我國(guó)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

陳華強(qiáng)

摘 要：地鐵已經(jīng)成為居民主要的出行方式，地鐵接觸網(wǎng)是地鐵牽引供電系統(tǒng)中重要的組成部分，接觸網(wǎng)的檢測(cè)工作是地鐵穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，文中介紹了地鐵接觸網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀，地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)常用的方法和地鐵接觸網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，為地鐵接觸網(wǎng)的維修和檢測(cè)工作提供更有效快捷的技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng) 檢測(cè)現(xiàn)狀 檢測(cè)方法 發(fā)展趨勢(shì)

1、地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)的現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)出行的效率有著更高的要求，為了緩解地面交通壓力很多城市都建設(shè)城市軌道交通，城市軌道交通因?yàn)槠渌俣瓤臁r(shí)間準(zhǔn)、間隔時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為居民日常出行主要的交通工具。但是地鐵每天運(yùn)量大，運(yùn)送次數(shù)多，地鐵牽引的供電系統(tǒng)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的安全性、可靠性以及遇到機(jī)械故障處理的效率和及時(shí)性是地鐵系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證[1]。

牽引變電所和接觸網(wǎng)是城市軌道交通牽引供電系統(tǒng)非常重要的組成部分，接觸網(wǎng)是牽引供電系統(tǒng)直接向電客車提供電能的，是牽引供電系統(tǒng)的重要部分之一。接觸網(wǎng)狀態(tài)的好壞是直接關(guān)系到電客車接受電流的質(zhì)量好壞，因此接觸網(wǎng)檢測(cè)工作是地鐵公司每天最重要的檢修和維護(hù)的工作[2]。現(xiàn)在各個(gè)地方的地鐵單位采取的接觸網(wǎng)維修措施都不盡相同，因?yàn)槊總€(gè)地鐵單位的地鐵運(yùn)行模式、技術(shù)起源都不一樣，導(dǎo)致接觸網(wǎng)參數(shù)的檢測(cè)工作比較片面，沒有達(dá)到非常全面的程度，因此目前的地鐵接觸網(wǎng)的檢測(cè)工作不能客觀、真實(shí)的為現(xiàn)場(chǎng)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)工作提供依據(jù)。

為了客觀系統(tǒng)的了解地鐵接觸網(wǎng)的維修、檢測(cè)、評(píng)價(jià)的體系，文中將詳細(xì)介紹我國(guó)地鐵接觸網(wǎng)系統(tǒng)檢測(cè)的一些先進(jìn)的技術(shù)方法和技術(shù)手段，并分析方法中存在的一些問(wèn)題，預(yù)測(cè)我國(guó)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)工作未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)和方向，提出地鐵網(wǎng)檢測(cè)車和電車一體化的聯(lián)合檢測(cè)的平臺(tái)的新的檢測(cè)系統(tǒng)的思路，充分運(yùn)用上述檢測(cè)系統(tǒng)提供的運(yùn)營(yíng)和檢測(cè)的信息，最終建立出弓形動(dòng)態(tài)互相作用參數(shù)和接觸網(wǎng)幾何參數(shù)相互作用的綜合的指標(biāo)方法，為我國(guó)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)工作提供有效的理論幫助和技術(shù)支持。

2、地鐵接觸網(wǎng)的檢測(cè)的方法

國(guó)內(nèi)現(xiàn)在普遍的地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)的方法是檢測(cè)車自動(dòng)檢測(cè)法和專業(yè)技術(shù)人員手動(dòng)檢測(cè)的方法兩種。運(yùn)用上述兩種檢測(cè)方法檢測(cè)出地鐵接觸網(wǎng)的集合參數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)和弓網(wǎng)參數(shù)，其中弓網(wǎng)參數(shù)的數(shù)據(jù)是動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)，是由兩組數(shù)據(jù)組成的，這些數(shù)據(jù)是地鐵接觸網(wǎng)的檢驗(yàn)和維修 的重要參考數(shù)據(jù)。

專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行手動(dòng)檢測(cè)檢測(cè)網(wǎng)，通常使用的檢測(cè)儀有TDJ-6和DDJ-8兩種型號(hào)的檢測(cè)儀器。這兩種儀器都是輕便簡(jiǎn)易的手持式儀器。這種方法的檢測(cè)目前常用在地鐵接觸網(wǎng)的復(fù)核工作上。這種檢測(cè)方法消耗的人力和物力大，效率低，因此不是常用的檢測(cè)方法。下面介紹最為常用的地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)的方法，為地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)工作發(fā)展提供良好的依據(jù)。

2.1 弓網(wǎng)相互作用動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)

弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)受流性能是弓網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行服役性能的實(shí)質(zhì)性體現(xiàn)，主要通過(guò)評(píng)價(jià)弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)受流性能的優(yōu)劣來(lái)反映弓網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行服役性能。弓網(wǎng)系統(tǒng)的影響因素有接觸線材質(zhì)、接觸懸掛類型、弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)接觸壓力、受電弓型號(hào)和列車運(yùn)行狀態(tài)等。我國(guó)地鐵主要將弓網(wǎng)接觸壓力作為弓網(wǎng)相互作用的動(dòng)態(tài)參數(shù)，通過(guò)分析接觸壓力的方差、均值來(lái)判斷弓網(wǎng)受流質(zhì)量。

在弓頭滑板的兩端分別安裝4個(gè)壓力傳感器來(lái)檢測(cè)弓網(wǎng)接觸壓力，同時(shí)安裝加速度傳感器來(lái)測(cè)量受電弓的加速狀態(tài)，運(yùn)用牛頓第二和第一定律和受電弓本身的質(zhì)量，測(cè)量并計(jì)算弓網(wǎng)接觸壓力。

2.2 雷達(dá)檢測(cè)

采用激光雷達(dá)來(lái)檢測(cè)拉出值及其導(dǎo)線高度等參數(shù)。激光雷達(dá)安裝于車頂上，測(cè)得激光雷達(dá)中心于車體頂面的中心的偏離值為C（大小區(qū)分方向性，一般規(guī)定左為負(fù)，右為正）。激光雷達(dá)測(cè)量系統(tǒng)為非接觸的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)，通過(guò)連續(xù)發(fā)射激光束的方式對(duì)被測(cè)物體或背景進(jìn)行二維平面測(cè)量。激光雷達(dá)以角分辨率0.25°對(duì)背景做扇面掃描，得到以安裝平面為橫軸的距離輪廓曲線。安裝于車頂?shù)募す饫走_(dá)可以很容易的獲得包括接觸懸掛在內(nèi)的距離信息，由于激光雷達(dá)將超出測(cè)量范圍的距離設(shè)為FF，因而只要再加上距離、角度限定，便可獲得接觸懸掛的位置信息，從而獲得所需要的接觸網(wǎng)幾何參數(shù)。

2.3 幾何參數(shù)檢測(cè)

2.3.1 接觸式檢測(cè)方式

接觸式檢測(cè)方式是在受電弓上按一定距離安裝光電傳感器開關(guān)，當(dāng)受電弓與接觸線接觸時(shí)，由于接觸線帶電產(chǎn)生電磁場(chǎng)，使受電弓與接觸線相接觸處的光電傳感器輸入感應(yīng)信號(hào)，根據(jù)傳感器在受電弓上的位置，確定接觸線拉出值.

2.3.2 非接觸式圖像測(cè)量法

非接觸式圖像測(cè)量法是利用線結(jié)構(gòu)光三維視覺原理，通過(guò)將線激光器和高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)安裝在車頂進(jìn)行測(cè)量。線激光器傾斜一定的角度，向接觸線照射，高速數(shù)字?jǐn)z像機(jī)向上拍攝光條在接觸線上的畸變圖像，通過(guò)成像位置計(jì)算出接觸線相對(duì)攝像機(jī)的高度和橫向偏移，再根據(jù)攝像機(jī)安裝在車體上位置，換算出接觸線的導(dǎo)高和拉出值。

3、地鐵接觸網(wǎng)的發(fā)展趨勢(shì)

目前主要的檢測(cè)數(shù)據(jù)都是通過(guò)檢測(cè)車進(jìn)行檢測(cè)的，弓網(wǎng)參數(shù)值的準(zhǔn)確性有待考究，所以在未來(lái)的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展技術(shù)中，要考慮到這個(gè)因素。從地鐵接觸網(wǎng)的檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，首先應(yīng)該考慮將機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中的信號(hào)數(shù)據(jù)以及檢測(cè)車所測(cè)得數(shù)據(jù)相結(jié)合，從個(gè)體到整體，從略檢到精簡(jiǎn)，設(shè)計(jì)出一個(gè)檢測(cè)車與機(jī)車一體化的綜合性檢測(cè)系統(tǒng)，并將幾何參數(shù)以及弓網(wǎng)參數(shù)聯(lián)系在一起，建立起一個(gè)科學(xué)系統(tǒng)的檢測(cè)和維修體系。首先就要在機(jī)車上安裝一個(gè)燃弧測(cè)量器，測(cè)量所有線路的相關(guān)信息數(shù)據(jù)，同時(shí)又達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的；其次要針對(duì)機(jī)車在運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)特性安裝一個(gè)車振補(bǔ)償設(shè)備，并在計(jì)算機(jī)的控制下，運(yùn)用檢測(cè)車對(duì)所有的區(qū)域進(jìn)行全方位的檢測(cè)和復(fù)核，從而測(cè)量出精準(zhǔn)的導(dǎo)線的高度和拉伸的長(zhǎng)度，并在參數(shù)處理結(jié)果出來(lái)后，反復(fù)檢驗(yàn)曲線的異常情況和重疊性最后還要根據(jù)兩組參數(shù)值是否符合標(biāo)準(zhǔn)予以鑒定，對(duì)于不符合標(biāo)準(zhǔn)的就要及時(shí)進(jìn)行復(fù)查和維修，保證機(jī)車運(yùn)行的安全性和可靠性。

4、結(jié)論

接觸網(wǎng)的檢測(cè)工作是保證城市地鐵安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要保證，對(duì)于地鐵接觸網(wǎng)的檢測(cè)工作必須從點(diǎn)到全部認(rèn)真檢測(cè)，從小環(huán)節(jié)入手，才能從整體上把握整個(gè)接觸網(wǎng)的整體檢測(cè)工作。文中介紹了常用的接觸網(wǎng)檢測(cè)的方法，工作人員要在已有的檢測(cè)方法上進(jìn)行創(chuàng)新，尋找更準(zhǔn)確簡(jiǎn)易的接觸網(wǎng)的檢測(cè)方法，使接觸網(wǎng)的檢測(cè)工作更好的為地鐵穩(wěn)定運(yùn)行服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

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