接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究

董仁權(quán)

【摘? 要】在國(guó)鐵6C系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，調(diào)查分析軌道交通接觸網(wǎng)設(shè)備特點(diǎn)及運(yùn)營(yíng)維護(hù)的需求，研究提出軌道交通接觸網(wǎng)安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案，并對(duì)末來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行展望。

【關(guān)鍵詞】6C;檢測(cè)監(jiān)測(cè);接觸網(wǎng);大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)分析

一、概述

近幾年我國(guó)鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。中國(guó)鐵路總公司2012年發(fā)布了《高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術(shù)規(guī)范》（鐵運(yùn)[2012]136號(hào)），已經(jīng)形成了覆蓋動(dòng)態(tài)檢測(cè)、靜態(tài)監(jiān)測(cè)、專(zhuān)業(yè)檢測(cè)車(chē)、運(yùn)營(yíng)車(chē)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)等的供電安全現(xiàn)代化檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)手段和裝備，初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)牽引供電設(shè)備全方位、全覆蓋、周期性的檢測(cè)監(jiān)測(cè)和實(shí)時(shí)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，為國(guó)鐵供電設(shè)備安全提供了有力的技術(shù)保障。

在軌道交通領(lǐng)域，接觸網(wǎng)的檢測(cè)監(jiān)測(cè)目前以接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)和人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)合為主，檢測(cè)功能相對(duì)單一，設(shè)備故障排查診斷的效率較低，難以適應(yīng)迅速發(fā)展的城市軌道交通對(duì)于供電設(shè)備安全保障的技術(shù)需求。借鑒高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，有助于為軌道交通快速建立高質(zhì)量的供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，但必須以軌道交通接觸網(wǎng)特點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，綜合慎重考慮，避免出現(xiàn)“水土不服”的情況。與國(guó)鐵接觸網(wǎng)相比，軌道交通接觸網(wǎng)存在著線(xiàn)路速度等級(jí)低，剛性、柔性接觸網(wǎng)并重，運(yùn)營(yíng)頻次高等不同特點(diǎn)，這對(duì)于接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、應(yīng)用都提出了新的問(wèn)題。為保障軌道交通的供電設(shè)備安全，迫切需要研究適應(yīng)軌道交通的接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案。

二、軌道交通接觸檢測(cè)現(xiàn)狀

（一）軌道交通接觸網(wǎng)的檢測(cè)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)

軌道交通接觸網(wǎng)在技術(shù)上存在著線(xiàn)路速度等級(jí)低，接觸軌、剛性、柔性接觸網(wǎng)并重，運(yùn)營(yíng)頻次高等特點(diǎn)。在管理上存在運(yùn)營(yíng)管理模式、維修標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)設(shè)備配置存在差異等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)各個(gè)城市的運(yùn)營(yíng)部門(mén)都采取各自的接觸網(wǎng)維修措施，使接觸網(wǎng)參數(shù)的檢測(cè)具有一定的片面性，無(wú)法為現(xiàn)場(chǎng)檢修工作提供真實(shí)有力的客觀依據(jù)。

（二）接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備布置情況

目前，國(guó)內(nèi)軌道交通接觸網(wǎng)的檢測(cè)監(jiān)測(cè)，其中檢測(cè)主要依靠人工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量和接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)兩種檢測(cè)手段，屬于靜態(tài)參數(shù)測(cè)量。近年來(lái)我國(guó)各大地鐵公司紛紛借鑒鐵路總公司6C技術(shù)體系，采用接觸網(wǎng)檢測(cè)裝置（見(jiàn)圖1）、接觸懸掛巡視裝置（見(jiàn)圖2）、弓網(wǎng)燃弧檢測(cè)裝置等裝備進(jìn)行接觸網(wǎng)檢測(cè)，屬于動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)量。監(jiān)測(cè)設(shè)備主要安裝于每條接觸網(wǎng)供電線(xiàn)路的段界和出入庫(kù)等咽喉區(qū)域，如受電弓滑板監(jiān)測(cè)裝置（見(jiàn)圖3）。

（三）存在的問(wèn)題

傳統(tǒng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)手段嚴(yán)重依賴(lài)人工干預(yù)，自動(dòng)化程度低、耗時(shí)長(zhǎng)、效率低，極易漏檢而留下安全隱患。各種新型檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備投入運(yùn)行后，產(chǎn)生大量分散的、獨(dú)立的檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。亟需進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、信息共享，有機(jī)融合，用來(lái)指導(dǎo)接觸網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行檢修。這對(duì)海量的檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、應(yīng)用都提出了新的問(wèn)題。迫切需要研究適應(yīng)軌道交通的檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

三、檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)的必要性

針對(duì)軌道交通供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)信息數(shù)據(jù)匯集、有機(jī)融合、綜合分析、缺陷預(yù)警等綜合應(yīng)用需求，研究接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)安全匯聚、數(shù)據(jù)預(yù)處理、設(shè)備問(wèn)題處理監(jiān)管、圖像智能分析、接觸網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)等關(guān)鍵技術(shù)要求，可實(shí)現(xiàn)檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集中處理、智能分析、互通共享、趨勢(shì)判斷，充分挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，進(jìn)行全方位檢測(cè)、智能化判斷和數(shù)據(jù)化管理。加強(qiáng)數(shù)據(jù)深度分析，由人工向人機(jī)結(jié)合、智能診斷逐步轉(zhuǎn)變，指導(dǎo)科學(xué)施修、精準(zhǔn)維修。最終實(shí)現(xiàn)對(duì)供電設(shè)備檢修維護(hù)提供有效的指導(dǎo)，提高現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢修維護(hù)的效率，促進(jìn)供電設(shè)備養(yǎng)護(hù)維修由傳統(tǒng)的“周期修”和“故障修”向主動(dòng)的“狀態(tài)修”和“預(yù)防修”轉(zhuǎn)變。

四、安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體方案

要實(shí)現(xiàn)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的協(xié)同工作，需要大量檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的整合和共享，信息資源的整合和共享需要建立一套規(guī)范化管理平臺(tái)和整合規(guī)范。將采用先進(jìn)的計(jì)算及存儲(chǔ)、大數(shù)據(jù)及可視化等技術(shù)，構(gòu)建先進(jìn)的接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。結(jié)合各行業(yè)基于面向服務(wù)（SOA）的大數(shù)據(jù)技術(shù)、多元數(shù)據(jù)分析技術(shù)和圖像智能識(shí)別技術(shù)的廣泛應(yīng)用，接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟、硬件平臺(tái)需要確定使用哪種模式的基礎(chǔ)架構(gòu)和存儲(chǔ)模式，需要確定融入哪些圖像智能識(shí)別技術(shù)和接觸網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)技術(shù)來(lái)提高自動(dòng)分析能力，同時(shí)需要建立統(tǒng)一完善的系統(tǒng)管理和安全保障體系，以滿(mǎn)足系統(tǒng)的互聯(lián)性、互操作性，應(yīng)用的可移植性和可擴(kuò)展性。

接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型，如圖4所示：

五、檢測(cè)監(jiān)測(cè)發(fā)展展望

接觸網(wǎng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)分階段實(shí)施：初期階段，對(duì)已有的分散檢測(cè)、監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行功能完善、技術(shù)集成，形成分層分布式結(jié)構(gòu)，使之成為具有綜合處理功能的安全檢測(cè)與監(jiān)控平臺(tái)。近期可對(duì)各裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、信息共享，有機(jī)融合數(shù)字化和可視化的檢測(cè)信息，指導(dǎo)全線(xiàn)接觸網(wǎng)設(shè)備的日常維護(hù)和維修。遠(yuǎn)期可通過(guò)各裝置的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行綜合分析、專(zhuān)家診斷，最終成為具有開(kāi)放式設(shè)計(jì)構(gòu)架，軟件、硬件均遵循國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并能兼容接入其他智能檢測(cè)、監(jiān)測(cè)設(shè)備的一套技術(shù)先進(jìn)、功能完善的系統(tǒng)，使之成為軌道交通供電設(shè)備安全運(yùn)行的技術(shù)保障。

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（作者單位：紹興市柯橋區(qū)軌道交通集團(tuán)有限公司）