地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)及其應(yīng)用分析

張強(qiáng)

◆摘? 要：在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，地鐵的建設(shè)為人們出行提供了極大便利。緩解了城市交通壓力，在地鐵運(yùn)行過(guò)程中必須確保運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，通過(guò)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)利用可以全面提升運(yùn)行系統(tǒng)的安全性。本文從地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)方法入手，討論地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)方法，最后提出地鐵接觸網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)，希望對(duì)相關(guān)研究帶來(lái)幫助。

◆關(guān)鍵詞：地鐵;接觸網(wǎng);檢測(cè)技術(shù);應(yīng)用

當(dāng)前運(yùn)營(yíng)人員利用接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)存在一定差異性，主要是未能形成完善的理論系統(tǒng)，使得一些地鐵企業(yè)未能對(duì)地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)形成明確認(rèn)識(shí)，不能將理論與實(shí)踐充分結(jié)合。在檢測(cè)和維修方面接觸網(wǎng)檢測(cè)發(fā)揮出了重要作用，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)車和設(shè)備的聯(lián)合使用，打造接觸網(wǎng)檢測(cè)應(yīng)用平臺(tái)，將運(yùn)行情況與檢測(cè)結(jié)果有效結(jié)合，進(jìn)而探索出符合時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)的全新檢測(cè)模式。

一、地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)方法

當(dāng)前的地鐵接觸網(wǎng)主要包括以下兩種技術(shù)，：其一是技術(shù)人員手動(dòng)接觸網(wǎng)檢測(cè)，其二是借助檢測(cè)車進(jìn)行自動(dòng)化接觸網(wǎng)檢測(cè)。利用地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)可以測(cè)量接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)、弓網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，比如在弓網(wǎng)參數(shù)測(cè)量環(huán)節(jié)，由于參數(shù)處于動(dòng)態(tài)狀態(tài)和不穩(wěn)定性，技術(shù)人員采取手動(dòng)接觸網(wǎng)檢測(cè)時(shí)利用設(shè)備檢測(cè)接觸網(wǎng)的過(guò)程中需要對(duì)接觸網(wǎng)反復(fù)核實(shí)，由此消耗人力和物力，檢測(cè)效率不能得到保證，所以當(dāng)前不斷尋求技術(shù)突破。

二、地鐵接觸網(wǎng)測(cè)量參數(shù)檢測(cè)

（一）弓網(wǎng)參數(shù)分析

弓網(wǎng)系統(tǒng)是接觸網(wǎng)的一種服役設(shè)備，在使用過(guò)程中產(chǎn)生動(dòng)態(tài)參數(shù)，借助弓網(wǎng)參數(shù)能夠分析接觸網(wǎng)的壓力值和方差，進(jìn)而判定弓網(wǎng)運(yùn)行能力，在參數(shù)測(cè)量環(huán)節(jié)需要設(shè)置4個(gè)感應(yīng)器，將其分布在壓力接受板兩側(cè)，可以傳遞壓力，之后在末端位置顯示壓力大小，在電弓運(yùn)行期間利用牛頓定理可以分析接觸網(wǎng)壓力和電弓重量，由于電弓這種動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)刻變化，并且容易受多種因素影響，所以需要選擇質(zhì)地更加優(yōu)良的傳感器。

（二）幾何參數(shù)方法分析

在利用接觸網(wǎng)檢測(cè)的過(guò)程中需要分析幾何參數(shù)，將導(dǎo)線長(zhǎng)度、導(dǎo)線和地面的實(shí)際距離作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在接觸網(wǎng)檢測(cè)環(huán)節(jié)需要利用非接觸式的檢測(cè)設(shè)備，比如利用雷達(dá)接收器測(cè)量及和參數(shù)。在實(shí)際測(cè)量環(huán)節(jié)還會(huì)對(duì)立體成像中的二維技術(shù)利用，不過(guò)在測(cè)量過(guò)程中會(huì)受到一定影響，尤其是地鐵運(yùn)行期間存在振動(dòng)。為了提升檢測(cè)效果，當(dāng)前開(kāi)始研究車振補(bǔ)償設(shè)備，并且利用范圍逐漸擴(kuò)大。

三、地鐵接觸網(wǎng)發(fā)展趨勢(shì)

目前接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)成為了主流檢測(cè)方法。其中弓網(wǎng)參數(shù)會(huì)影響測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，因此未來(lái)需要不斷通過(guò)技術(shù)性措施提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，并且需要在測(cè)量運(yùn)行中分析信號(hào)數(shù)據(jù)，以此對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。此外，還需要促進(jìn)弓網(wǎng)參數(shù)和幾何參數(shù)的結(jié)合，完善接觸網(wǎng)檢測(cè)體系，通過(guò)安裝燃弧測(cè)量器可以全方位測(cè)量線路數(shù)據(jù)，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)目標(biāo)。而車輛補(bǔ)償裝備當(dāng)中可以對(duì)監(jiān)測(cè)振動(dòng)特性的設(shè)備安裝，合理選擇檢測(cè)車，對(duì)不同區(qū)域的接觸網(wǎng)檢測(cè)。接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)可以適應(yīng)全新的應(yīng)用環(huán)境，隨著技術(shù)層面的進(jìn)步在具體應(yīng)用中分為了不同類別。具體說(shuō)來(lái)：

（一）針對(duì)接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測(cè)

接觸幾何網(wǎng)參數(shù)是指接觸網(wǎng)導(dǎo)線高位拉出值和錨段關(guān)節(jié)兩線間距，早期我國(guó)地鐵接觸幾何網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)主要采取物理接觸方式進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)電弓輸出開(kāi)關(guān)信號(hào)代入計(jì)算公式得到拉出值，測(cè)量接觸動(dòng)態(tài)導(dǎo)高過(guò)程中受電弓安裝反射板影響，利用測(cè)距激光傳感器滿足于對(duì)地鐵車頂部和電弓距離測(cè)量的需求，進(jìn)而得到幾何參數(shù)。我國(guó)廣州地鐵1號(hào)線就采取了接觸式的檢測(cè)方法，不過(guò)該檢測(cè)方法存在一定缺陷，主要體現(xiàn)在物理接觸導(dǎo)致接觸開(kāi)關(guān)可靠性不佳，容易損壞，并且在列車運(yùn)行過(guò)程中導(dǎo)高檢測(cè)會(huì)受到噪聲干擾，使得測(cè)量精度無(wú)法得到保證。為解決上述問(wèn)題，在我國(guó)西安地鐵、蘇州地鐵的接觸網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)中利用了激光雷達(dá)掃描法，也就是通過(guò)二維平面測(cè)量，解決錨段關(guān)節(jié)和線岔等區(qū)域的測(cè)量問(wèn)題，不過(guò)受技術(shù)水平的影響測(cè)量精度未能達(dá)到預(yù)期效果。廣州地鐵2號(hào)線利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)接觸網(wǎng)檢測(cè)，使得測(cè)量精度顯著提升，不過(guò)在地鐵柔性接觸網(wǎng)檢測(cè)中利用偏少。利用線陣相集計(jì)算機(jī)視覺(jué)檢測(cè)方法可以減少接觸網(wǎng)幾何參數(shù)檢測(cè)密度小的問(wèn)題，在歐洲諸多國(guó)家以及我國(guó)上海地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)中起到了顯著效果，在實(shí)際操作中利用兩臺(tái)線陣相機(jī)，分別獲取接觸網(wǎng)的位置信息，之后借助圖像識(shí)別分析等技術(shù)把獲取的灰度值還原成位置坐標(biāo)，在用三角測(cè)量法得到接觸網(wǎng)幾何參數(shù)，完成高精度檢測(cè)目標(biāo)，線陣相機(jī)掃描頻率高，并且不會(huì)受到測(cè)量范圍的影響，比如我國(guó)重慶地鐵在檢修過(guò)程中就利用了計(jì)算機(jī)市值原理，能夠?qū)ψ咝熊壧卣髯R(shí)別，判斷車體振動(dòng)狀態(tài)，以此消除振動(dòng)帶來(lái)的影響，降低了由于振動(dòng)導(dǎo)致接觸網(wǎng)結(jié)合參數(shù)隨機(jī)性問(wèn)題，具有良好的應(yīng)用前景。

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

通過(guò)弓網(wǎng)受流，質(zhì)量能夠客觀反映工網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，分析工網(wǎng)相互作用動(dòng)態(tài)參數(shù)以及動(dòng)態(tài)受流性能是檢測(cè)弓網(wǎng)的重要內(nèi)容，所以在接觸網(wǎng)幾何參數(shù)利用十分廣泛。接觸網(wǎng)檢測(cè)車能夠模擬列車運(yùn)行，分析弓網(wǎng)接觸壓力，然后對(duì)參數(shù)科學(xué)分析，獲得高質(zhì)量的弓網(wǎng)受流質(zhì)量參數(shù)，不過(guò)檢測(cè)過(guò)程中行駛速度、列車型號(hào)運(yùn)行方式較為單一，具有一定片面性，目前該技術(shù)在日本、德國(guó)利用較多。

四、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在今后的城市地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)利用中，為了進(jìn)一步提升地鐵與進(jìn)行的穩(wěn)定性和安全性需要加強(qiáng)相關(guān)研究，以此為接觸網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供支持。

參考文獻(xiàn)

[1]萬(wàn)山林.地鐵接觸網(wǎng)導(dǎo)線狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)研究[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，38（03）：43-44.

[2]劉顥.淺析地鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)思考[J].魅力中國(guó)，2020，13（23）：279.

[3]周威，盛良，孫剛，等.地鐵剛性接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)[J].現(xiàn)代城市軌道交通，2019，14（08）：70-75.