地鐵接觸網檢測技術及發展分析

丁永杰

摘 要：我國地鐵行業近年來得到了飛速的進步與發展，地鐵接觸網檢測技術作為保障地鐵安全運行的重要因素需要不斷的實現創新和發展。因此，本文基于地鐵接觸網檢測的檢驗概述，針對接觸網幾何參數、動態參數以及更多新模式的檢測方法進行了闡述和發展分析，指明了其應用優勢和存在的弊端，以及實現優化的具體思路和方向。期望能為相關工作人員提供一定的參考建議，推進我國地鐵行業穩定健康發展。

關鍵詞：地鐵接觸網；檢測；現狀；幾何參數；動態參數

一、接觸網檢測概述

我國城市人口近年來呈現逐漸增長的趨勢，城市化建設和經濟總值也不斷提高，而地鐵作為人們日常生活中出行的重要交通手段，對緩解城市交通壓力具有不可忽視的重要作用。其中地鐵接觸網是地鐵供電系統和運行系統的重要組成部分，為電客車提供可靠電能，滿足其正常運行，接觸網的安全可靠度成為能否確保地鐵安全運營的重要工作之一。確保接觸網日常狀態就要做好日常檢修、故障處理，及時排除隱患。如何實現接觸網高效檢修與維護、及時發現隱患、確保安全可靠度是未來地鐵運營的重點方向。

接觸網因為直接影響到電客車供電系統，需要進行定期維護和檢修，然而我國目前多個城市都采取各自相應的檢修措施，因為運營模式和技術水平的不同導致接觸網參數檢測不夠全面和客觀，需要進一步建立一套足夠系統的檢測與維修評價體系，結合技術檢測和地鐵運營兩大方向，成立接觸網幾何參數與公網動態參數的綜合性指標。

二、地鐵接觸網檢測技術及發展分析

（一）接觸網幾何參數檢測

幾何參數具體指接觸網導高、兩線間距、拉出值等。目前的檢查方法，拉出值檢測原理具體指通過電工開關判斷接觸線的具體位置；導線高度檢測原理指利用反射板和激光傳感設備測量受電弓與地鐵車頂部的動態距離；已有國家通過圖像標簽記錄受電弓狀態再進一步換算為實際導高。但目前此種接觸檢測方法存在一定的弊端，因為開關可控性較差，同時檢測結果不夠準確和靈敏。其次因為導線高度的測量需要保證受電弓接觸條件良好，而實際工作中受電弓處于較大的振動中，容易影響測量結果的精確度，對于錨段關節和線岔等區域的水平距離也難以進行測量。

我國近年來在計算機圖像信息處理和視覺技術方面得以飛速的發展，廣州地鐵率先利用計算機視覺技術在接觸網檢測工作中取得良好的應用成果。該技術將距離測量精度提升至5mm，但也會受到CCD靶面的限制導致測量范圍不足，同時因為面陣相機幀率不高，限制了柔性接觸網的幾何參數檢測，采樣精度不足。為應對這一現狀德國和日本等國家通過設置兩臺線陣相機共同獲取接觸網的精確位置，良好的改善了測量度不精確的問題。

（二）弓網相互作用動態參數檢測

弓網動態參數用于表征弓網系統的實際運行服役能力，常會受到接觸線材質、懸掛類型、弓網型號以及地鐵運營狀態等多方面因素的影響，接觸壓力目前是我國主要動態參數指標，最終評價弓網受流質量的優劣，具體通過裝置壓力傳感器分析接觸壓力的具體參數，結合牛頓定律準確計算弓網接觸壓力值。德國等多個國家為檢測接觸網，專門設置與地鐵運營型號完全一樣的電客車，進一步利用傳感器測量受電弓的實際接觸壓力。但由于壓力傳感器對受電弓的構造產生了影響，即使采用輕型合金材料也會對檢測數值產生一定的波及，影響結果的精確度。我國目前因為經濟條件和實際狀況的雙重影響還未能設置電客車檢測模式，也出于對安全因素的考慮未裝置壓力傳感器。當下我國多采用綜合性技術檢測弓網接觸壓力，作為動態參數檢測同樣會面臨著地鐵信號運行速度及受電弓種類多方面因素的制約，這種綜合性檢測接觸壓力的技術仍需要進一步完善。

為解決綜合檢測動態參數的難題，日本等國家通過利用弓網燃弧這一非接觸技術用來獲取動態指標，檢測具體參數值。我國已有公司率先引用了這一新技術，已經在廣州地鐵3號線成功應用并開始運營，通過這一技術我們可以獲得大量客觀數據指標，為評價弓網受流質量提供了準確可靠的參考。

（三）接觸網檢測新模式

接觸網幾何參數檢測和弓網相互作用檢測分別屬于地鐵接觸網的靜態檢測和動態檢測，幾何參數可以客觀的反應地鐵接觸網檢修精度和質量，弓網相互作用則用于保障地鐵安全運營服務。未來想要實現全面維護地鐵運營和預防檢修，需要在保證雙方相檢測協調發展的基礎上進行創新，任何單一化的檢測方式都不足以維持地鐵運行。目前我國國內地鐵接觸網檢修工作仍面臨著很大的發展空間和艱巨的挑戰，接觸網檢測車是當下我國所有地鐵接觸網使用的主要檢測方式，無法表征具體的動態參數，未來必須依據地鐵運行的實際狀況來獲取全面的動態參數，邊運營變檢測，這樣才能得到最佳和最準確的弓網關系及接觸網實時狀態。在此基礎上需要相關部門利用電檢車提供的檢修信息和地鐵提供的運行信息，進一步實現整體化、細致化的高效檢測工作，不斷融入新思路和新技術，進而營造一套綜合全面的一體化檢測平臺，將檢測車幾何參數和電客車動態參數融為一體，基于這一點，應該充分利用電客車所提供的運營信息和接觸網檢測車提供的檢測信息，通過從整體到局部、從粗檢到細檢的高效率檢測模式，打造接觸網檢測車與電客車的一體化聯合檢測平臺，融合接觸網幾何參數和弓網相互作用動態參數，從上述兩方面建立統一的接觸網維修評價體系。

新模式首先需要利用電客車檢測實時監控地鐵線路的燃弧及率及變化趨勢，提供具有針對性的變化數據；其次，應利用檢測車檢測技術和車體振動補償技術線陣相機的基礎下，反復檢測針對性區域的接觸網集合參數得到導高和拉出值；最后利用人工技術對所有參數進行審查與檢修。

三、結束語

綜上所述，接觸網是影響地鐵運行和日常維護的關鍵因素，我國地鐵接觸網檢測技術發展仍面臨著很艱巨的挑戰，與國外先進的技術系統相比還有很大的發展空間，相關檢測參數和技術條件需要進一步優化與完善，相關部門和負責人員應時刻保持積極學習與不斷創新的態度，提供檢修技術新思路，從細節出發，從實際情況出發，提高接觸網應用與運營的工作效率，推進我國地鐵行業的可持續發展。

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