地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)及發(fā)展分析

丁永杰

摘 要：我國(guó)地鐵行業(yè)近年來(lái)得到了飛速的進(jìn)步與發(fā)展，地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)作為保障地鐵安全運(yùn)行的重要因素需要不斷的實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和發(fā)展。因此，本文基于地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)的檢驗(yàn)概述，針對(duì)接觸網(wǎng)幾何參數(shù)、動(dòng)態(tài)參數(shù)以及更多新模式的檢測(cè)方法進(jìn)行了闡述和發(fā)展分析，指明了其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和存在的弊端，以及實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的具體思路和方向。期望能為相關(guān)工作人員提供一定的參考建議，推進(jìn)我國(guó)地鐵行業(yè)穩(wěn)定健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵接觸網(wǎng)；檢測(cè)；現(xiàn)狀；幾何參數(shù)；動(dòng)態(tài)參數(shù)

一、接觸網(wǎng)檢測(cè)概述

我國(guó)城市人口近年來(lái)呈現(xiàn)逐漸增長(zhǎng)的趨勢(shì)，城市化建設(shè)和經(jīng)濟(jì)總值也不斷提高，而地鐵作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐鲂械闹匾煌ㄊ侄?，?duì)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(wǎng)是地鐵供電系統(tǒng)和運(yùn)行系統(tǒng)的重要組成部分，為電客車(chē)提供可靠電能，滿足其正常運(yùn)行，接觸網(wǎng)的安全可靠度成為能否確保地鐵安全運(yùn)營(yíng)的重要工作之一。確保接觸網(wǎng)日常狀態(tài)就要做好日常檢修、故障處理，及時(shí)排除隱患。如何實(shí)現(xiàn)接觸網(wǎng)高效檢修與維護(hù)、及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患、確保安全可靠度是未來(lái)地鐵運(yùn)營(yíng)的重點(diǎn)方向。

接觸網(wǎng)因?yàn)橹苯佑绊懙诫娍蛙?chē)供電系統(tǒng)，需要進(jìn)行定期維護(hù)和檢修，然而我國(guó)目前多個(gè)城市都采取各自相應(yīng)的檢修措施，因?yàn)檫\(yùn)營(yíng)模式和技術(shù)水平的不同導(dǎo)致接觸網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)不夠全面和客觀，需要進(jìn)一步建立一套足夠系統(tǒng)的檢測(cè)與維修評(píng)價(jià)體系，結(jié)合技術(shù)檢測(cè)和地鐵運(yùn)營(yíng)兩大方向，成立接觸網(wǎng)幾何參數(shù)與公網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)的綜合性指標(biāo)。

二、地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)及發(fā)展分析

（一）接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測(cè)

幾何參數(shù)具體指接觸網(wǎng)導(dǎo)高、兩線間距、拉出值等。目前的檢查方法，拉出值檢測(cè)原理具體指通過(guò)電工開(kāi)關(guān)判斷接觸線的具體位置；導(dǎo)線高度檢測(cè)原理指利用反射板和激光傳感設(shè)備測(cè)量受電弓與地鐵車(chē)頂部的動(dòng)態(tài)距離；已有國(guó)家通過(guò)圖像標(biāo)簽記錄受電弓狀態(tài)再進(jìn)一步換算為實(shí)際導(dǎo)高。但目前此種接觸檢測(cè)方法存在一定的弊端，因?yàn)殚_(kāi)關(guān)可控性較差，同時(shí)檢測(cè)結(jié)果不夠準(zhǔn)確和靈敏。其次因?yàn)閷?dǎo)線高度的測(cè)量需要保證受電弓接觸條件良好，而實(shí)際工作中受電弓處于較大的振動(dòng)中，容易影響測(cè)量結(jié)果的精確度，對(duì)于錨段關(guān)節(jié)和線岔等區(qū)域的水平距離也難以進(jìn)行測(cè)量。

我國(guó)近年來(lái)在計(jì)算機(jī)圖像信息處理和視覺(jué)技術(shù)方面得以飛速的發(fā)展，廣州地鐵率先利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在接觸網(wǎng)檢測(cè)工作中取得良好的應(yīng)用成果。該技術(shù)將距離測(cè)量精度提升至5mm，但也會(huì)受到CCD靶面的限制導(dǎo)致測(cè)量范圍不足，同時(shí)因?yàn)槊骊囅鄼C(jī)幀率不高，限制了柔性接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)檢測(cè)，采樣精度不足。為應(yīng)對(duì)這一現(xiàn)狀德國(guó)和日本等國(guó)家通過(guò)設(shè)置兩臺(tái)線陣相機(jī)共同獲取接觸網(wǎng)的精確位置，良好的改善了測(cè)量度不精確的問(wèn)題。

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

弓網(wǎng)動(dòng)態(tài)參數(shù)用于表征弓網(wǎng)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行服役能力，常會(huì)受到接觸線材質(zhì)、懸掛類(lèi)型、弓網(wǎng)型號(hào)以及地鐵運(yùn)營(yíng)狀態(tài)等多方面因素的影響，接觸壓力目前是我國(guó)主要?jiǎng)討B(tài)參數(shù)指標(biāo)，最終評(píng)價(jià)弓網(wǎng)受流質(zhì)量的優(yōu)劣，具體通過(guò)裝置壓力傳感器分析接觸壓力的具體參數(shù)，結(jié)合牛頓定律準(zhǔn)確計(jì)算弓網(wǎng)接觸壓力值。德國(guó)等多個(gè)國(guó)家為檢測(cè)接觸網(wǎng)，專門(mén)設(shè)置與地鐵運(yùn)營(yíng)型號(hào)完全一樣的電客車(chē)，進(jìn)一步利用傳感器測(cè)量受電弓的實(shí)際接觸壓力。但由于壓力傳感器對(duì)受電弓的構(gòu)造產(chǎn)生了影響，即使采用輕型合金材料也會(huì)對(duì)檢測(cè)數(shù)值產(chǎn)生一定的波及，影響結(jié)果的精確度。我國(guó)目前因?yàn)榻?jīng)濟(jì)條件和實(shí)際狀況的雙重影響還未能設(shè)置電客車(chē)檢測(cè)模式，也出于對(duì)安全因素的考慮未裝置壓力傳感器。當(dāng)下我國(guó)多采用綜合性技術(shù)檢測(cè)弓網(wǎng)接觸壓力，作為動(dòng)態(tài)參數(shù)檢測(cè)同樣會(huì)面臨著地鐵信號(hào)運(yùn)行速度及受電弓種類(lèi)多方面因素的制約，這種綜合性檢測(cè)接觸壓力的技術(shù)仍需要進(jìn)一步完善。

為解決綜合檢測(cè)動(dòng)態(tài)參數(shù)的難題，日本等國(guó)家通過(guò)利用弓網(wǎng)燃弧這一非接觸技術(shù)用來(lái)獲取動(dòng)態(tài)指標(biāo)，檢測(cè)具體參數(shù)值。我國(guó)已有公司率先引用了這一新技術(shù)，已經(jīng)在廣州地鐵3號(hào)線成功應(yīng)用并開(kāi)始運(yùn)營(yíng)，通過(guò)這一技術(shù)我們可以獲得大量客觀數(shù)據(jù)指標(biāo)，為評(píng)價(jià)弓網(wǎng)受流質(zhì)量提供了準(zhǔn)確可靠的參考。

（三）接觸網(wǎng)檢測(cè)新模式

接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測(cè)和弓網(wǎng)相互作用檢測(cè)分別屬于地鐵接觸網(wǎng)的靜態(tài)檢測(cè)和動(dòng)態(tài)檢測(cè)，幾何參數(shù)可以客觀的反應(yīng)地鐵接觸網(wǎng)檢修精度和質(zhì)量，弓網(wǎng)相互作用則用于保障地鐵安全運(yùn)營(yíng)服務(wù)。未來(lái)想要實(shí)現(xiàn)全面維護(hù)地鐵運(yùn)營(yíng)和預(yù)防檢修，需要在保證雙方相檢測(cè)協(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，任何單一化的檢測(cè)方式都不足以維持地鐵運(yùn)行。目前我國(guó)國(guó)內(nèi)地鐵接觸網(wǎng)檢修工作仍面臨著很大的發(fā)展空間和艱巨的挑戰(zhàn)，接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)是當(dāng)下我國(guó)所有地鐵接觸網(wǎng)使用的主要檢測(cè)方式，無(wú)法表征具體的動(dòng)態(tài)參數(shù)，未來(lái)必須依據(jù)地鐵運(yùn)行的實(shí)際狀況來(lái)獲取全面的動(dòng)態(tài)參數(shù)，邊運(yùn)營(yíng)變檢測(cè)，這樣才能得到最佳和最準(zhǔn)確的弓網(wǎng)關(guān)系及接觸網(wǎng)實(shí)時(shí)狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上需要相關(guān)部門(mén)利用電檢車(chē)提供的檢修信息和地鐵提供的運(yùn)行信息，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)整體化、細(xì)致化的高效檢測(cè)工作，不斷融入新思路和新技術(shù)，進(jìn)而營(yíng)造一套綜合全面的一體化檢測(cè)平臺(tái)，將檢測(cè)車(chē)幾何參數(shù)和電客車(chē)動(dòng)態(tài)參數(shù)融為一體，基于這一點(diǎn)，應(yīng)該充分利用電客車(chē)所提供的運(yùn)營(yíng)信息和接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)提供的檢測(cè)信息，通過(guò)從整體到局部、從粗檢到細(xì)檢的高效率檢測(cè)模式，打造接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)與電客車(chē)的一體化聯(lián)合檢測(cè)平臺(tái)，融合接觸網(wǎng)幾何參數(shù)和弓網(wǎng)相互作用動(dòng)態(tài)參數(shù)，從上述兩方面建立統(tǒng)一的接觸網(wǎng)維修評(píng)價(jià)體系。

新模式首先需要利用電客車(chē)檢測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)控地鐵線路的燃弧及率及變化趨勢(shì)，提供具有針對(duì)性的變化數(shù)據(jù)；其次，應(yīng)利用檢測(cè)車(chē)檢測(cè)技術(shù)和車(chē)體振動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)線陣相機(jī)的基礎(chǔ)下，反復(fù)檢測(cè)針對(duì)性區(qū)域的接觸網(wǎng)集合參數(shù)得到導(dǎo)高和拉出值；最后利用人工技術(shù)對(duì)所有參數(shù)進(jìn)行審查與檢修。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，接觸網(wǎng)是影響地鐵運(yùn)行和日常維護(hù)的關(guān)鍵因素，我國(guó)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)發(fā)展仍面臨著很艱巨的挑戰(zhàn)，與國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)系統(tǒng)相比還有很大的發(fā)展空間，相關(guān)檢測(cè)參數(shù)和技術(shù)條件需要進(jìn)一步優(yōu)化與完善，相關(guān)部門(mén)和負(fù)責(zé)人員應(yīng)時(shí)刻保持積極學(xué)習(xí)與不斷創(chuàng)新的態(tài)度，提供檢修技術(shù)新思路，從細(xì)節(jié)出發(fā)，從實(shí)際情況出發(fā)，提高接觸網(wǎng)應(yīng)用與運(yùn)營(yíng)的工作效率，推進(jìn)我國(guó)地鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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