接觸網檢測監測系統研究

董仁權

【摘? 要】在國鐵6C系統應用經驗的基礎上，調查分析軌道交通接觸網設備特點及運營維護的需求，研究提出軌道交通接觸網安全檢測監測系統技術方案，并對末來的發展方向進行展望。

【關鍵詞】6C;檢測監測;接觸網;大數據;數據分析

一、概述

近幾年我國鐵路供電安全檢測監測技術取得了很大的進步。中國鐵路總公司2012年發布了《高速鐵路供電安全檢測監測系統（6C系統）總體技術規范》（鐵運[2012]136號），已經形成了覆蓋動態檢測、靜態監測、專業檢測車、運營車在線監測等的供電安全現代化檢測監測技術手段和裝備，初步實現了對牽引供電設備全方位、全覆蓋、周期性的檢測監測和實時在線監測，為國鐵供電設備安全提供了有力的技術保障。

在軌道交通領域，接觸網的檢測監測目前以接觸網檢測車和人工現場測量結合為主，檢測功能相對單一，設備故障排查診斷的效率較低，難以適應迅速發展的城市軌道交通對于供電設備安全保障的技術需求。借鑒高速鐵路供電安全檢測監測技術體系的建設經驗，有助于為軌道交通快速建立高質量的供電安全檢測監測技術體系，但必須以軌道交通接觸網特點為出發點，綜合慎重考慮，避免出現“水土不服”的情況。與國鐵接觸網相比，軌道交通接觸網存在著線路速度等級低，剛性、柔性接觸網并重，運營頻次高等不同特點，這對于接觸網檢測監測數據的分析、應用都提出了新的問題。為保障軌道交通的供電設備安全，迫切需要研究適應軌道交通的接觸網檢測監測系統技術方案。

二、軌道交通接觸檢測現狀

（一）軌道交通接觸網的檢測監測的特點

軌道交通接觸網在技術上存在著線路速度等級低，接觸軌、剛性、柔性接觸網并重，運營頻次高等特點。在管理上存在運營管理模式、維修標準、檢測設備配置存在差異等特點。國內各個城市的運營部門都采取各自的接觸網維修措施，使接觸網參數的檢測具有一定的片面性，無法為現場檢修工作提供真實有力的客觀依據。

（二）接觸網檢測監測設備布置情況

目前，國內軌道交通接觸網的檢測監測，其中檢測主要依靠人工現場測量和接觸網檢測車兩種檢測手段，屬于靜態參數測量。近年來我國各大地鐵公司紛紛借鑒鐵路總公司6C技術體系，采用接觸網檢測裝置（見圖1）、接觸懸掛巡視裝置（見圖2）、弓網燃弧檢測裝置等裝備進行接觸網檢測，屬于動態參數測量。監測設備主要安裝于每條接觸網供電線路的段界和出入庫等咽喉區域，如受電弓滑板監測裝置（見圖3）。

（三）存在的問題

傳統檢測監測手段嚴重依賴人工干預，自動化程度低、耗時長、效率低，極易漏檢而留下安全隱患。各種新型檢測監測設備投入運行后，產生大量分散的、獨立的檢測監測數據。亟需進行數據集中、信息共享，有機融合，用來指導接觸網設備的運行檢修。這對海量的檢測監測數據的分析、應用都提出了新的問題。迫切需要研究適應軌道交通的檢測監測數據處理系統。

三、檢測監測系統建設的必要性

針對軌道交通供電安全檢測監測信息數據匯集、有機融合、綜合分析、缺陷預警等綜合應用需求，研究接觸網檢測監測數據安全匯聚、數據預處理、設備問題處理監管、圖像智能分析、接觸網運行質量評價等關鍵技術要求，可實現檢測監測數據集中處理、智能分析、互通共享、趨勢判斷，充分挖掘數據價值，進行全方位檢測、智能化判斷和數據化管理。加強數據深度分析，由人工向人機結合、智能診斷逐步轉變，指導科學施修、精準維修。最終實現對供電設備檢修維護提供有效的指導，提高現場設備檢修維護的效率，促進供電設備養護維修由傳統的“周期修”和“故障修”向主動的“狀態修”和“預防修”轉變。

四、安全檢測監測系統總體方案

要實現檢測監測系統與檢測監測裝置的協同工作，需要大量檢測監測數據的整合和共享，信息資源的整合和共享需要建立一套規范化管理平臺和整合規范。將采用先進的計算及存儲、大數據及可視化等技術，構建先進的接觸網檢測監測系統。結合各行業基于面向服務（SOA）的大數據技術、多元數據分析技術和圖像智能識別技術的廣泛應用，接觸網檢測監測系統軟、硬件平臺需要確定使用哪種模式的基礎架構和存儲模式，需要確定融入哪些圖像智能識別技術和接觸網運行質量評價技術來提高自動分析能力，同時需要建立統一完善的系統管理和安全保障體系，以滿足系統的互聯性、互操作性，應用的可移植性和可擴展性。

接觸網檢測監測系統的業務結構設計模型，如圖4所示：

五、檢測監測發展展望

接觸網檢測監測系統的建設應分階段實施：初期階段，對已有的分散檢測、監測設備進行功能完善、技術集成，形成分層分布式結構，使之成為具有綜合處理功能的安全檢測與監控平臺。近期可對各裝置進行數據集中、信息共享，有機融合數字化和可視化的檢測信息，指導全線接觸網設備的日常維護和維修。遠期可通過各裝置的數據庫進行綜合分析、專家診斷，最終成為具有開放式設計構架，軟件、硬件均遵循國際國內標準，并能兼容接入其他智能檢測、監測設備的一套技術先進、功能完善的系統，使之成為軌道交通供電設備安全運行的技術保障。

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（作者單位：紹興市柯橋區軌道交通集團有限公司）