车载式弓网实时监测系统的研讨
弓网运行状态检测装置的分析与研究
弓网运行状态检测装置的分析与研究摘要：为了更好的反映出接触网与受电弓间的关系，同时随着地铁线路的增加，弓网间的检修维护工作量加重，为了提高检修维护的效率，需分析提出一种科学合理的检测技术及装置，结合线路条件提出实施方案建议，可进一步保证列车运营的安全可靠。
关键词：接触网受电弓弓网关系检测装置0引言现南京地铁已开通11条线，平均客流近300万人次/天，每天有1000多列次的车辆穿梭在城市的各个角落，具有良好的接触网与列车车顶上受电弓间的弓网匹配关系，可以很好地提高运营效率。
同时每天繁忙的列车开行任务使得受电弓与接触网频繁地接触磨损，设备的日常维护任务也更加繁重。
如何提出一种检测方法及装置能真实、准确、及时地反应列车在运营过程中的弓网关系，成了当前需要关注的问题。
1分析与研究1.1弓网关系在城市轨道交通中，接触网是向列车供电的输电线路，是供电系统，列车通过车顶的受电弓升弓向接触网取电受流，获取动力，驱动列车前行。
由接触网、列车受电弓组成了弓网系统，但弓网关系是一个复杂的系统，包含了多学科内容，而且都是交叉相关关联，两者间的关系，其实主要就是滑动摩擦。
从材料来讲，接触网的接触线一般是铜或者铜合金的组成的，受电弓上与接触线的受流摩擦部分是碳滑板，碳滑板以碳为主，是耗材，需要定期更换。
在列车快速前进中，如何实现受电弓一直保持着与接触网良好摩擦接触，一直是难题。
这样我们关注的弓网关系就主要是：接触网几何参数、弓网受流质量、受电弓结构等三部分，异常的弓网关系也就表现为：受电弓碳滑板与接触网出现燃弧打火、受电弓的碳滑板和接触网的接触线出现异常磨耗、受电弓的滑板侧翻及羊角结构异常异物侵入等非正常状态。
1.2弓网关系的检测组成随着新技术及新工艺的发展，弓网关系检测手段目前主要采用弓网参数动态检测装置来实现。
主要是通过在接触网综合检测车、运营列车、接触网作业车等车辆上安装参数检测设备，实时对弓网参数进行动态检测，并对检测结果进行分析，评估接触网状态，衡量弓网状态。
机车受电弓无线视频监控系统的研制及实施的开题报告
机车受电弓无线视频监控系统的研制及实施的开题报告一、选题背景及意义在铁路交通领域，机车受电弓是机车与电力线路之间进行电力传输的重要设备，对保障铁路交通安全、提高运行效率和降低成本有着至关重要的作用。
然而，目前机车受电弓在使用过程中经常遇到一些问题，如受电弓接触不良、接触线路损坏等，这些问题如果未及时处理，就会对铁路运输安全造成威胁，甚至导致严重事故的发生。
因此，建立一套机车受电弓无线视频监控系统，能够及时监测受电弓的运行状态，对发现的问题进行处理，为保障铁路交通的安全提供有力的技术保障。
本次研究旨在研制一套可靠稳定、易于操作及管理的机车受电弓无线视频监控系统，为铁路交通的安全运行提供保障。
二、研究内容和目标本研究的研究内容主要有以下几个方面：1. 系统设计方案：根据机车受电弓的工作特点和需求，设计一套系统框架图，包括数据采集模块、数据传输模块、数据处理模块和数据显示模块。
2. 系统硬件设计：基于设计方案，采用相应的硬件设备进行组装，包括摄像头、受电弓传感器、数据采集器、无线通信设备等。
3. 系统软件开发：根据系统设计方案，编写相应的软件程序，包括数据处理软件、数据显示软件及管理软件等。
4. 系统测试：对研制的机车受电弓无线视频监控系统进行测试和调试，验证其数据采集、传输、处理和显示功能。
研究目标是研制出一套稳定可靠、易于操作和管理的机车受电弓无线视频监控系统。
通过系统的实施，实现对机车受电弓状态的实时监测和管理，提高铁路交通运行的安全性和效率。
三、研究方法和技术路线本研究采用设计-开发-测试的方法，结合现有的相关技术，包括传感器技术、数据采集技术、图像处理技术、无线通信技术等，设计和开发机车受电弓无线视频监控系统，并对研制的系统进行测试和调试，最终实现研究目标。
技术路线包括：1. 机车受电弓工作特点及系统设计方案的研究和制定；2. 系统硬件部件的选型和组装；3. 系统软件程序的设计和编写；4. 对研制系统进行测试和调试，最终实现系统的实施。
地铁弓网在线监测系统技术研究
地铁弓网在线监测系统技术研究摘要：研究地铁列车弓网在线监测系统技术方案，对系统的车顶设备、车内设备及车底设备等构成进行描述，重点分析弓网在线监测系统视频监视、燃弧监测、拉出值和导高等功能模块的工作原理。
关键字：地铁受电弓接触网在线监测0 引言随着地铁交通建设的高速发展，对地铁列车的安全性，可靠性和智能化需求越来越高。
受电弓和接触网的关系复杂，安全评估困难，故障严重，影响运营，因此弓网关系一直是地铁列车重要研究内容，然而普通地铁列车难以实时监测受电弓和接触网状态，不利于故障预警和诊断[1]。
1、弓网在线监测系统在运营的地铁列车上安装弓网检测系统，实现对弓网工作的状态监测，实时记录弓网运行状态数据。
自动识别受电弓及羊角结构异常（受电弓及羊角脱落、缺失、变形等）；检测受电弓碳滑板磨耗；实时检测受电弓异常燃弧，分析燃弧率；实时检测接触网几何参数（拉出值、导高、接触线高低差以及坡度）；检测受电弓和接触网温度；能及时发现弓网故障，通过对于弓网故障的快速定位，减少因地铁弓网故障导致的重大事故发生，提高地铁线路运营安全性。
系统还对大量的弓网运行动态的数据进行统计分析，为弓网检修人员检修弓网系统提供有效的指导数据[2]。
2、系统构成弓网监测系统由车顶设备、车内设备及车底设备等构成。
其中，车顶由应力检测模块、接触网几何参数检测模块、受电弓碳滑条磨耗检测模块、弓网燃弧检测模块、弓网接触力检测模块、弓网接触点温度检测模块、受电弓结构异常检测模块、悬挂装置检测模块、视频监测模块等组成。
车内设备由供电管理模块、综合定位模块、数据处理模块、数据存储模块组成。
车底设备由振动补偿模块组成。
系统拓扑图如图1所示，分析主机可单独设置或者集成在车内分析服务器内部。
3、系统的工作原理研究3.1、弓网视频监控利用工业监控相机对弓网工作状态进行监控，在车辆运行过程中实时拍摄弓网运行状态视频，维护人员可以使用PTU软件进行视频的回看和下载。
3.2、受电弓结构异常检测利用工业监测相机检测受电弓及羊角异常，异物侵入，滑板倾斜等异常，并实时告警提示。
弓网动态检测系统及其应用黄国策
弓网动态检测系统及其应用黄国策发布时间：2021-09-08T04:34:57.617Z 来源：《探索科学》2021年8月上15期作者：黄国策[导读] 为了及时检测到弓网系统故障，采用弓网状态动态检测系统来监测弓网系统的运行参数，实现实时发现具体故障位置并报警的功能，为列车的安全运行及维修人员的及时维修提供依据和保障。
佛山市轨道交通有限公司黄国策广东佛山 528200摘要：为了及时检测到弓网系统故障，采用弓网状态动态检测系统来监测弓网系统的运行参数，实现实时发现具体故障位置并报警的功能，为列车的安全运行及维修人员的及时维修提供依据和保障。
关键字：弓网系统;动态检测；应用分析受电弓与接触网构成的弓网关系是运营电客车与接触网相互作用的复杂系统，其健康状况对城市轨道交通的安全运营产生直接影响。
接触网主要为电客车提供牵引供电，它的可靠性影响着电客车的运行安全。
受电弓是电客车获取接触网电能的设备，它与接触网的良好接触，是接触网向电客车提供能量的关键。
弓网系统中的任何一个环节出现问题，都会影响受流质量，严重时会导致行车事故的发生。
近年来，随着城市轨道交通的不断发展和壮大，运营车辆和时间不断增加，维修的间隙缩短，运营维护部门的维修时间大量减少，导致弓网系统运行检修的问题日益严重。
1 弓网动态检测系统介绍弓网在线监测系统采用非接触式检测方案，用于测量电气化线路刚性、柔性接触线的拉出值、导线高度、接触线水平距离、接触线高差等动态几何参数，具备对接触线硬点、网压、网流、接触线磨耗等的实时检测与数据处理能力，可对弓网燃弧、温度进行检测，同时对受电弓形态姿态、接触网定位悬挂装置进行高清成像。
弓网动态检测系统由车顶采集单元、车内处理单元、车下辅助单元、地面服务器组成。
车顶采集单元主要包括：接触网几何参数检测、弓网燃弧检测、弓网温度检测、弓网硬点/冲击检测等功能。
为提高接触网几何参数检测精度，车底安装有振动补偿设备，修正接触网几何参数检测误差，从而提高检测精度。
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。
车载式弓网实时监测系统的研讨
就跨座式单轨的运行状况来看，一种高效的车载式弓网实时检测系统可以极大的满足系统监控的实际要求。这一系统的主要工作采用机器视觉的非接触式监测设备来实现，通过数字图像分析系统对弓网状况进行监测与分析。借助于车载信号以及定位系统实现故障位置的高精度定位，并通过无线传输技术来完成故障的传输并报警。这一系统的设计和运行是独立的，并不会对其他的设备产生干扰和影响。即使在较差的环境和天气条件下，也能够实现对数据和信息的准确获取和实时记录，实现弓网故障的及时发现并妥善解决，保障列车的安全运行。
关键词：车载式弓网；实时监测系统；系统现状
一、弓网检测系统现状
受电弓在运行过程中呈动态变化状态，弓网故障发生在运行过程当中，当发生异常故障时不能第一时间发现和及时处理，导致故障严重程度继续向恶化趋势发展，最终发展为更严重的弓网事故，从而影响列车安全运行，给运营安全带来极大影响。设备检修采用传统的操作方式不仅具有极低的操作效率，而且在工作中人员的劳动强度高，不能马上快速获取线路运行情况，满足不了我国现阶段的城市交通发展需要，无法实现高效、安全的运营要求。
车载式弓网实时监测系统的研讨
摘要：城市轨道交通受电弓、接触网是现阶段国内应用较多的一类受流设备，在特定材质的接触滑板受电的基础上，可以为车辆提供持续稳定的供电电源。基于受电弓和接触网具有不同的设计特点，所以在运行过程中经常出现弓网配合故障，受电弓出现的问题主要表现在滑板的异常磨损、燃弧现象、打弓现象等，接触网出现的问题主要表现在硬点，异常工磨耗、偏磨，导高坡度变ห้องสมุดไป่ตู้率异常等现象。通过受电弓和接触网在线运营状态的监控，在运营期间不间断采集正线动态数据，掌握弓网配合情况以达到减少弓网事故发生，延长受电弓滑条和接触网线的使用寿命，减少损失，节约成本。
弓网监测系统中测量接触力硬点的研究周友坤1祁冬文2
弓网监测系统中测量接触力硬点的研究周友坤1 祁冬文2发布时间：2023-05-27T08:11:46.572Z 来源：《中国科技信息》2023年6期作者：周友坤1 祁冬文2 [导读] 随着时代的发展，良好的弓网匹配关系是城市轨道车辆安全运行的保证，而弓网接触力和刚性点是弓网匹配关系的直接物理表示，因此，测量弓网接触力和刚性点已成为研究弓网匹配关系的重要对象，主要的测量方法是直接通过接触传感器进行测量。
该方法需要改变弓网的物理结构，会影响弓网的物理性能，维修难。
1.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111；2.中车青岛四方机车车辆股份有限公司 266111摘要：随着时代的发展，良好的弓网匹配关系是城市轨道车辆安全运行的保证，而弓网接触力和刚性点是弓网匹配关系的直接物理表示，因此，测量弓网接触力和刚性点已成为研究弓网匹配关系的重要对象，主要的测量方法是直接通过接触传感器进行测量。
该方法需要改变弓网的物理结构，会影响弓网的物理性能，维修难。
关键词：弓网监测；测量；接触力硬点引言近年来，图像识别技术和图像处理算法得到了广泛的研究，图像处理技术日趋成熟和稳定，在检测设备中得到了广泛的应用。
弓网网络监控系统是综合运用图像识别技术的城市轨道交通车辆弓网监控系统，接触网络和弓网网络相关性的测量与评估，同时，弓网网络监控系统可以实现弓网网络的安全监控，弓网电流效应监控，弓网网络事故原因分析及责任等功能，逐渐成为城市轨道交通中不可缺少的子系统，地铁企业、主办方也越来越多地采用弓网监控系统项目。
1弓网受流检测1.1接触力检测在接触力检测中，由于接触线与滑板接触，以及接触线输出值的存在，弓网网络的接触点不断移动，力传感器不能直接安装在弓网网络的接触点位置，弓网网络的接触力不能直接测量。
力测量传感器目前安装在尽可能靠近接触点的位置，现有的技术解决方案主要安装在滑板的底部。
因此，传感器的测量值和弓网网络接触力的实际值不一致，因此需要增加惯性力和空气动力学补偿。
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。
城市轨道交通车辆弓网检测技术研究
城市轨道交通车辆弓网检测技术研究摘要接触网和受电弓的功能是为车辆提供电能和动力，是城市轨道交通牵引供电系统不可或缺的一部分。
而弓网在工作过程中容易出现组件温度过高、燃弧等现象，造成牵引供电系统损坏，从而影响车辆的安全运行。
弓网检测系统可对弓网运行异常状态进行动态实时检测，能及时准确地发现弓网异常及故障隐患，从而避免安全事故的发生，使得车辆能够正常运行。
关键词弓网检测技术城市轨道交通1前言随着城市轨道交通的快速发展，越来越多的城市已经开通或正在建设城市轨道线路。
人们在享受城市轨道交通带来便利的同时，也对其安全性和可靠性提出了更高的要求。
可靠的牵引供电系统是轨道交通安全运行的基础，接触网是牵引供电系统的重要组成部分，而长期存在的维修时间不足及缺乏合理检测手段的问题，导致接触网的状态缺乏监测，运行检修问题日益凸显。
如何“通过有效的检测检测手段，提前发现各类故障，并进行科学的评估和及时的处置，杜绝事故发生，避免供电中断与运输瘫痪的问题发生”，对于保障城市轨道交通运行安全意义重大。
2弓网监测技术工作概况随着轨道交通车辆智能化水平的发展，实时，动态高精度，高效率的在线检测系统，有助于及时发现故障、提高效率，减少劳动力成本、为轨道交通安全维护提供依据，提高运行安全。
2.1 弓网检测系统组成接触网检测系统车载部分主要由车顶检测设备（弓网检测及巡视模组及受电弓压力硬点检测传感器）、车顶分线器、系统的总体框图如下图所示：图1 弓网检测系统整体框图2.2 弓网检测功能弓网检测及巡视模组内部配备有高清工业相机、高亮白光灯、紫外传感器、激光器、红外热成像仪、3D相机等，内置几何参数检测模块、紫外燃弧检测模块、红外测温模块、接触线磨耗检测模块、接触网关键悬挂检测模块[1]。
2.3 红外测温当接触线、汇流排、电气连接件接触不良，在实际的运行过程中这些模组温度会过高，严重时，烧蚀损伤这些模组。
通过红外相机进行温度检测，及时发现温度过高的模组，及时处理，避免严重故障的发生，如图2所示。
车载弓网在线监测系统在地铁车辆中的应用研究
车载弓网在线监测系统在地铁车辆中的应用研究摘要：弓网系统是地铁车辆牵引供电系统的关键环节之一，对其实时在线监测能有效保证地铁车辆的安全运营。
本文从地铁车辆检修需求出发，研究了弓网在线监测系统在地铁车辆中的配置需求，最大限度地减少工程投资的同时，对地铁车辆的检修提供指导作用。
关键词：弓网，监测系统，地铁，检修1引言受电弓是我国城市轨道交通常用的一种受流装置，通过特定材质的碳滑板从接触网取电，为地铁车辆提供动力能源，弓网关系如图1所示。
但基于不同的受电弓和接触网设计特性，一般的弓网问题主要有碳滑板偏磨、接触网异物及燃弧等[1]。
目前地铁主要采用DC1500V的大电流供电特性，弓网故障可能会引起供电系统的跳闸或车辆损坏，直接影响运营可靠性及安全。
弓网在线监测系统是一种对弓网的匹配性及可靠性的实时监测设备，根据监测数据进行分析处理，及时对故障信息进行报警[2]，保障弓网故障不被扩大和恶化。
2车载弓网在线监测系统设计2.1系统介绍车载弓网在线监测系统是一种车载受电弓实时自动化、动态综合监测系统，在地铁车辆运行时，无需接触，即可自动检测弓网状态和主要工作参数，系统除了对弓网各种状态以沈阳地铁4号线一期工程地铁车辆为例，分析地铁车辆中弓网在线监测系统的功能配置需求情况。
沈阳地铁4号线一期工程选择2列车的其中一个受电弓，配置了如图2中的所有功能，前列车的另一个受电弓不再配置针对接触网状态的监测功能；除前列车外，其余列车的每个受电弓加装摄像头装置，可以根据监控视频及图片，有效分析弓网接触状态、异物情况及燃弧等。
这样既减小了巨大的工程投资，还可以满足运营检修需求，为故障排除提供了可靠的保障。
2.3对车辆检修的指导意义车辆段无线终端设备是对监测的数据进行分析、统计，对受电弓和接触网的故障信息进行记录等。
调度及检修人员可通过远程监控服务器，实时访问弓网的在线运行数据，获取报警、警告信息，及时处理故障，从而避免事故的发生。
219338865_南宁轨道交通5号线车辆车载弓网检测系统应用研究
智能交通NO.05 202342智能城市 INTELLIGENT CITY南宁轨道交通5号线车辆车载弓网检测系统应用研究赵磊通（南宁轨道交通集团有限责任公司，广西 南宁 530022）摘要：随着轨道交通全自动运行技术的成熟，智能运维也逐渐成为发展趋势。
在城市轨道交通运行中，弓网关系状态是影响运行质量比较关键的环节之一。
文章介绍南宁轨道交通5号线车辆车载弓网检测系统，该系统通过采用机器视觉、传感器、计算机、通信和工业控制技术，并融合大数据、信息化等技术，实现车载监测数据在地面的存储、整合、分析、展示和应用。
系统通过实时监测及信息反馈，提供了更加齐全完整及更符合运营实情的状态数据，能够有效提高弓网关系智能化运维水平，进一步提高弓网故障处置效率，降低运维成本。
同时促进检修由定期修向状态修的转变，实现日检夜修的高效工作方式。
关键词：轨道交通；弓网检测；智能运维中图分类号：U226 文献标识码：B 文章编号：2096-1936（2023）05-0042-03DOI ：10.19301/ki.zncs.2023.05.0131 研究概述南宁轨道交通5号线车辆配置了弓网检测系统，在运营过程中通过高速相机、传感器实时采集弓网关系的各类数据信息，通过车载主机实时分析弓网数据，由车地无线传输通道将弓网数据（状态数据、故障数据、环境数据等）发送至地面服务器。
地面服务可实现对影响运营的弓网故障进行实时告警提示，便于运营人员及时做出相应对策，避免故障扩大化[1-3]。
地面服务的智能分析软件通过分析和挖掘弓网数据，借助智能诊断及预测模型监测、诊断和管理弓网的状态，评估弓网关系存在的隐患，通过输出的弓网关系诊断结果及报告实现弓网故障和维护工作任务的制定，实现精准维修及维护，减少周期性维修、过度维修、无效维修等，提高检修维护效率，有效降低维护成本和弓网运行风险。
2 车载弓网检测系统总体框架2.1 系统总体框架南宁轨道交通5号线车辆车载弓网检测系统主要包括弓网车载设备和地面数据管理两部分。
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。
地铁车辆上智能弓网在线检测系统的主要技术探讨
地铁车辆上智能弓网在线检测系统的主要技术探讨摘要：本文主要分析了地铁车辆上智能弓网在线检测系统，然后阐述了主要检测技术，最后总结了几种弓网关系测试手段的差异性。
关键词：地铁；车辆；弓网在线检测针对于地铁智能弓网在线检测系统展开相关分析研讨，其实际上指的是受电弓和接触网的实时检测系统。
要想运用弓网关系测试方式，则必然需要借助于弓网参数的动态检测设备加以完成。
从传统的角度对地铁接触网的检修工作展开分析，其通常会借助于人力巡查的方式以及作业车辆巡查的方式开展。
以某个地铁为例加以说明，在运行列车上配置检测系统，借助非接触式的方法对工作状态下的弓网进行动态检测、监测，以便于及时发现工作条件下的受电弓异常问题、接触网的几何参数有异等情况。
并经过现场数据分析，将异常信息和数据发送至地面数据中心。
便于人工检查复核，为受电弓、接触网的日常保养与检修提供了依据。
一、地铁智能弓网在线检测系统该系统采用了深度学习技术、图像智能辨识技术、红外热成像技术等，可以实时监测受电弓的构造、弓网接触点的发热状态、以及接触网的硬点等数据。
当监测发现有异常情况时，系统将在列车上进行告警提醒，同时还会借助于车载无线网向地面显示端、服务器传动异常情况的视频、图像等资料信息。
地面分析服务器将根据监测信息进行数据分析和计算，为弓网关系的维护改进提供必要的支持。
系统的主要功能模块包括如下几方面：（1）列车受电弓结构异常监测技术。
系统可即时监测弓网情况并在系统中保存高清影像数据，方便事后的检查和管理；系统可即时监测受电弓及羊角的形态变化和缺损情况，发现异常及时进行告警。
（2）受电弓与接触线接触点的温度监测功能。
当检测的温度值高于限定值时自动进行告警。
（3）接触网硬点检测。
系统检测到沿线的接触网硬点后会自动进行报警。
智能弓网的在线检测系统的构成如图1所示。
二、检测系统的主要技术（一）受电弓结构异常检测技术该技术通过智能高清影像监控相机，可以实现对弓网的局部细节的放大，并能够对关键处实现定时的自动检测，并记录有关工作情况，从而为后期的图像处理分析工作提供便利。
弓网故障检测系统的研究
弓网故障检测系统的研究作者：樊晓丽来源：《中国科技纵横》2014年第18期【摘要】弓网故障检测系统主要由车载设备部分组成，车载设备部分由3个子系统组成，包括信息定位系统、数据采集系统和检测信息传输系统。
整个系统采用非接触式的检测方法，在机车运行过程中，无需人为干预，全天候自动完成参数检测和数据的采集，在接触网发生故障时，能够帮助随车机械师进行事故原因分析，有效缩短事故分析处理的时间，为铁路安全运输秩序提供了保障。
通过分析积累的采集数据，能够找出接触网故障发生的一定规律，起到预警作用，为接触网的维护和调整提供科学依据。
【关键词】接触网受电弓动态检测数据采集1 引言接触网作为电气化铁路的重要组成部分，其状态的优劣直接影响到电气化铁路的运行安全。
目前的检测系统由于计算机和传感器技术的限制，数据处理速度较低，检测结果不能全面反映接触网的运行状态；而且数据处理系统“呆笨”，数据的后期处理过于简单，难以满足用户的需求；另外，我局地处内蒙古自治区中西部，这就对检测设备提出了更高的要求。
因此提出一种弓网故障检测系统，主要由车载设备部分组成，而车载设备部分由3个子系统组成，包括信息定位系统、数据采集系统和检测信息传输系统。
整个系统采用非接触式的检测方法，实时提供弓网运行状态高清视频信息，自动检测里程等动力学参数，实现高速铁路接触网状态的动态检测功能，为高速铁路接触网的动态复核和日常维护提供科学依据。
2 系统组成弓网故障检测系统的车载设备部分由5个子系统组成，包括车载摄像、电源、照明、传输、本地显示等系统及监控主机，系统配置如表1所示。
表1 系统配置3 系统设计与安装3.1系统设计3.1.1总体概述建设规模：机车共两节，两节车厢均长16米、宽3米、高4米，中间连接处1.5米。
施工范围：（1）摄像机安装；（2）热成像仪安装；（3）LED补光灯安装；（4）液晶显示器安装；（5）监控主机安装；（6）线缆铺设。
3.1.2系统设计系统设计示意图如图1所示：图1 系统设计示意图该方案中，两节车厢的摄像机及夜间补光灯和热成像仪都位于车厢顶部，两端司机室各部署一台液晶显示器。
高铁车载弓网运行状态检测装置护罩结构及工艺改进的探讨
安全防护等级 ， 是车载 弓网运行状态检测 装置在 集成 的过程 中必 须 认 真 考 虑 的 问题 。因此 ， 车载 弓网运行 状态 检测 装置 护罩 在设计 方案 的选 择和 安全 防 护等级 方 面可 以从 以下几点 考虑 ： １ 弓网运行 状态检 测装 置 护罩必 须具 备的 特点 弓网运行 状态 检测装 置 由全数 字 高速动 态红 外 热像 仪 、 高 分辨 率高速 可见 光摄 像机 、 夜 间补光 灯 等系 统有 机 的集 成 在 同一 流 线 型 车 顶 防护 罩 内。由于高铁车顶的高速、 动态、 强 冲击 、 强电磁、 温差 大 等恶劣 的特 殊运 行 环 境 ， 以及 系 统要 求 具 有高的数据采集和数据传输速率和全数字高速动 态 红外 热像仪 、 高 分 辨 率 高速 可 见 光 摄像 机 的高 精 密度拍 摄条 件 要 求 ， 使得 弓 网运 行 状 态 检测 装
安 装在 高铁 车顶 的 车载 弓网运行 状 态检 测装 置护 罩的 结构及加 工工 艺提 出 了应 当注 意的 问题
和 改进 的 建议 。
关 键词 ： 高铁 ；护 罩 ；结构 ； 工 艺 中 图分 类号 ： Ｔ Ｈ １ ６ 文献 标识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ６ ７ ４ ． ３ ４ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ６ ） ０ ８ － ０ ０ １ ２ － ０ ４
置 护罩 必须 要 有 Ｉ Ｐ ６ ６ 以上 防护设 计 、 抗 电磁干
弓 网运行 状 态检测 装 置是 弓网监 测系 统 的车 顶 电气 测控 部分 ， 是 以检 测 接 触压 力 为 核 心 的 多
功 能动 态监测 系 统 ， 实 现 对 受 电 弓和 接 触 网的 拉
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ６— ０ ６—２ １
地铁车辆弓网关系研究
工程技术大学,2019. [2] 宁小辉.城市轨道交通车辆受电弓受流稳定性的分析[J].科技展
地铁列车由碳滑板受流方式逐渐转变为受电弓受流方式， 受流系统是列车动力的重要组成部分。受电弓作为列车受流装 置，其运行状态直接关系列车运行质量。因线路条件限制，不易 观察到受电弓运行状态及弓网配合是否良好，特别是极端天气下 出现接触网结冰后受流能力大幅下降，其运行状态直接关系列车 运行安全与质量。现阶段接触网检修模式多以计划检修为主，检 修方式为步行巡视、工程车巡视、梯车巡视、电客车巡视等，现 有方式无法实时获得受电弓与接触网的配合关系，查找故障点位 时依赖作业人员的细心程度。因此，如何迅速查找故障点位，获 得实时弓网运行状态等成为弓网关系研究方向。
2.1 信息检测——弓网监测系统 弓网监测系统一般包括车载检测装置及地面服务器终端设 备，由激光光源、高清工业相机、传感器等设备及处理分析软 件组成。实现列车运行时对弓网燃弧、接触网几何参数、弓网 实时配合程度等信息。地面服务器可接收实时状态视频及故障 信息，如位置、故障种类等，检修人员可及时发现设备异常状 态，做好故障修复的准备工作。受限于列车运行环境，弓网检 测系统设备要求能在恶劣环境下工作，地下段区间光线较差， 应满足灰暗环境下的使用需求。同时，要充分考虑防水、抗震 特性及检修作业人员的维护周期，避免因维护周期过长导致设 备拍摄检测不清晰的情况出现。 ①实现实时定位功能。弓网监测系统的检测设备应实现 精准定位，可通过采集列车网络系统数据将位置信息反馈在
3 硬件改造——除冰碳滑板 碳滑板是车辆受流系统中的重要部件，碳滑板安装于受电
弓弓头，是车辆运行必不可少的重要配件。单架受电弓上一般 成对或两对出现。目前国内轨道交通行业多数使用浸金属碳滑 板，冬季接触网易发生结冰现象，在列车运行过程中，影响碳 滑板受流，容易产生电弧，对列车运行产生影响。现有浸金属 碳滑板无法在运行过程中刮走因冻雨产生的接触网结的冰，因 此可考虑改造现有浸金属碳滑板组成结构，保障在不影响其受 流的情况下，同时兼具除冰性能。可考虑将浸金属部分材质换 成铜或铜合金，安装时注意铜条朝向运行方向，列车于上下行 区间行走时，确认铜条部分先接触接触网。使用时需注意铜条 磨耗到限情况，因增加合金部分，碳滑板重量增加，因此具有 除冰功能的碳滑板可磨耗量较普通浸金属碳滑板有所减少，检 修人员应注意除冰碳滑板的使用情况[3]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
车载式弓网实时监测系统的研讨
发表时间：2018-08-01T11:10:16.757Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：刘强平1 张鸿凯1 杨棋1 吴耿才1 范忠林1 漆[导读] 摘要：城市轨道交通受电弓、接触网是现阶段国内应用较多的一类受流设备，在特定材质的接触滑板受电的基础上，可以为车辆提供持续稳定的供电电源。
（1 东莞市诺丽电子科技有限公司广东省东莞市 523039；2重庆市轨道交通（集团）有限公司大修公司重庆市 401122；3重庆市轨道交通（集团）有限公司运营三公司重庆市 401122）
摘要：城市轨道交通受电弓、接触网是现阶段国内应用较多的一类受流设备，在特定材质的接触滑板受电的基础上，可以为车辆提供持续稳定的供电电源。
基于受电弓和接触网具有不同的设计特点，所以在运行过程中经常出现弓网配合故障，受电弓出现的问题主要表现在滑板的异常磨损、燃弧现象、打弓现象等，接触网出现的问题主要表现在硬点，异常工磨耗、偏磨，导高坡度变化率异常等现象。
通过受电弓和接触网在线运营状态的监控，在运营期间不间断采集正线动态数据，掌握弓网配合情况以达到减少弓网事故发生，延长受电弓滑条和接触网线的使用寿命，减少损失，节约成本。
关键词：车载式弓网；实时监测系统；系统现状
一、弓网检测系统现状
受电弓在运行过程中呈动态变化状态，弓网故障发生在运行过程当中，当发生异常故障时不能第一时间发现和及时处理，导致故障严重程度继续向恶化趋势发展，最终发展为更严重的弓网事故，从而影响列车安全运行，给运营安全带来极大影响。
设备检修采用传统的操作方式不仅具有极低的操作效率，而且在工作中人员的劳动强度高，不能马上快速获取线路运行情况，满足不了我国现阶段的城市交通发展需要，无法实现高效、安全的运营要求。
要实现检测效率的提高，部分地铁公司已经开始应用了在线检测系统，弓网的运营状况通过非接触式成像技术进行实时的监控，并且对图像进行高质量和高效率的处理。
传统的定点监测及非运营设备车辆检测不能够及时、全面、准确、系统的了解供电网的实际运行性质，无法了解弓网的匹配真实性能。
就跨座式单轨的运行状况来看，一种高效的车载式弓网实时检测系统可以极大的满足系统监控的实际要求。
这一系统的主要工作采用机器视觉的非接触式监测设备来实现，通过数字图像分析系统对弓网状况进行监测与分析。
借助于车载信号以及定位系统实现故障位置的高精度定位，并通过无线传输技术来完成故障的传输并报警。
这一系统的设计和运行是独立的，并不会对其他的设备产生干扰和影响。
即使在较差的环境和天气条件下，也能够实现对数据和信息的准确获取和实时记录，实现弓网故障的及时发现并妥善解决，保障列车的安全运行。
二、车载式弓网实时监测系统
单轨弓网动态监测系统，是一种车载弓网关系实时自动化、动态综合监测系统。
在单轨列车运行时，采用非接触式检测方式，可自动检测受电弓及接触网的主要工作参数，如受电弓的拉弧、离线及工作状态检测，对接触网的拉出值、导高值、磨耗及温度等参数进行检测。
系统除了对被检测列车车号、列车位置、受电弓、接触网各种状态检测参数进行分类统计存储外，还将自动记录弓网状态异常时的图像及数据，需紧急处理的故障进行实时告警。
主要检测项及技术指标如下表所示：
三、监测系统功能描述
1.燃弧率检测
燃弧率指标是反映弓网配合关系最重要的指标之一。
利用专业技术检测手段对弓网配合过程中出现的燃弧现象进行实时动态检测，并记录燃弧发生过程中的实时视频，对超出阈值的故障进行告警。
从燃弧告警的图片及实时视频里面，能够精确定位到燃弧故障的具体位置，方便及时处理和更换作业。
2.高清图像识别
利用专业相机传感器对接触网和受电弓的固定螺丝、夹具、支撑杆、绝缘子等关键部件及异物侵入进行实时检测。
通过录入运行线路各个关键部件正常状态下的原始图像资料，在列车运行过程中对各个部件进行实时高清拍摄并与正常状态进行比较，检测到异常状态时进行实时告警并将实时图像资料通过无线传输技术传输到监测终端显示界面进行声光告警。
并对整个运行图像资料进行保存，便于对整个弓网系统进行人工查看及实时视频回放，视频存储在车辆的存储设备上，系统预留视频下载接口，方便下载图像视频。
如图1 所示：
测，及时发现温度过高的部件，并进行维修处理，避免严重故障的发生。