對(duì)接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)的思考

梁小尊

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司，河北肅寧062350）

對(duì)接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)的思考

梁小尊

（朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司，河北肅寧062350）

通過(guò)對(duì)接觸網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)手段和現(xiàn)狀的分析，根據(jù)設(shè)備監(jiān)測(cè)應(yīng)達(dá)到信息化、精細(xì)化、智能化的要求，提出了對(duì)接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)想。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有在發(fā)生線索卡滯、補(bǔ)償裝置a、b值超標(biāo)時(shí)準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)出預(yù)警信息和故障地點(diǎn)，指導(dǎo)設(shè)備管理人員進(jìn)行檢查、處理，避免發(fā)生斷線故障和弓網(wǎng)故障等功能，并對(duì)該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用的技術(shù)方案、基本功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述。

接觸網(wǎng)；補(bǔ)償裝置；在線監(jiān)測(cè)；預(yù)警信息

朔黃鐵路隨著運(yùn)量和行車要求的不斷提高，可提供的設(shè)備檢修天窗時(shí)間越來(lái)越少，周期檢修的方式越來(lái)越不適應(yīng)設(shè)備檢修要求，目前實(shí)行接觸網(wǎng)的狀態(tài)修和周期修相結(jié)合，逐步向全方位狀態(tài)修過(guò)渡，是同現(xiàn)階段設(shè)備裝備水平、運(yùn)輸組織方式和人力資源狀況相適應(yīng)的檢修體制。而接觸網(wǎng)狀態(tài)修是以設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)作為控制目標(biāo)的預(yù)防性維修方式，即通過(guò)監(jiān)測(cè)手段獲取設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行中的技術(shù)狀態(tài)，通過(guò)分析，判斷其是否處于安全的運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)于超出安全運(yùn)行狀態(tài)的，要求在一定的期限內(nèi)處理恢復(fù)到安全范圍的狀態(tài)。所以，對(duì)接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)實(shí)施在線監(jiān)測(cè)，就是加強(qiáng)對(duì)全面且深入的掌握接觸網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的一種手段。

1 國(guó)內(nèi)接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)現(xiàn)狀分析

目前國(guó)內(nèi)對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)的主要監(jiān)控手段有兩種，一種是通過(guò)接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)檢測(cè)車對(duì)接觸網(wǎng)的弓網(wǎng)配合關(guān)系進(jìn)行模擬檢測(cè)。另外一種是在機(jī)車頂部安裝便攜式監(jiān)控設(shè)備，但尚不普及，對(duì)于日趨繁忙的運(yùn)輸任務(wù)顯得捉襟見肘。還沒有對(duì)接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的設(shè)備。為解決這一問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)認(rèn)真的調(diào)查研究，我們提出了應(yīng)研制一種能對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的裝置，在接觸網(wǎng)每一個(gè)錨段關(guān)節(jié)處都安裝對(duì)接觸網(wǎng)補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)的裝置，通過(guò)對(duì)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行綜合分析來(lái)判定接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)，以保證接觸網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

2 接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主要功能

（1）通過(guò)對(duì)補(bǔ)償裝置的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)判定補(bǔ)償裝置a、b值是否超標(biāo)；來(lái)判定接觸線、承力索是否發(fā)生卡滯。在發(fā)生線索卡滯、補(bǔ)償裝置a、b值超標(biāo)時(shí)準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)出預(yù)警信息和故障地點(diǎn)，指導(dǎo)設(shè)備管理人員進(jìn)行檢查、處理，避免發(fā)生斷線故障和弓網(wǎng)故障。

（2）在發(fā)生接觸線斷線、承力索斷線等設(shè)備故障時(shí)該裝置能夠準(zhǔn)確及時(shí)的判斷故障范圍并發(fā)出報(bào)警信息，指導(dǎo)故障快速恢復(fù)，最大限度的壓縮故障延時(shí)。以保證電力機(jī)車和接觸網(wǎng)設(shè)備的安全運(yùn)行。

（3）通過(guò)地面處理裝置對(duì)采集后的信息進(jìn)行分析、處理。對(duì)有異常的信息進(jìn)行保存。

（4）通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)或鐵路局域網(wǎng)將采集保存的異常視頻信息進(jìn)行傳輸至需要的計(jì)算機(jī)上，通過(guò)分析指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)快速故障搶修和設(shè)備維修。

3 系統(tǒng)組成

接觸網(wǎng)錨段線索狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由7個(gè)子系統(tǒng)組成，分別是補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)信息采集系統(tǒng)、地面分析系統(tǒng)（補(bǔ)償裝置a、b值超標(biāo)判定，接觸線、承力索卡滯判定，接觸線、承力索斷線判定）、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、信息接收（報(bào)警）系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、防雷擊系統(tǒng)、地面控制系統(tǒng)及客戶端，整個(gè)安裝形式見圖1。

（1）補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)信息采集系統(tǒng)

主要功能是利用光學(xué)傳感器或紅外傳感器保證不間斷采集補(bǔ)償裝置上下移動(dòng)的速度，和補(bǔ)償裝置距地面的距離。

（2）防雷擊系統(tǒng)

主要功能是為安裝的補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)信息采集設(shè)備、地面分析設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)傳輸設(shè)備提供保護(hù)，防止設(shè)備遭受雷擊。

（3）地面分析系統(tǒng)

主要功能是通過(guò)對(duì)補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)信息采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)分析處理，分別對(duì)補(bǔ)償裝置a、b值超標(biāo)，接觸線、承力索卡滯，接觸線、承力索斷線進(jìn)行分別判定，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成能夠進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)第1次光—電—數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

（4）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

主要功能是將地面分析系統(tǒng)處理過(guò)的信息傳輸?shù)街付ǖ男畔⒔邮障到y(tǒng)。數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的主要功能是將采集到的信息傳輸?shù)街付ǖ目蛻舳恕?shù)據(jù)的傳輸形式有兩種。一種是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)矩陣原理自動(dòng)搜索鐵通寬帶為本機(jī)分配的動(dòng)態(tài)IP地址，并將本地址傳送到設(shè)定的遠(yuǎn)方客戶端，使客戶端通過(guò)鐵通寬帶直接訪問(wèn)本機(jī)獲得的數(shù)據(jù)和圖像。另一種是通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸（具體方式見圖2），在當(dāng)?shù)卦O(shè)GPRS模塊與當(dāng)?shù)氐孛娣治鱿到y(tǒng)相連接，將分析后的圖像和數(shù)據(jù)直接通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸至指定的客戶端。

（5）信息接收系統(tǒng)

主要功能是通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)接收地面分析系統(tǒng)的數(shù)字信號(hào)，并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為地面控制系統(tǒng)及客戶端能夠認(rèn)可的模式，實(shí)現(xiàn)第2次數(shù)字—電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

（6）電源系統(tǒng)為各個(gè)系統(tǒng)提供可靠的電源

（7）地面控制系統(tǒng)及客戶端

主要功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)信息接收系統(tǒng)接收的信號(hào)進(jìn)行分析過(guò)濾，并通過(guò)客戶端的計(jì)算機(jī)進(jìn)行報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)狀態(tài)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

4 實(shí)施方案及預(yù)期目標(biāo)

（1）項(xiàng)目的實(shí)施方案

在承力索和接觸線補(bǔ)償墜砣底端安裝光電接收器，在補(bǔ)償墜砣的垂直地面安裝光電發(fā)射器，組成補(bǔ)償裝置運(yùn)行狀態(tài)信息采集系統(tǒng)（如圖1所示），在接觸網(wǎng)錨柱一側(cè)安裝地面分析裝置以及電源和防雷裝置，構(gòu)成地面分析系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)光—電—數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換。

通過(guò)地面分析系統(tǒng)和地面控制系統(tǒng)對(duì)有異常的信息進(jìn)行保存。通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)或鐵路局域網(wǎng)將采集保存的異常信息進(jìn)行傳輸至需要的計(jì)算機(jī)上，通過(guò)分析指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)快速故障搶修和設(shè)備維修。

（2）關(guān)鍵技術(shù)

①信息采集技術(shù)

②傳感器技術(shù)

③地面分析處理技術(shù)

（3）預(yù)期目標(biāo)

接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝后，能夠?qū)佑|網(wǎng)的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)設(shè)備隨時(shí)進(jìn)行檢查，以便發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)進(jìn)行處理，將事故消滅在萌芽狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生設(shè)備故障后此裝置能夠迅速報(bào)警，可有效地進(jìn)行處理，大大縮短故障延時(shí)，為運(yùn)輸生產(chǎn)提供可靠的保障。該系統(tǒng)通過(guò)試制成功后，可形成產(chǎn)品，在全鐵路推廣，因此有很大的發(fā)展前途，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

［1］ 李 晶，金美善，欒 爽.射頻識(shí)別技術(shù)簡(jiǎn)介［J］.電腦知識(shí)與技術(shù)，2010，6（15）：4238，4240.

［2］ 蔣文沛.SQL SERVER 2005實(shí)用教程［M］.北京：人民郵電出版，2010.

［3］ 代志勇，邵淑霞.ASP.NET動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)技術(shù)實(shí)踐教程［M］.北京：中國(guó)鐵道出版社，2011.

［4］ 李 林.智能化系統(tǒng)工程顧問(wèn)指南［M］.南京：東南大學(xué)出版社，2008.

Reflection on Implementation of On-line Monitoring of Thread State OCS Anchor Section

LIANG Xiaozun
（Shuohuang Railway Development Limited Liability Company，Suning 062350 Hebei，China）

Through analysis of the catenary condition monitoring means and the status quo，according to the requirement of the equipment monitoring should achieve informationization，refinement and Intelligentization，this paper puts forward the idea of catenary anchor thread state real-time online monitoring system.The monitoring system can accurately and timely send the warning information and fault location when the thread is binding and the a，b values of compensation device exceed the standard，and can guide the equipment management personnel for inspection and processing to avoid disconnection fault and pantograph fault.The technical scheme and basic functions of this monitoring system are also described.

contact line；compensator；online monitoring；early warninginformation

U225.2

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2014.05.27

1008－7842（2014）05－0100－03

4—）男，工程師（

2014－02－12）