地鐵接觸網檢測技術及發展應用分析

李宇飛

摘要：城市化進程的加快，使城市立體交通體系越來越完善，軌道交通的比重不斷上升，極大地緩解了城市交通壓力，為人們的出行提供了更優質、更便捷的服務。然而，隨著城市立體交通的增加和交通量的增加，地鐵運營維護的壓力上升，接觸網的質量和運行狀態都與地鐵的安全運營息息相關，在優化地鐵交通系統的同時，還需要加強接觸網檢測技術的創新，對接觸網狀況進行合理的檢測技術分析。

關鍵詞：地鐵接觸網;檢測技術;發展應用分析研究

隨著城市軌道交通線網的快速發展和運量的不斷增加，交通部對地鐵弓網的安全可靠運行及受流性能、受流質量提出了更高要求。為確保車輛運行時弓網關系處于良好狀態，迫切需要研究開發適用于地鐵架空剛性接觸網的檢測技術，一方面為接觸網的施工驗收提供自動化檢測手段，確保施工安裝精度;另一方面為接觸網的運營維護提供有力的技術手段，及時檢測發現和消除弓網異常狀態。

1地鐵接觸網檢測技術概述

1.1地鐵接觸網檢測存在的問題

由于缺乏系統的理論支持，很多企業在目前的接觸網檢測技術水平上存在一定的差異，管理人員和技術人員缺乏客觀認識，對地鐵接觸網檢測的重視程度不高。因此，系統工作人員應根據當前地鐵接觸網檢測的基本情況，開發應用新技術，將傳統經驗和知識結合起來，形成統一的知識體系，使檢測與維護有機結合，確保地鐵接觸網的安全穩定。

1.2地鐵接觸網檢測技術和方法概述

目前，地鐵接觸網檢測的技術水平主要包括兩個方面。首先進行手動檢測，使用ddJ-8和ddJ-6檢測儀進行檢測。這兩種儀表具有輕便、簡單的特點，可以幫助檢測人員快速獲取地鐵接觸網的運行參數。其次，自動檢測由檢測車執行，通常用于架空接觸網審查。由于在檢測中有大量的物質和資金支持，無法實現高效檢測的目標。

2地鐵接觸網系統的結構特點

地鐵接觸網的運行環境相對而言比較復雜，對于設備的可靠性要求比較嚴格，研究接觸網的結構以及特征，可以為技術人員辨別接觸網存在的故障提供判斷依據。從狹義角度分析，接觸網即是架空接觸網，從廣義角度分析，接觸網還涵蓋了接觸軌。柔性接觸網主要是由接觸懸掛裝置、支持裝置、定位裝置、支柱等共同構成的，根據柔性接觸網的結構形式，可將其劃分為有承力索的鏈形懸掛接觸網和無承力索的簡單懸掛接觸網。鏈型懸掛又可以被劃分成簡單的鏈型懸掛接觸網以及彈性鏈型懸掛接觸網，有全補償接觸網、半補償接觸網和無補償接觸網三種類型，地鐵通常會使用全補償型簡單鏈型懸掛接觸網。剛性接觸網主要可以被分為“T”型接觸網和“H”型接觸網兩種類型，現如今“H”型剛性懸掛接觸網應用的比較廣泛。剛性接觸網主要是使用匯流排替代了柔性接觸網使用的承力索以及吊弦裝置，運用自身的彈性夾持住接觸線。剛性接觸網具備結構比較緊湊、占用凈空間較小、維護起來相對方便等特征。

3檢測狀態

目前，運營商選擇的接觸網檢測技術手段各不相同，因此沒有系統的接觸網檢測理論，許多新建地鐵企業對接觸網檢測沒有合理的認識。因此，為了統一接觸網檢測的技術手段，形成知識和理論體系，結合先進的接觸網檢測技術，形成檢測和維護的一致性，展示一種新的接觸網檢測。此外，接觸網測試設備與機車調配相結合，可以形成一個完整的接觸網測試應用平臺，將接觸網測試結果與運營情況相結合。從而探索出一種新的接觸網檢測方法，以適應時代的潮流。

4地鐵接觸網的測量參數檢測

4.1弓網參數方法的分析

在弓網系統中，因為弓網系統就是接觸網中的一類服役設備，在實際的使用中，會產生動態參數，這些參數是接觸網檢測的重要參考。借助對弓網參數的參考，可以對接觸網實際運行中的壓力值以及方差展開計算，對弓網實際運行的性能展開測定。在進行參數測量的時候，需要在弓網中設置四個感應器，位置就在壓力接受板的兩端。這些感應器的主要作用，就是實現壓力傳遞，然后在末端的位置，可以對壓力大小進行顯示，電弓運行的實際過程中，可以借助牛頓定理，計算出電弓重量以及接觸網壓力。弓網參數是一種動態數據，時刻在變化中，也受到諸多因素的影響，因此還是需要選擇一些質地非常優良的傳感器。當下諸多的傳感器，采用的是接觸式模式。

4.2幾何參數方法的分析

在接觸網檢測的實際開展中，幾何參數是對各類的基礎數據展開測量，其中有導線長度、導線與地的實際距離以及錨段間距等基礎數據。現階段在接觸網檢測中，很多企業所使用的檢測設備，是非接觸式設備。這類設備對激光雷達以及接收器進行使用，實現對幾何參數的準確測量，另外是在實際的測量過程中，對立體成像中的二維技術展開應用，測量精度方面會受到一定的影響。此外是在接觸網檢測中，這類設備的使用在逐漸減少。在地鐵車輛的實際運行中，會形成一定的振動感，因此一些專家開始研究車振補償設備，這類的檢測設備在當下的應用是十分廣泛的，并且在不久之后，會成為接觸網檢測中非常主流的設備。

5地鐵接觸網狀態檢測技術分析

5.1地鐵接觸網接觸檢測

接觸檢測是由受電弓架、壓力傳感器、位移傳感器、受電弓滑塊和接觸線等部件組成，結構設計簡單，可以連續對接觸網的工作狀態進行檢測，但缺點也很明顯，結構損壞比較嚴重，需要定期維修，如果維護不當，將導致測試結果出現錯誤。

5.2地鐵接觸網靜態檢測

靜態檢測是指利用運行檢測車輛在接觸網靜態狀態下進行非接觸測量，或人工使用儀器和工具測量接觸網狀態，并對非標準部分進行校正和維護，最大限度地降低安全事故發生的概率。地鐵機車長期運行會降低接觸網和受電弓的性能，極大地限制了靜態檢測的發揮。然而，靜態檢測數據能夠真實反映接觸網的具體幾何參數，為進一步的維護工作提供參考。同時，靜態檢測是對動態檢測的回顧和確認。

5.3地鐵接觸網非接觸檢測

隨著傳感技術和計算機技術的不斷進步和深入應用，地鐵接觸網檢測技術也得到了迅速的改進和完善，目前地鐵接觸網非接觸檢測技術主要包括激光雷達非接觸檢測，超聲波非接觸檢測和圖像非接觸檢測等內容。激光雷達探測設備主要放置在列車頂部，通過激光雷達射線的出現來探測接觸網。根據反射原理接收和處理反射激光，并計算激光的返回過程以確定相關參數信息。該檢測技術具有很強的穿透性，檢測速度快但容易受到電磁干擾的影響，無法保證檢測結果的準確性。超聲波非接觸檢測技術的原理與激光雷達檢測技術類似，可以有效避免電磁干擾，保證檢測結果的準確性。然而，這種檢測方法成本高，維護困難，因此檢測技術沒有得到廣泛應用。圖像非接觸檢測技術是通過在列車頂部放置攝像頭來檢測接觸網狀態，并對攝像頭采集的圖像信息進行整理和分析。特別是在計算機技術飛速發展的背景下，這種檢測方法得到了廣泛的應用。

5.4地鐵接觸網狀態的動態測量

動態檢測是以安裝在接觸網檢測車上的檢測設備為載體，測量和判斷接觸網設備、幾何、電氣和拱網之間關系的一種方法。受電弓滑板與接觸網之間的動態數據通過壓力計、角位移傳感器、壓力傳感器、電壓互感器、光電感應器、激光、紅外、多普勒雷達等檢測手段進行檢測，能夠準確測量接觸網各部分的運行狀態。可根據需要隨時檢測，周期短，節省人力物力，能反映運行中接觸網的實際技術狀態和參數，模擬弓網關系，為改善弓網關系提供科學可靠的依據。

6地鐵接觸網的發展趨勢

結合目前接觸網檢測技術以及主要方法，很多測試數據，都是借助檢測車來實現測量，就弓網參數而言，這項技術的應用將影響數據的準確性，因此在接觸網檢測中，未來的技術發展，正是結合了這種因素，不斷提高數據的準確性，讓測量更加準確合理，為接觸網檢測提供了更加合理的參考。從接觸網檢測的主要發展趨勢來看，首先要考慮車輛運行中的具體信號數據，然后根據檢測車輛獲得的數據結果進行分析。接觸網檢測應逐步從個體到整體，從總結到精確。這樣，測試車輛和機車就可以形成一個集成的平臺，對測試系統進行全面的設計。針對這些問題，有必要將接觸網參數與幾何參數合理結合，建立更合理的接觸網檢測系統。通過這種方式，有必要在車輛上安裝電弧測量裝置，除了對車輛數據進行實時監控外，還可以對線路數據進行全面測量。此外，監測振動特性的設備可安裝在車輛補償設備中。在計算機的科學控制下，可以選擇合適的檢測車輛在每個區域進行全范圍的接觸網檢測。測量鋼絲高度和張力，并在數據處理后反復檢查異常曲線。完成后，根據參數檢查參數是否符合評審要求，以便識別。如果不符合要求，運行人員將在車輛運行中進行維護，同時確保機車的安全。

7結論

綜上所述，通過重點分析地鐵接觸網檢測中存在的問題，闡述了接觸網檢測的相關技術和發展前景，分析研究了各種檢測技術的優勢，為接觸網檢測技術的發展提供了一定的參考價值。在具體的應用過程中，只有根據設備運行的具體環境，采用合適的檢測方法才能保證地鐵接觸網系統檢測的準確性，從而保證接觸網系統運行的安全穩定。

參考文獻

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