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摘要高速鐵路快速發(fā)展對接觸網(wǎng)的可靠性、安全性等提出更高的要求，供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)（簡稱“６Ｃ系統(tǒng)”）為高速鐵路接觸網(wǎng)臨時修、綜合修、精調(diào)精修（三級修）提供數(shù)據(jù)來源，為保證狀態(tài)修奠定基礎(chǔ)。分析檢測監(jiān)測技術(shù)，研究６Ｃ系統(tǒng)功能，為６Ｃ設(shè)備開發(fā)、優(yōu)化和應(yīng)用提供借鑒。

關(guān)鍵詞接觸網(wǎng)；６Ｃ系統(tǒng)；檢測監(jiān)測

高速鐵路全部是電氣化列車，接觸網(wǎng)在供電回路中起著十分重要的作用。接觸網(wǎng)作為一種露天、沒有“防護外衣”的供電設(shè)備，要經(jīng)受風(fēng)、雷電、污染、冰雪和溫度的考驗及環(huán)境污染對接觸網(wǎng)性能的影響，無備用特性決定了接觸網(wǎng)的唯一性、重要性和脆弱性［１］。高速列車需要獲取源源不斷的能量，供電設(shè)備的運行可靠性、接觸網(wǎng)日常檢修及故障后快速維修至關(guān)重要。接觸網(wǎng)的維護管理主要分檢測監(jiān)測、日常養(yǎng)護、專業(yè)修理（簡稱檢測、養(yǎng)護、維修）３種業(yè)務(wù)類型［２］。檢測是接觸網(wǎng)設(shè)備設(shè)施科學(xué)養(yǎng)護和維修的重要前提，其重要性越來越突出。國鐵集團不斷強化技防安全能力，綜合運用物聯(lián)網(wǎng)、圖像識別、感知系統(tǒng)等先進技術(shù)全面推進高速鐵路供電安全（接觸網(wǎng)）檢測監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)，打造全方位、全覆蓋、一體化的綜合供電檢測監(jiān)測體系［３－４］，獲取海量高質(zhì)量接觸網(wǎng)動態(tài)和靜態(tài)狀態(tài)檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)，信息收集完成后通過６Ｃ數(shù)據(jù)中心進行綜合數(shù)據(jù)分析，從而實時或及時掌握接觸網(wǎng)設(shè)備設(shè)施運行狀態(tài)，提前發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷和安全隱患，為實現(xiàn)精調(diào)精修提供科學(xué)依據(jù)。

１檢測監(jiān)測技術(shù)

高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測技術(shù)發(fā)展最早是德國，其次是英國、法國、日本。為提高工作效率及安全性，主要采用接觸式和非接觸式檢測技術(shù)。

１．１接觸式檢測技術(shù)

該技術(shù)需要受電弓與接觸線接觸，不同功能的傳感器布置在受電弓上，如在受電弓托架上安裝接觸壓力傳感器和加速度傳感器。

１．２非接觸式檢測技術(shù)

激光測量、高清攝像機、圖像識別處理技術(shù)被應(yīng)用到高速鐵路供電安全檢測中，不需要與接觸線接觸，如定位器坡度確定是基于高速圖像處理實時對拍攝的視頻進行分析得到的。

１．３測量補償系統(tǒng)

不同的測量技術(shù)得到的參數(shù)都是用來指導(dǎo)接觸網(wǎng)維修，其中列車行進過程中檢測到的參數(shù)雖能真實反映運行中的弓網(wǎng)狀態(tài)，但是接觸網(wǎng)工對接觸網(wǎng)隱患或故障檢修都是在靜態(tài)下進行的，因此要對動態(tài)測量值進行補償，使其與靜態(tài)測量值相當(dāng)。

２６Ｃ系統(tǒng)介紹

６Ｃ系統(tǒng)為高速鐵路供電系統(tǒng)運行維修模式變革提供全方位技術(shù)支持，主要包括６個子系統(tǒng)，具體如圖１所示，其主要巡檢參數(shù)如表１所示。

２．１高速弓網(wǎng)綜合檢測裝置（１Ｃ）

該裝置是整個系統(tǒng)中檢測項目最多、精確度最高的裝置。它進行等速檢測，即綜合檢測車的運行速度和高鐵實際運行速度相同。檢測數(shù)據(jù)自動分析完成后生成檢測報告下發(fā)給相關(guān)鐵路局。該裝置通過高速綜合檢測列車上的接觸壓力、加速度、角位移導(dǎo)高、網(wǎng)壓等不同功能傳感器實現(xiàn)對弓網(wǎng)接觸力、硬點、導(dǎo)線高度、接觸網(wǎng)電壓的測量；采用紫外光電管、激光雷達、攝像機等裝備對離線、動態(tài)拉出值、定位器坡度等進行實時檢測。在聯(lián)調(diào)聯(lián)試和運行維護中應(yīng)用可以實現(xiàn)以下功能：（１）接觸網(wǎng)工程靜態(tài)驗收合格后，評價和驗證其系統(tǒng)功能；（２）依據(jù)高速鐵路接觸網(wǎng)動態(tài)檢測評價標(biāo)準(zhǔn)檢驗接觸網(wǎng)系統(tǒng)的施工質(zhì)量；（３）通過對采集的數(shù)據(jù)進行分析，指導(dǎo)接觸網(wǎng)系統(tǒng)進行優(yōu)化、調(diào)整，同時對運營高速鐵路進行周期性檢測，其數(shù)據(jù)直接指導(dǎo)供電設(shè)備維護單位進行維修。

２．２接觸網(wǎng)安全巡檢裝置（２Ｃ）

該裝置主要是代替接觸網(wǎng)工步行巡視，提高效率和準(zhǔn)確性。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，為便攜式設(shè)備，主要包括高清攝像機和圖像處理設(shè)備兩部分，將其放置在列車司機室，攝像機負(fù)責(zé)對接觸網(wǎng)外部環(huán)境錄像、圖像采集系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行存儲和分析。該裝置可以采用智能分析，工作人員也可以利用分區(qū)或參照分析輕飄物和危樹侵限、鳥窩、接觸網(wǎng)零部件松脫、斷裂等問題。２Ｃ檢測周期不固定，特殊情況時可以加密檢測次數(shù)，例如鳥害高發(fā)期。

２．３車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置（３Ｃ）

該裝置安裝在實際運營的高速列車車頂，距離受電弓２ｍ左右的位置，供大部分功能與１Ｃ相同，例如拉出值、硬點、導(dǎo)高的測量等，還可以實現(xiàn)弓網(wǎng)受流狀態(tài)異常監(jiān)測，例如弓網(wǎng)離線引起的電火花。此外，還可以非接觸檢測絕緣子的絕緣狀況，以及實現(xiàn)對１Ｃ采樣參數(shù)的加密采集，可以全天候（晝、夜、風(fēng)、雨、雪、霧）及時反應(yīng)高速鐵路接觸網(wǎng)與受電弓運行狀態(tài)。

２．４接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測監(jiān)測裝置（４Ｃ）

該裝置替代人工檢查，大大節(jié)省人力成本，提高檢查效率。大量的矩陣相機、高清攝像機、補光裝置等安裝在接觸網(wǎng)作業(yè)車或?qū)Ｓ密囕v車頂，可以對接觸網(wǎng)靜態(tài)幾何參數(shù)實現(xiàn)連續(xù)測量，并根據(jù)得到的接觸線高度及接觸線橫向偏移等參數(shù)判斷錨段關(guān)節(jié)、中心錨結(jié)處是否平順和跨中是否有負(fù)弛度等。它還可以利用清晰度極高的攝像機對定位裝置、接觸懸掛和附加懸掛涉及的零部件進行全方位成像檢測，其圖片清晰度足夠自動識別零部件的松動、斷裂、脫落等一系列故障，其補光裝置可以實現(xiàn)夜間“天窗”點檢測，從而提高運輸效率。它的擴展功能還包括定位器坡度檢測、接觸線探傷等。

２．５受電弓滑板監(jiān)測裝置（５Ｃ）

該裝置以攝像機的形式安裝在局界、段界、車站咽喉區(qū)、動車段列車出入庫線等地點，采集的數(shù)據(jù)可以無線傳輸?shù)揭曨l存儲系統(tǒng)。它可以實時監(jiān)測高速列車滑動取流裝置（受電弓滑板）的技術(shù)狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常，用于事故分析管理及故障責(zé)任區(qū)域劃分，便于指導(dǎo)基層單位進行接觸網(wǎng)隱患排查和故障維修。同時，高清成像攝像機可以實現(xiàn)車號識別，其擴展功能包括受電弓結(jié)構(gòu)部件（含弓角、框架等）的缺陷自動識別、報警及受電弓動態(tài)性能監(jiān)測。

２．６接觸網(wǎng)及供電設(shè)備地面監(jiān)測裝置（６Ｃ）

為監(jiān)測接觸網(wǎng)及供電設(shè)備運行狀態(tài)，在接觸網(wǎng)的特殊斷面分別設(shè)置接觸網(wǎng)張力補償在線監(jiān)測、定位裝置振動特性監(jiān)測、電連接線夾狀態(tài)在線監(jiān)測、絕緣子狀態(tài)在線監(jiān)測、設(shè)備視頻監(jiān)控等裝置，不同的在線監(jiān)測裝置實現(xiàn)分布式監(jiān)測，分別完成以下功能：（１）線索張力監(jiān)測；（２）線索振動及定位點抬升量監(jiān)測；（３）線索溫度監(jiān)測；（４）絕緣子、高壓電纜頭、避雷器、隔離開關(guān)等供電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。

３結(jié)語

近年來，６Ｃ系統(tǒng)已經(jīng)在我國高鐵接觸網(wǎng)檢測監(jiān)測中廣泛應(yīng)用，并取得了較好效果。借助６Ｃ系統(tǒng)開展檢測監(jiān)測數(shù)據(jù)收集、分析、挖掘，為及時發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)缺陷、開展接觸網(wǎng)狀態(tài)修提供重要依據(jù)。

參考文獻

［１］李瑞．四跨非絕緣錨段關(guān)節(jié)的缺陷分析和應(yīng)對措施［Ｊ］．鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，２０１８，３０（３）：９．

［２］王保國，張可新，楊桉，等．高速鐵路基礎(chǔ)設(shè)施維護管理及綜合維修體系研究［Ｊ］．中國鐵路，２０１９（３）：１０．

［３］李耀云，高英杰，張文雍．高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)（６Ｃ系統(tǒng)）分析方法探討［Ｊ］．電氣化鐵道，２０１９，３０（５１）：２５０．

［４］姜文賢．高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)淺析［Ｊ］．電氣化鐵道，２０１７，２８（４）：６．

作者:韓猛 單位:中國鐵路鄭州局集團有限公司供電部