在使用中主要是利用红外线技术实现接触网状态的全面检测。三维图像测量技术通过采集系统的图像信息，再经过计算机处理以及系统的详细分析，进而得出多项检测数据，这种先进的检测方法可以代替很多以往传统的系统检修设施，而且装备投入方面的花销也比较低，因此在运维成本方面以及检测成本方面都有很大的节约。除此之外，信息处理以及信息采集是两个完全独立的系统，这样就有助于提高计算效率以及计算精度。随着计算机技术的不断进步，软硬件功能更加强大，相信这项技术在不就得将来必会大展宏图（见图2）。

图2 三维图像测量法

3全方位检测接触网系统

3.1全方位检测技术

（1）智能化检测技术

如图3所示，我国目前使用的接触网全方位检测系统应用了较多的智能检测设备，可以实现对接触网与受电弓交互运行性能的实时监测，准确高效地评估弓网关系的优劣，通过测量三维图像得到质量非常清晰的视频和电弧检测，为接下来的接触网和受电弓的维护提供有力的数据信息。智能系统采用自动开机运行功能，将采集到的数据信息随时存储在电脑硬盘中。如有异常信息，系统会自动发布告警，并根据用户需求定制4G网络信息等存储在计算机的硬盘中。该系统主要由接触网和受电弓高清视频检测、数据传输、动态导高测量和定位系统组成。

图3 接触网检测系统框架

（2）安全管理检测系统

基于智能系统，所有车辆都配备了安全管理和检测系统，主要分为低配置、中配置和高配置三种配置。高配置为受电弓操作安全检测管理系统；中间配置为受电弓与受电弓操作关系的检测系统；低配置主要是指受电弓监控系统。检测系统包括地面数据设备和车载设备。整个系统的核心数据来自地面服务器，分别采集和存储不同线路和列车的数据，在需要时非常方便的调出数据，实现数据的查询与对比分析。

3.2功能实现

在该智能检测系统中，主要通过激光扫描相应设备获取柔性接触网和刚性接触网的信息数据，还可以及时获取接触网的水平距离、垂直距离和拉出值。受电弓和接触网电流接收参数的检测主要是通过传感器获取接触网的硬点、接触力、冲击、动态线高、电压、车网、势点、电弧性能、跨度检测等信息，并使用高清录像的方法。对于这些测量的数据，信息系统可对其实现数据管理和传输功能。信息系统通过获取终端的日常运维和历史数据等信息，检测列车识别号、线路名称、起止信息等获取起止里程、线路类型等信息，改变网络缺陷的趋势和分布等，进而实现CQI计算。

4结语

从以上分析可知，不同接触网所采用的检测方式也不同，优劣也不同。因此，相关工作人员应有效结合接触网的实际检测标准和要求，采取有效的监测手段。与此同时，在日常检修工作中多采用动态检测、接触检测、静态检测和非接触式检测等综合方法，可以更好地提高接触网状态的性能检测。显而易见，我国的计算机技术不断发展，其他科技也取得了飞跃式的发展。 因此，接触网系统的全方位智能检测技术必将成为未来发展的主流趋势，紧跟时代步伐，通过先进前沿的技术保证车辆安全运行。

参考文献

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