基于高速综合检测车的动车组弓网关系检测法
高速列车弓网关系研究
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald178技报告导读任务的行为规划模型。
通过多学科联合攻关，系统地揭示从事件感知到聚焦服务的转化机理，建立从空天地传感网数据实现陆表监测的科学理论与方法体系，为我国空天地协同对地观测系统的建立奠定理论与技术基础。
关键词：一体化 传感网 协同观测 任务驱动 聚焦服务Theories and Methodologies of Aerospace-Borne and Ground Based Integrated EarthObservation Sensor WebZhang Liangpei Zhong Yanfei Cao Liqin(Wuhan University)Abstract:Aerospace-borne and ground based integrated earth observation sensor web can achieve dynamic management of multi-sensor , intelligent sense of events,multi-platform systems coupling,on-demand observation ,observation integration,data assimilation and intelligence services under the network environment. It can effectively solve the problem that current sensor data can not be coordinated observated, lack of data processing and information extraction capacity , and the lack of aggregation service model and other issues. It is the first important issues that need to be solved by smart earth and integration of earth observation system, and it is one of the leading subject of Earth's land surface monitoring and decision-making. The project focused on a study of three scientific questions: the event perception and coordination of multi-sensor observation mechanism , data assimilation and information processing theory of earth observation sensor networks, and task-driven collaborative spatial and temporal information service model:(1) From the angle of systems theory , cybernetics, ontology and service，it research on the adaptive dynamic coupling mechanism and optimization of earth observation model , in orbit of Earth observation data processing methods , observing resource network theory .(2) Using the theories and methods of system science , it will establish temporal - spacial -spectral integrated data fusion methods, and develop Earth observation data andsensor networks land surface model of multi-parameter joint assimilation methods,study multi-sensor networks intelligent processing andanalysis of source data models of the Earth observation.(3) From the system architecture of earth observation sensor network, it will use the ontology , operations research, cybernetics and related methods to conduct research on task-oriented behavior planning model. With multidisciplinary joint research, it will systematically reveal the transformation mechanism of events perception to service, establish the scientific theory and methodology of achieving monitoring land surface from the temporal - spacial -spectral sensor networks data, lay a foundation of earth observation theory and technical basis for temporal - spacial -spectral collaborative systems in our country .Key Words:Integrated;Sensor web;Coordination observation;Task-oriented;Service model阅读全文链接（需实名注册）：htt p://w w w.nstr s.c n/x ian g x iBG.as px?id=48311&f lag=1高速列车弓网关系研究马云双1 周宁2 宦荣华3 高强4 高国强2(1.南车青岛四方机车车辆股份有限公司；2.西南交通大学；3.浙江大学；4.大连理工大学)摘 要：通过近期对高速情况下弓网系统进行深入研究，首先，对不同接触网模型建模方法进行了研究，并建立了4种接触网波动特性的研究模型，辨识了不同接触网模型结构差异造成的波动特性变化，确定了该接触网系统的波动特性，包括：波速、波长及. All Rights Reserved.科技报告导读科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 179频率等；辨识了高速气流扰动的特征，并通过对不同流固耦合仿真方法的研究，建立了弓网系统流固耦合联合仿真方法。
基于高速综合检测车的动车组弓网关系检测法
基于高速综合检测车的动车组弓网关系检测法【摘要】为了有效检测分析高速铁路弓网接触状态,改善弓网间受流质量,保障高速列车安全运行。
引入了国外先进的高速综合检测车对高速铁路线路状况进行全方位的综合检测。
减少人工作业,提高了检测效率,保障了检测质量。
【关键词】高速铁路弓网关系高速综合检测车踩诵械囊蛩囟嘀侄嘌?弓网关系是其中重要的一点。
动车组弓网接触质量需要通过检测进行隐患排除。
弓网相互作用,分为动态和静态两种形式。
静态作用力反映了接触网的静态接触力学特性,属于受电弓升弓后对接触网的垂直压力。
静态力作用过小会造成受电弓无法克服风,震动等惯性。
难以稳定受流。
造成拉弧,缩短接触网寿命。
静态力作用过大,磨耗越大,受电弓使用年限缩短。
本文介绍了目前普遍采用的弓网检测方式,既利用高速综合检测车进行弓网关系检测。
次外,还对一些弓网检测的基本概念进行了阐述。
1 接触网检测现状弓网关系是否稳定是动车组能否获得良好受流的主要条件。
在高速条件下,弓网间的相互作用强度会随速度的提高而放大,受电弓弓头的震动也随之加大。
使得接触网的几何不平顺对受电弓的作用在高速情况下会表现的更加明显,产生更为严重的硬点冲击、离线等有害现象。
成为造成动车组车辆电气系统故障的重要隐患。
因此,弓网关系检测显得尤为重要。
采用综合检测车获取弓网数据检测效率高,环境适应性强,比人工检测准确度更高。
通过对得出的弓网检测数据分析,深入研究弓网间的接触特征,对保证接触悬挂处于良好的工作状态具有重要意义。
2 高速综合检测车经过一年多的研究开发,2008年6月6日“0”号高速综合检测列车正式下线投入使用。
该组列车以5型动车组为基础,由接触网检测车、通信信号检测车、轨道检测车、数据综合处理车、和信号检测车等8辆组成由两个动力单元组成的动力分散型动车组,最高检测速度250km/h,最大牵引功率5500kW。
检测列车集成了世界最先进的专用检测系统,具有对线路轨道、牵引供电、通信信号等基础设施,轮轨和弓网接触状态及列车舒适性指标等进行高速动态时空同步检测,并具有实时数据传输、存储和分析处理功能。
高铁供电安全检测监测系统 高速弓网综合检测装置功能
高速弓网综合检测装置功能
实施说明 • 高速供电综合检测装置配置于高速综合检测列车上，对高速铁路和提速线路每10天一个周期
进行检测。弓网检测数据直接指导供电设备维护单位进行故障消缺并建立信息反馈系统。
高速弓网综合检测装置功能
二、高铁接触网检测数据分析
采用设定阈值得到超标数据的方法无法满足现场检修需要， 必须将多参数综合，辅以视频、基础信息等进行综合诊断与评 价，确定超限准确位置和类型，为复核及检修提供更详实依据。
高速弓网综合检测装置功能
1C检测数据分析流程图
接收到1C检测数据
车间技术员
审核
录入系统或上报 供电检测分析室
以生产任务通知书形式下达分析任务
将汇总后的分析记录、缺陷台账上报车间技术员
接触网数据分析工区工长
向工区职工发放分工单，布置分析任务
将每日数据分析完成进行汇总
接触网数据分析工区职工按照分工单进行 数据分析，并填写分析记录和缺陷台账
高速弓网综合检测装置 功能实现
高速弓网综合检测装置功能
一、高速弓网综合检测系统（1C） 系统功能
高速综合检测参数包括硬点、接触线高度、弓网接触力、离线火花、接触线拉出 值、接触线静态高度、动车组网侧电压和支柱定位等。
高速弓网综合检测装置功能
• 检测数据查询与统计 • 检测波形下载 • 接触网基础信息查询 • 数据分析与超限诊断 • 超限记录复核与信息反馈 • 月度报告下载
高速弓网综合检测装置功能
实施说明 • 高速供电综合检测装置配置于高速综合检测列车上，对高速铁路和提速线路每10天一个周期
进行检测。弓网检测数据直接指导供电设备维护单位进行故障消缺并建立信息反馈系统。
基本组成
接触网几何参 数测量系统
动车组弓网环境监测系统浅议
广西铁道2019年第2期动车组弓网环境监测系统浅议周文斌（南宁车辆段，助理工程师，广西南宁530001）摘要：本文在阐述CRH2A 动车组弓网环境监测系统组成和工作原理的基础上，列举弓网环境监测系统现场故障，分析产生原因，提出系统线接头优化、车顶设备电源优化等改进方案，优化原弓网监测系统结构，提升设备的可靠性，确保动车组运行安全。
关键词：动车组弓网环境监测系统；故障处理改进受电弓是动车组的关键部件，也是影响动车组运行安全的重要因素之一。
动车组在线上运行时，通过弓网环境监测系统，随车机械师能便捷掌握受电弓运行状态。
然而近两年来弓网环境监测系统故障率较高，对随车机械师监控动车组受电弓状态造成一定影响。
本文研究CRH2A 动车组弓网环境监测系统，对其常见故障系统分析并提出相应对策。
1系统组成和工作原理1.1系统组成弓网环境监测系统主要包括车顶设备和车内设备两大部分，其结构如图1所示。
图1弓网环境监测系统结构示意图1.1.1车顶设备主要采集数据，包括补光灯、补光灯驱动盒、云台控制盒、云台、摄像机、摄像机伸缩镜头、稳压电源模块、GPS 天线等部件。
1.1.2车内设备主要是数据处理和显示功能，由4、5车2个服务器、一体机监控屏、网络连接线等部件组成。
1.2工作原理弓网环境监测系统的核心部件服务器,主要由电源输入模块、电源输出模块、交换机模块、GPS 模块等组成。
其中电源输入模块一方面接收蓄电池110V 电源输入，受组合配电柜内视频监控服务器空开控制，向车顶稳压模块提供110V 电源，电源输出模块向车顶补光灯提供30V 电源。
交换机模块接收车顶设备采集到的视频数据，将来自监控屏的控制指令传输给车顶摄像机。
摄像机通过485通讯线控制云台控制盒，实现摄像机视角调整。
云台控制盒通过伸缩镜头通讯线，控制镜头调焦聚焦。
摄像机通过补光灯控制线，输出补光灯触发信号到集成盒，控制补光灯开关。
一体机监控屏是系统软件的载体，借助USB 接口可以实现人机交互作用，受5车组合配电柜空开控制。
城市轨道交通初期运营前安全评估轮轨关系与弓网关系检测
动态消息115 现代城市轨道交通 8 / 2019 MODERN URBAN TRANSIT 为有力保障城市轨道交通新建线路的安全运行，把好新线投入运营的第 1 道安全关口，交通运输部于 2019年初相继印发了《城市轨道交通初期运营前安全评估管理暂行办法》及《城市轨道交通初期运营前安全评估技术规范 第 1 部分：地铁和轻轨》，要求城市轨道交通工程新建项目在开通运营前须依据相关要求完成初期运营前安全评估工作，二者文件均于 2019 年 7 月 1 日起正式实施。
中国铁道科学研究院集团有限公司是我国高速铁路联调联试工作的唯一检测单位，在轮轨关系与弓网关系检测方面积累了丰富的测试技术与经验，拥有完备的测试设备与人才队伍。
自 2019 年 7 月 1 日《城市轨道交通初期运营前安全评估管理暂行办法》正式实施以来，铁科院以城市轨道交通中心为轮轨关系与弓网关系检测业务总揽机构，陆续承揽并完成了北京大兴机场线、西安机场线、西安地铁 1 号线二期、深圳地铁 5 号线二期等工程的安全评估轮轨关系与弓网关系检测工作，通过对轨道、车辆、接触网开展动态综合检测，有效地发现了包括车辆运行平稳性异常、轨道动态几何超限等通过静态测试手段无法发现的问题，测试数据为相关问题的整改提供了依据。
目前，深圳地铁 9 号线二期、呼和浩特地铁 1 号线一期、无锡地铁 1 号线南延等工程的动态检测工作正在有序推进过程中。
轮轨关系与弓网关系检测内容的引入与合理实施，城市轨道交通初期运营前安全评估轮轨关系与弓网关系检测成为保障城市轨道交通新建工程安全、高品质开通的有效手段之一，为今后我国城市轨道交通实现更加高速、安全、舒适的客运服务提供可靠技术支持。
（铁科院城轨中心 2019-08-15）轮轨关系轨道动态几何测试设备弓网关系检测设备安装轮轨关系轮轨力测试设备。
高速列车弓网关系研究
高速列车弓网关系研究作者：马云双周宁宦荣华高强高国强来源：《科技创新导报》2016年第16期摘要：通过近期对高速情况下弓网系统进行深入研究，首先，对不同接触网模型建模方法进行了研究，并建立了4种接触网波动特性的研究模型，辨识了不同接触网模型结构差异造成的波动特性变化，确定了该接触网系统的波动特性，包括：波速、波长及频率等；辨识了高速气流扰动的特征，并通过对不同流固耦合仿真方法的研究，建立了弓网系统流固耦合联合仿真方法。
在此基础上，对列车通过隧道以及接触网风振响应进行了相应的分析；其次，在接触网不平顺方面，对受电弓底盘阻尼器和弓头悬挂系统非线性进行实验测试和建模，同时，进一步细化了基于梁单元的接触网参变量有限元模型，从而可实现弦单元、梁单元、梁-弦混合模型的任意建模和数值仿真。
针对接触网的周期性特点，以精细积分方法为基础，建立了周期子结构精细积分方法；在电接触特性方面，构建了弓网系统接触区域有限元模型，研究了弓网间隙的电场分布及其随振动间隙的变化规律，建立了弓网电磁力数值分析模型，研究了牵引电流、拉出值、振动间隙对弓网间电磁作用力的影响规律，分析了正常和瞬态短路工况下的弓网电磁作用力数值范围，设计了高压大电流弓网电接触试验系统；最后，通过开展弓网间电弧放电特性和接触网波动特性试验研究，对理论研究工作提供了数据支撑。
结果表明：采用多跨实际接触网模型对波动特性研究较为合理，并通过弓网系统耦合仿真确定其接触网的波速，进而确定其频率、波长特性的方法是可行的；当列车通过隧道时，由于隧道壁面的限制，使得受电弓的气动阻力和气动抬升力较明线上运行增大，接触线的动态抬升位移也相对增加，弓网受流质量相对变差；接触网在脉动风作用下产生了较大的风振位移和风振应力，有效控制风荷载引起的接触网位移和应力对列车运行安全性十分重要；导高不平顺的阈值，可为接触网的架设、维护提供参考；在弓网耦合系统仿真中，接触网承力索采用弦单元离散，接触线采用梁单元离散，既可保证仿真结果的合理性，又能尽可能的保证计算效率；弓网电磁作用力受牵引电流影响较为显著，正常工况下弓网电磁作用力较小，而短路工况下，弓网作用力迅速增大，对弓网动态特性影响较为显著；弓网间产生的电弧对碳滑板的磨损率、弓网间摩擦副的接触表面温升的影响较大，导致电流发生畸变，对电路中的电器设备造成不利影响。
211210786_探讨高铁弓网系统检测技术与监测
178研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2023.05 (上)为了确保高速铁路的运行能够适应外界各种自然气候、地质条件及外界各种环境因素的干扰，管理人员应积极利用国内外先进的智能处理技术，采用多元管控措施保证接触网和受电弓网结构能够具备一定的适应性，在实现动车组重联的条件下，建立适宜的全生命周期的运行管理管理模式，逐步融入相应的检测技术，提升高铁线路的运输管理水平。
1 高速铁路弓网系统应用的背景和主要意义据有关资料显示，铁路作为一种新型的运输方式是在英国兴起的，19世纪，此种交通运行工具逐渐代替了公路运输工具。
经过科研人员的不断探索，1964年10月，日本以运营时速逾200km 的东海道新干线的建成宣布了世界进入高速铁路的时代。
此后，其他西方国家，如法国、德国、西班牙相继于1981年、1991年和1992年先后建成了时速超过250km 的铁路运输系统，进一步促进了高速铁路行业的发展全面提升。
我国高铁部门对此种运行方式予以高度重视，国家交通管理部门投入适当建设资金，先后构建了适量京津城际、武广高铁、沪杭高铁等线路，促进了我国高速铁路管理水平实现了质的飞跃。
直到2012年底，我国目前已经建立了40多条高速铁路运营专线，形成了以“四纵四横”为框架的全国高速铁路客运网，总里程能够达到数10万公里。
在社会各界对高速铁路运行情况高度重视的情况下，受电弓与接触网受流系统（以下简称弓网系统）的平稳运行也成为了人们热议的话题。
在特定模式下，滑板与接触线滑动接触，产生激流效果后统一传输至电气列车，在运行期间，受电弓与接触线互相接触，在弓网接触点既存在电气作用又存在机械作用，形成了一种相互制约又相互依赖的动态的复杂相互作用关系，确保高速铁路的运行状态相对安全可靠。
大量实践表明，科学完整的弓网运行管理能够全面约束并综合管理电能系统相关资源的传输质量，在对高速铁路运行速度产生诸多影响，为后期高铁管理工作水平的提高创设诸多有利条件。
1C-弓网综合检测装置.
无动 态高 差， 拍照
直接测量 超限处的 静态几何 参数
锚段关节处分锚段1 、锚段2，逐吊弦测 量超限处公里标前后 各1完整跨距的静态 几何参数
复测数据5个工作日内上报技术科 填写详细的复测表格 测量人及测量日期必须填写
每周四上报6C周报填写1C报表 分高速、普速填写
处理完成后在6C周报中销号
广州供电段6C综合数据处理中心试运行情况
1C 区 别
路局
每季 度
1C-弓网综合检测装置
1C-弓网综合检测装置
高速综合检测动车组 （高速1C）
铁总每 月检测
路局接触网检测 车（普速1C）
路局每季 度检测
检测数据及缺陷由技术科下发车间 主要缺陷类型及处理要求
硬点
接触线 高度
一跨 高差
弓网接 触压力
拉弧
无动 态高 差， 拍照
有动态高差 ，需按“一 跨高差”对 待，进行测 量
多阶滤波处理，抗干扰能力强，且具有自检功能
1C设备项目与方法
示例： 检测结果1
弓网综合检测 装置（1C）输 出波形图
1C-弓网综合检测装置
一、弓网综合检测装置（1C）
1.检测项目：一跨高差、弓网接触压力、导高、拉出值、硬点等 2.类别：（1）高速综合检测动车组（高速1C） （2）路局接触网检测车（普速1C） 归 属 高速 1C 普速 1C 铁总 检测 周期 每月 检测 范围 段管高铁 + 个别 普速正线 全段普速电气化 铁路正线
弓网关系
接触式直接测量法， 接触压力、硬点（冲 压力传感器、加速度 击加速度） 传感器，配合视频录 像
1C设备项目与方法
方法一：接触式开关检测
接近开关检测或者压力换算计算拉出值（测量误差：>±30mm）
新一代高速弓网检测系统研究
确保我国高速铁路供电的安全性和可靠性，铁路相关部门从2012年开始构建高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）[1]，可对高速铁路牵引供电系统关键设备进行全方位的检测和监测，掌握其在线服役状态，指导牵引供电设备养护维修，保障高速铁路运输秩序，形成高速铁路接触网运行维修体系，推进牵引供电修程修制改革[2]。
在以6C系统为基础的牵引供电修程修制改革中，各装置都发挥着越来越重要的作用，尤其是以高速综合检测列车为平台的弓网综合检测装置（1C）在高速铁路接触网动态运行评价体系中发挥着至关重要的作用。
1 应用现状目前，安装在高速综合检测列车上的高速弓网检测系统在功能、性能以及系统重复性和准确性方面都达到了世界一流水平，在检测速度方面领先于其他国家。
但现有高速弓网检测系统在工程化应用过程中，还存在一些问题，需要研制新一代高速弓网检测系统，以满足更安全、更可靠的应用需求。
（1）高压放电烧损通信光纤。
安装于检测受电弓上的检测传感器和调理采集装置产生的检测数据处于25 kV的高压区域，要传输至车内的零电位设备，为了防止高压接地短路，目前均采用高强度的绝缘光纤作为数据传输通道，传输光纤的封装有2种方式，一种为采用与高速受电弓绝缘气管相同材质的绝缘套管作为外保护，爬电距离大于1 400 mm，通信光纤在其内部穿过，两端开口采用软性密封材料进行防水密封，新一代高速弓网检测系统研究李向东1，解智2，齐志强3，周威1，刘春浩1，付强1（1. 中国铁道科学研究院集团有限公司 基础设施检测研究所，北京 100081；2. 中国铁建电气化局集团有限公司，北京 100043；3. 海南铁路有限公司 海口综合维修段，海南 海口 570312）基金项目：中国铁道科学研究院科技研究开发计划项目（2017YJ132）第一作者：李向东（1980—），男，工程师。
通信作者：解智（1985—），男，工程师。
摘 要：对目前我国高速弓网检测系统应用现状进行深入分析，提出新一代高速弓网检测系统解决方案。
高速铁路弓网检测监测体系研究
高速铁路弓网检测监测体系研究摘要：铁路基础设施是铁路运输的基础，加强检测监测工作，以全面掌握基础设施运用状态和变化规律，可为高铁预防性状态修和精准维修提供技术支撑。
结合工电供融合、修程修制改革和铁路高质量发展等新要求，研究提出从国内外调研、需求分析、工电供专业系统优化、大数据平台设计、工电供专业融合、检测监测体系结构等6个环节开展高速铁路基础设施检测监测体系研究的技术路线，为后续高速铁路基础设施检测监测体系相关研究提供整体规划和指导借鉴。
关键词：高速铁路；弓网检测；监测体系；研究引言高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）是保障电气化铁路供电设备运用状态良好的必要手段，而评定是6C系统维修管理中的重要工作，通过评定可以及时发现检测精度和性能不满足技术条件的设备，从而确保6C系统迅速、准确、全面地发现供电设备的潜在问题。
本文在对6C系统检测功能和评定指标进行研究的基础上，提出了部分子系统评定所需数据的测量手段及分析方法，在评定中通过实际应用对所述方法的可行性和有效性进行了验证，同时也指出了应用过程中的典型问题。
1弓网检测监测体系框架研究设计我国高速铁路弓网检测监测体系，始终坚持自主化路线。
通过充分吸收供电6C系统运用成果，重点破解智能化程度不高、信息共享困难、深层次数据分析不足等难题，融合边缘计算、5G通信、大数据、深度学习、泛在智能等先进手段，聚焦弓网检测监测研究项点，突破对象全面感知、信息高效传输、数据融合共享、状态综合评价、精准维修决策等关键技术，同步形成技术标准规范，建成层次清晰、技术先进、科学规范的高速铁路弓网检测监测体系。
构建高速铁路弓网检测监测体系，目的是保障接触网与受电弓在高速滑动接触下的良好匹配关系，为列车提供稳定可靠的电力能源供应。
高速铁路弓网检测监测体系主要包括感知层、传输层、数据层、分析层和应用层5个部分，检测监测数据集中统一管理，实现大数据的综合应用，提升接触网-受电弓相关标准体系技术水平。
CRH380AM-0204高速综合检测列车设备研制
技术应用CRH380AM-0204高速综合检测列车设备研制 陈春雷CRH380AM-0204高速综合检测列车设备研制陈春雷（中国铁道科学研究院 基础设施检测研究所，北京 100081）摘 要：CRH380AM-0204高速综合检测列车是“更高速度等级试验列车”在完成相关科学实验后改造而成的高速综合检测列车。
鉴于该车具有结构特殊、空间小、车载设备多等特点，需重新研究设计检测系统总装配和质量控制流程，研究确定一体化集成平台和各检测系统的接口关系，设计各检测系统间的接口方案，各检测系统与动车组机械、电气等系统的接口关系，并提出检测系统抗干扰解决方案。
经大西客专等试验验证，该检测列车检测结果的准确性、重复性、可靠性及与既有综合检测列车的一致性满足标准要求。
关键词：高速综合检测列车；CRH380AM-0204；设备研制中图分类号：U216.6 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2017）10-0069-08 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.10.069CRH380AM-0204高速综合检测列车设备研制 陈春雷0 引言高速综合检测列车是以高速动车组为平台，安装有轨道、接触网、通信、信号、轮轨动力学、车辆动态响应等检测装备。
目前、英国、意大利、法国、日本等高速铁路发达国家，为了满足动车组开行需要，均采用高速综合检测列车对基础设施进行综合检测。
其中检测速度最高的综合检测列车是法国研制的IRIS320，达到320 km/h。
该列车为10辆编组，2台机车和8辆客车。
日本的East-I采用6辆编组，最高检测速度为320 km/h。
与国外相比，我国高速综合检测列车采用最新综合检测技术，具有高检测速度、高集成度、功能齐全等特点，综合检测能力达到世界一流水平[1-2]。
CRH380AM-0204高速综合检测列车原为“更高速度等级试验列车”，在完成整车型式试验及各项科学实验后改为综合检测列车。
浅谈高速检测列车的弓网检测技术
研 究与
浅 谈 高 速 检 测 列 车 的 弓 网 检 测 技 术
爹 当
（ 南 交 通 大 学 电 气 工程 学 院 ， 四 川成 都 ６ ０ ３ ） 西 １０ １
黧
陈 国 ， 刘 志 刚
习
则
世 界 已 有 的 高 速 检 测 车 弓 网检 测 设 备 的 功能 、检 测 项 目及 其 技 术 参 数 ， 测 作 了 简 单 的 比较 ，为我 国 高速 接 触 网检 测 列 车 的下 一 步 研 发 ，提 供 了
状 态是 非 常 重 要 的 工 作 。 因此 ，为 保 证 电 气 化 铁 路 的安 全 运 行 ， 保 证 可 靠 供 电 ，在 电 气 化 铁 路 的施 工 和 日常 运 营 中 ，必 须加 强对 弓 网 故 障 的检 测 ，及 时 发 现 隐 患 ，采 取 相 应 的措 施 消 除 隐 患 ，确保 接 触 网与 受 电 弓 处 于 良好 的工 作
然 而 ，这 些 接 触 网检 测 车 已 跟 不 上 电气 化 铁 路 发 展 的 步 伐 ，其 原 因有 ：第 一 ， 以前 的 检 测 车 基 本 上是 属 于 低 速 接 触 网检 测 车 ，对 接 触 网 进 行 检 测 时检 测 车 运 行 速 度 不 超 过 １ ０ｍ ｈ，不 能 适 应 电 气 化 铁 路 向 高 速 方 向 发 展 的 需 ６ｋ ／ 要 ；第 二 ，由 于 老式 计算 机 和 传 感 器 技 术 的 限 制 ，使 得 检
＿Ｃ ２型 、＿Ｃ ３型 弓 网检 测 车 Ｊ 一 ＿ Ｊ Ｊ 一 ＿ Ｊ 。
２１日本 ： ． 时速 ２ ５ ｍ 的 Ｅ ｓ ｉ ７ｋ ａｔ 高速 检测 列 车 —
２０ ０ ２年 ３月 ， 东 日本 铁 路 公 司 的 Ｅ ｓ Ｉ 干 线 电气 ａｔ 新 — 高 速 检 测 列 车 投 入 使 用 （ 意 为 检 查 、智 能 、综 合 ） Ｉ 。该 列 车 采 用 ７ ０系 电动 车 组 ，６辆 编 组 （ ０ ３号 车 为 轨 道 检 测 车 ，其 余 为 通 信 信 号 、接 触 网检 测 车 ） 运 用 于新 干 线 以 ， 及 与 新 干 线 直 通 运 行 的 既 有 线 上 ， 最 高 速 度 分 别 为 ２ ５ ｍ／ ７ ｋ ｈ和 １ ０ ｍ ｈ，从 而 实 现 了 新 干 线 与 既 有 线 的 维 ３ｋ ／ 修管理一体化 。 Ｅ ｓ ｉ 速 检 测 列 车 的 接 触 网一 受 电 弓 的 检 测 参 数 、 ａｔ 高 — 参数 检测 的方 法 及 测 量 精 度 如 表 １ 示 。 所
基于大数据的车载弓网监测系统的设计与实现
基于大数据的车载弓网监测系统的设计与实现赵铁柱;董辉;林玉文;袁华强【摘要】车载弓网监测是轨道交通安全运营的重要保障.大数据是国家重要的战略资源,在轨道交通有着广泛的应用.结合大数据技术,设计并实现了基于大数据的车载弓网监测系统.系统架构由数据收集层、大数据处理层和应用层组成.利用大数据技术,完成了数据分析、状态监测、故障报表、趋势预测等核心功能,实现了车载弓网的动态监测.研究成果有助于提升轨道交通的运营水平和服务质量,优化轨道交通的规划和管理.【期刊名称】《东莞理工学院学报》【年(卷),期】2019(026)003【总页数】6页(P33-38)【关键词】轨道交通;车载弓网;大数据;在线监测【作者】赵铁柱;董辉;林玉文;袁华强【作者单位】东莞理工学院计算机科学与技术学院,广东东莞 523808;东莞诺丽电子科技有限公司,广东东莞 523050;东莞诺丽电子科技有限公司,广东东莞 523050;东莞理工学院计算机科学与技术学院,广东东莞 523808【正文语种】中文【中图分类】TP311随着国民经济的飞速发展，轨道交通行业日新月异。
人们在充分享受轨道交通带来的便利与快捷的同时，也面临着轨道交通的运营是否安全、是否准时、是否停运等问题。
由于电力机车的受电弓及接触网系统在的运行过程中，故障时有发生，因此在电力机车上安装弓网监测系统是非常有必要的。
由于国家战略层面的重视，大数据技术越来越成熟，大数据应用也越来越广泛。
在轨道交通中产生的海量数据，具有多源异构、数据动态性强、数据产生周期变化大、传播速度快等明显的大数据特征[1]，同时轨道交通数据有一定规律性和明显的时空特性(在时间和空间两个维度都有明显的特征，如节假日、天气状况等对客流流线数据和列车运维数据有影响[2])。
如何充分利用轨道交通中数据所蕴含的丰富信息，如何有效地利用大数据技术，挖掘潜在的数据关系和规律，对指导轨道交通的规划和管理有重要的战略意义。
高速电气化铁路弓网关系及其评价
SWJTU OCS 2006.11.2
主要内容
弓网关系的核心问题 接触网的振动特性 受电弓及其与接触网的相互作用 弓网关系评价参数与评价标准 弓网关系评价案例 接触网的动态检测与静态调整
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弓网系统的核心问题(1)
振动系统的关系 滑动接触 电能传输的接触面较小 高速运行下的大电流
DC1.5kV为70～110N
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受电弓及其与接触网的相互作用(8)
空气动力接触压力： 高速运行的受电弓受气流影响产生，垂直向上。在 高速范围内，相对于速度来说，空气动力接触压力的增 加相对较慢 受电弓的空气动力阻力必须区别于空气动力接触压 力。它是由与运行方向相反的风施加的。空气动力阻力 主要发生在弓头上 单臂受电弓还受到空气的阻力
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弓网关系及其评价
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概况
接触网——受电弓系统的受流（能量传递）过程是在动态中完成 的。对于同一系统而言，列车速度越高，维持弓网间的良好接触也 越困难，受流质量随之下降。当速度超过系统正常允许范围以上时 ，受流性能会严重恶化，甚至影响列车正常运行 高速电气化铁路不能沿用现有常速下的各种系统，在高速领域内 的不同速度段，要解决的问题也不尽相同 高速受流技术是高速电气化铁路关键技术之一 弓网关系强调接触网与受电弓是一个整体，研究弓网关系就是研 究两者间的相互作用
800±1mm
1100±1mm 约1423mm 约400mm 682+5/-10mm 3090+100/-25mm 约982mm 约2890mm 约1250mm 约1576mm 约1950mm 580±2mm 约2561mm 约310mm
高速铁路弓网系统检测技术及检测方法 ppt课件
接触线拉出值（接触线横向偏移） ①张力补偿器误差过大 ②支持结构变形过大 ③结构部件产生松、断、脱 ④施工预配偏差过大 ⑤施工安装偏差过大 ⑥轨道横向不平顺过大
二、检测的内容及评价
接触网静态几何参数与弓网动态性能具有因果关系
中心锚结绳安装不当引起弓网接触质量出现变化 （左上：中心锚结绳过紧；右上：中心锚结绳过松；左下：接触线高度不连续；
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
静态值
接触网在不与受电弓接触情况下 的空间位置
接触网几何参数的测量结果是接触网维修的重要依据
动态值
弓网动态接触情况下的接触线在 受电弓上的横向位置、受电弓抬 升情况下的接触线高度，定位器 的坡度等
超限判断、验证设计方案
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
垂向基准：轨顶平面 横向基准：受电弓中心线（轨道平面垂直中心线）
受电弓安全通过线 岔、锚段关节 、关节式电分相 等多支接触线转换 区域
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
多支接触线坡相对位置（横向间距、垂向高差）
二、检测的内容及评价
接触线空间几何位置参数
检测结果评判依据为其设计值及误差要求
Fm=177.5N s=42.0N
Fm+3s=303.5N Fm-3s=51.5N Fmax=285.2N Fmin=18.3N 0.3Fm-s=11.2N
EN50317 弓网动态相互作用的测量要 求与确认
二、检测的内容及评价
弓网检测结果的评价
指导修理
与设计值进行比较
对连续测量的检测结果进行分析二、检测的内容及评价弓网检测结果的评价
指导修理
对不同参数检测结果进行对比分析
1C-弓网综合检测装置.
无动 态高 差， 拍照
直接测量 超限处的 静态几何 参数
锚段关节处分锚段1 、锚段2，逐吊弦测 量超限处公里标前后 各1完整跨距的静态 几何参数
复测数据5个工作日内上报技术科 填写详细的复测表格 测量人及测量日期必须填写
每周四上报6C周报填写1C报表 分高速、普速填写
处理完成后在6C周报中销号
广州供电段6C综合数据处理中心试运行情况
弓网接触压力
轻型合金压力传感器，减轻受电弓弓头质量 四个压力传感器分别安装在弓头滑板两端，测出四角所受压力
综合分析静接触力、受电弓惯性力及空气动力，计算接触压力
1C设备项目与方法
弓网冲击（硬点）
加速度传感器、高低压部放大器变换回路、光通信装置组成 安装在受电弓弓头下方，测定受电弓通过接触网硬点时所受到的冲击加速度
多阶滤波处理，抗干扰能力强，且具有自检功能
1C设备项目与方法
示例： 检测结果1
弓网综合检测 装置（1C）输 出波形图
1C-弓网综合检测装置
一、弓网综合检测装置（1C）
1.检测项目：一跨高差、弓网接触压力、导高、拉出值、硬点等 2.类别：（1）高速综合检测动车组（高速1C） （2）路局接触网检测车（普速1C） 归 属 高速 1C 普速 1C 铁总 检测 周期 每月 检测 范围 段管高铁 + 个别 普速正线 全段普速电气化 铁路正线
1C子系统 截止2015年4月，通过1C系统共发现缺陷13处，其中已 有10处销号。 1C按缺陷类型统计如下： 序号 缺陷类型 1 定位器坡度超限 2 接触线最大高度超限 合计 Nhomakorabea记数 销号数
4处 9处 13处
4处 6处 10处
广州供电段6C综合数据处理中心试运行情况
基于光纤光栅传感器的弓网状态监测方案及其验证试验
理论与实践 · ２７·
基于光纤光栅传感器的弓网状态 监测方案及其验证试验
韩冰
（航空工业北京长城计量测试技术研究所，北京 １０００９５）
摘 要：结合轨道交通列车受电弓与接触网安全监测的实际需求，提出利用光纤光栅传感器进行碳滑板应变 变化实时检测，利用应变推导出接触力变化，实现接触力检测，从理论模型和试验测试两方面对监测可行性进行 验证，为弓网状态监测提供了一种可行的解决方案。
（ＣｈａｎｇｃｈｅｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００９５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｄｅｍａｎｄｏｆｒａｉｌｗａｙｐａｎｔｏｇｒａｐｈａｎｄｃａｔｅｎａｒｙｓａｆｅｔｙｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｓｆｏｒｗａｒｄｔｈｅｓｔｒａｉｎｔｅｓｔｗｉｔｈ ｆｉｂｅｒＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇｓｅｎｓｏｒｆｏｒｒｅａｌｔｉｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｃｈａｎｇｅｓｉｎｃａｒｂｏｎｓｌｉｄｅｓｔｒａｉｎ．Ｔｈｅｃｏｎｔａｃｔｆｏｒｃｅｉｓｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｄｅｒｉｖｉｎｇｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｃｏｎｔａｃｔ ｆｏｒｃｅｆｒｏｍ ｔｈｅｓｔｒａｉｎ．Ｔｈｅｓｃｈｅｍｅｏｆｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｐａｎｔｏｇｒａｐｈａｎｄｃａｔｅｎａｒｙｃｏｎｔａｃｔｓｔａｔｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｃｈｅｍｅｉｓｖｅｒｉｆｉｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｍｏｄｅｌａｎｄｐｒａｃｔｉｃａｌｔｅｓｔ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｆｅａｓｉｂｌｅｓｏｌｕｔｉｏｎｆｏｒｐａｎｔｏｇｒａｐｈａｎｄｃａｔｅｎａｒｙｓｔａｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ．
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基于高速综合检测车的动车组弓网关系检测法
作者：金冀伟
来源：《中国科技纵横》2013年第11期
【摘要】为了有效检测分析高速铁路弓网接触状态,改善弓网间受流质量,保障高速列车安全运行。
引入了国外先进的高速综合检测车对高速铁路线路状况进行全方位的综合检测。
减少人工作业,提高了检测效率,保障了检测质量。
【关键词】高速铁路弓网关系高速综合检测车
踩诵械囊蛩囟嘀侄嘌?弓网关系是其中重要的一点。
动车组弓网接触质量需要通过检测
进行隐患排除。
弓网相互作用,分为动态和静态两种形式。
静态作用力反映了接触网的静态接触力学特性,属于受电弓升弓后对接触网的垂直压力。
静态力作用过小会造成受电弓无法克服风,震动等惯性。
难以稳定受流。
造成拉弧,缩短接触网寿命。
静态力作用过大,磨耗越大,受电弓使用年限缩短。
本文介绍了目前普遍采用的弓网检测方式,既利用高速综合检测车进行弓网关系检测。
次外,还对一些弓网检测的基本概念进行了阐述。
1 接触网检测现状
弓网关系是否稳定是动车组能否获得良好受流的主要条件。
在高速条件下,弓网间的相互作用强度会随速度的提高而放大,受电弓弓头的震动也随之加大。
使得接触网的几何不平顺对受电弓的作用在高速情况下会表现的更加明显,产生更为严重的硬点冲击、离线等有害现象。
成为造成动车组车辆电气系统故障的重要隐患。
因此,弓网关系检测显得尤为重要。
采用综合检测车获取弓网数据检测效率高,环境适应性强,比人工检测准确度更高。
通过对得出的弓网检测数据分析,深入研究弓网间的接触特征,对保证接触悬挂处于良好的工作状态具有重要意义。
2 高速综合检测车
经过一年多的研究开发,2008年6月6日“0”号高速综合检测列车正式下线投入使用。
该组列车以5型动车组为基础,由接触网检测车、通信信号检测车、轨道检测车、数据综合处理
车、和信号检测车等8辆组成由两个动力单元组成的动力分散型动车组,最高检测速度250km/h,最大牵引功率5500kW。
检测列车集成了世界最先进的专用检测系统,具有对线路轨道、牵引供电、通信信号等基础设施,轮轨和弓网接触状态及列车舒适性指标等进行高速动态时空同步检测,并具有实时数据传输、存储和分析处理功能。
3 弓网间相互作用与检测指标
接触网与受电弓的动态关系可以看作是复杂震动、复杂碰撞与高速动摩擦等多种因素复合作用而形成的。
在车辆运行中,受电弓摩擦接触线引起的震动,受电弓受风引起的震动,受电弓与车体联体引起的震动,机车自身产生的震动,轮轨之间作用引起的震动等会对弓网之间的相互运动产生影响,由此可见,实际中的弓网关系的变化是相当复杂的。
弓网关系测量方面,采用的指标主要有以下4点:分别是:冲击加速度、接触线动态抬升量、接触压力、硬点加速度。
检测数据主要涉及到硬点、导高、拉出值、压力、接触线磨耗和电弧六项,下面分别予以说明:
硬点:引起机车受电弓与接触线间接触力突然变化的点为硬点。
接触硬点一般通过部署在受电弓滑板上的加速度传感器测得。
在这里,定义垂直冲击力大于60N的点为有害硬点,会对受电弓受流产生不良影响。
压力:即接触网与受电弓间的接触压力。
当受电弓沿接触线移动时,受电弓的高度开始迅速变化,压力随之发生较大程度的变化,一方面要保证受电弓对导线有一定的压力,避免发生离线事故。
另一方面也要保证导线高度稳定,压力不能太大。
所以弓网间压力的检测是十分必要的,压力指标一般由部署于受电弓上的力传感器测得。
接触线磨耗:可分为机械磨耗和电气磨耗。
机械磨耗是指受电弓在接触线上滑动摩擦造成接触线的损耗。
电气磨耗是由于机车运行中受电弓与接触线接触不良发声离线时引起电火花造成接触线损耗,同时电火花烧伤受电弓滑条,使机械滑动摩擦系数增加。
接触线的平均磨损决定接触线全锚段的使用寿命,而接触线的局部磨耗达到一定程度后则造成断线或其他弓网事故。
检测车上的计算机可以自动测试接触线的磨损,首先是改善测试环境。
检测接触线磨耗,要用激光扫面,增强信号强度,用摄像机获取被检测接触线动态图像。
然后对图像信号进行高速处理,一方面要出去承力索和其他复杂的背景信号,另一方面要增加采样密度,对接触线局部磨耗实现实时监测。
导高:即导线高度,分为最小导高与最大导高,也即接触网的静态导高与动态导高,静态导高,由安装于列车车头的红外测距仪记录。
动态导高由安装在受电弓底座上的滑动电阻式传感器测量记录,定义为受电弓与接触网接触时测得的导线高度值。
高差为动态导高与静态导高之差。
拉出值:在接触网定位点处,保证接触线与机车受电弓滑板中心线有一定距离,这个距离称为拉出值。
在直线区段,受电弓中心与线路中心重合,接触线拉出值(之字值)沿线路中心对称布置,其标准为±300mm,提速后为200-250mm之间;在道岔定位处的拉出值,一般取375mm。
拉出值一
般在150-400mm之间。
在曲线区段,拉出值和曲线半径大小有关。
我国规定:曲线半径为300m-1200m时,拉出值一般为400mm,而隧道内拉出值一般为300mm;曲线半径为1200m-1800m时,拉出值一般为250mm,而隧道内拉出值一般为150mm;曲线半径为1800m以上时,拉出值一般为150mm,而隧道内一般为±200mm。
电弧:在正常状态下,气体具有良好的绝缘性能,但当在气体间隙的两端加上足够大的电场时,气体就会被击穿,从而发生放电。
当动车组高速运行时,弓网之间由于接触不平顺会出现瞬时分离,此时,由于弓网之间存在电压差,击穿空气产生“气体放电”现象。
此时,空气中的正负离子被电场加速,在移动的过程中与其他空气分子碰撞产生新的离子,即“电离”。
电离时,由于温度上升,同时以弧光的形式发射出能量,进而产生“弓网电弧”。
综合检测车对于电弧的检测一般是通过安装在受电弓底座上的视频装置进行的。
4 结语
运行安全是铁路运输工作的首要主题,尤其是随着列车速度的不断提高,列车本身以及线路上存在的一些安全隐患会随着放大。
使用高速综合检测车对线路进行检测,可以大幅提高检测效率,对于及早排除安全隐患,保障列车运行安全具有重要的意义。