接触网几何参数检测仪的原理及应用
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接触网检测车第1部分:客车类1. 引言在铁路运输系统中,接触网是供给电力给列车牵引装置的重要部分。
为了确保接触网的正常运行,及时发现并修复接触网的故障至关重要。
接触网检测车是一种专门用于检测接触网状态的车辆,本文将介绍接触网检测车在客车类上的应用。
2. 接触网检测车的概述接触网检测车是一种特殊的铁路车辆,它配备了各种传感器和监测设备,能够检测接触网的状态和性能。
接触网检测车通常由一辆动力车和若干辆附挂车组成,其中动力车负责提供动力,而附挂车则携带各类检测设备。
3. 客车类接触网检测车的设计与结构客车类接触网检测车的设计与结构是为了满足客车类列车的检测需求。
主要包括以下几个方面:3.1 动力车的设计与结构客车类接触网检测车的动力车通常采用柴油机作为动力源,具备一定的牵引力和移动能力。
动力车还配备了司机室,方便操作员对车辆进行控制。
3.2 附挂车的设计与结构附挂车携带了接触网检测设备及其相关的测量和监测设备。
具体而言,附挂车包括以下几个部分:•接触网测量系统:用于测量接触网的高度、水平位置、弓角等参数,以评估接触网的状态。
•基站系统:接收和处理来自接触网测量系统的数据,提供实时监测和报警功能。
•数据存储与传输系统:用于存储和传输接触网测量数据,为后续数据分析和处理提供支持。
4. 客车类接触网检测车的工作原理客车类接触网检测车的工作原理主要包括以下几个步骤:1.动力车提供动力,将接触网检测车移动到指定的检测位置。
2.接触网测量系统开始对接触网进行测量,获取关键参数数据。
3.测量数据通过基站系统传输到数据存储系统进行处理和存储。
4.操作员可以通过监控系统实时查看接触网的状态,发现异常情况并及时采取措施。
5. 客车类接触网检测车的应用客车类接触网检测车主要应用于客车类列车的接触网检测和维护。
它可以帮助运营方及时发现接触网的故障和缺陷,保证接触网的正常运行,提高列车运行的安全性和可靠性。
此外,客车类接触网检测车还可以用于接触网的巡检和日常维护,帮助运营方发现潜在问题并进行修复,进一步降低接触网故障的发生率。
基于视觉测量的接触网几何参数检测系统设计摘要: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。
接触网几何参数检测技术的发展关乎电气化铁路能否实现安全、高效的运营。
本文主要介绍了接触网几何参数检测系统检测方法及方案,研究成果可以应用于运营列车上。
关键词:接触网几何参数;视觉测量;轨道交通1.概述接触线高度,即接触网导线高度是指轨面与接触线在垂直方向上的距离,它是接触网一个主要技术参数。
接触线拉出值是指接触线与轨道中心线在水平方向上的距离。
接触线几何参数(包括接触线高度和拉出值)是接触网自身的结构参数之一,其取值直接关系弓网运行安全。
据统计大部分的刮弓事故都是因为拉出值调整不当而造成的。
接触线拉出值可以使运行中的列车受电弓滑板的工作面与接触导线进行之字形式的滑动摩擦,以达到防止滑板表面出现沟槽,延长受电弓使用寿命的目的,保证接触线与受电弓接触、不发生脱弓,避免因刮弓造成的弓网事故。
针对这个情况,需要定期测量接触网几何参数。
目前,对于接触网参数检测主要分为接触式与非接触式两类。
接触式检测主要通过在接触网的零部件上安装各式传感器来获取弓网动力学参数。
此类检测多是通过人工方式进行静态检测,缺乏准确性与实时性,效率较低,无法满足高速铁路发展的要求。
与接触式检测不同,非接触式检测手段主要通过激光、雷达、工业相机等装置采集数据并获取接触网弓网参数,进行数据分析之后对弓网系统工作状态进行评估。
非接触式检测以其行车干扰小、通用性好、便于安装使用等优势,在实际接触网检测中,获得了越来越广泛的应用。
随着我国电气化铁路的快速发展,检测方式正在大幅度向快速化、自动化、智能化方向发展,在接触线几何参数检测中,非接触式检测逐渐成为研究重点。
1.系统功能接触网几何参数检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、接触线水平间距、接触线垂直高差、导线坡度等动态几何参数。
高速铁路-卢海燕游诚曦铁路,,|¨r{75技木三刖o:/_摘要:介绍接触网成像检测系统的工作原理、主要功能和关键技术,并重点介绍接触网成像检测系统在广州铁路(集团)公司(简称广铁集团)管内各条高铁线路中的应用情况,评估该系统的应用价值,并对其今后发展方向进行探讨。
关键词:接触网;非接触式;成像检测;精确定位中图分类号:U226.8文献标识码:A文章编号:1672—061X(2()14)03—0037—04接触网沿铁路露天架设,无备用,一旦发生设备故障将直接中断行车。
特别是在繁忙的线路,当发生范围较大的接触网设备故障时,不仅造成一定的经济损失,而且严重干扰铁路的正常运输秩序。
因此在电气化铁路运营过程中,必须提前进行一系列的接触网检测工作,以便及时发现隐患并处理问题,确保接触网运行可靠。
随着我国高铁线路不断开通运营,对接触网的检测、监测方式也呈多样化发展,如对接触网几何参数进行检测的弓网综合检测装置及车载接触网运行状态检测装置,也有主要对接触网外部环境进行监测的接触网安全巡检装置。
目前,针对接触网零部件“松、脱、断”和绝缘部件闪络等缺陷的检测,主要依靠接触网成像检测系统(简称系统)对接触网支持定位装置的零部件实施高精度成像检测、分析,指导接触网故障隐患的消缺。
通过近几年接触网成像检测系统在高铁线路上的运用,提前发现了大量接触网缺陷隐患,并进行了有效整治处理,充分体现了该系统在保障行车安全方面的重要作用。
1接触网成像检测系统1.1系统概述接触网成像检测系统目前重点运用在高铁线路上,主要安装在接触网作业车或接触网检测车车厢顶部,用于拍摄电气化铁路接触网支持定位装置的光学图像系统。
该系统能够在不打乱运输秩序的情况下,利用线路正常的检修作业时间,在一定运行速度下,对接触网支持定位装置的零部件进行精确定位和高精度成像检测,同时采用人机结合的方式对检测图像数据进行分析,对故障进行识别,形成维修建议,指导接触网故障隐患的消缺。
接触式测量仪原理接触式测量仪是一种常用的测量工具,它通过与被测物体接触来获取测量数据。
在工业生产和科学研究中,接触式测量仪广泛应用于长度、厚度、硬度等物理量的测量。
它的原理是利用测量仪器与被测物体之间的接触力产生的变化来反映被测物体的特性。
首先,接触式测量仪通过传感器来感知与被测物体之间的接触力。
传感器通常采用弹簧或应变片等材料制成。
当测量仪器与被测物体接触时,被测物体对测量仪器施加的接触力使传感器发生变形。
传感器的变形会导致电阻、电容等物理量的变化,这些变化可以通过电子元件转化为电信号。
其次,接触式测量仪通过信号处理电路将传感器采集到的电信号转化为数字信号。
信号处理电路一般包括放大器、滤波器、模数转换器等组件。
放大器可以增加传感器信号的幅度,方便后续电路的处理。
滤波器可以滤除噪声信号,提高测量的准确性。
模数转换器则将模拟信号转换为数字信号,以便计算机等设备进行数据处理。
最后,接触式测量仪通过数据处理和显示设备将数字信号转化为可视化的测量结果。
数据处理可以包括单位转换、计算等操作,以便得到最终的测量数值。
显示设备一般采用液晶显示屏或数码显示器,将测量结果以数字或图形的形式展示出来。
通过这样的方式,人们可以直观地了解到被测物体的特性。
在使用接触式测量仪时,需要注意以下几点。
首先,测量仪器的传感器应确保与被测物体有充分的接触,并且要避免外力对测量结果的影响。
其次,应根据具体测量对象的特性选择合适的传感器和测量范围,以确保测量的准确性。
另外,测量仪器应保持干燥、清洁和定期校准,以提高测量的可靠性和稳定性。
总之,接触式测量仪是一种重要的测量工具,它利用测量仪器与被测物体之间接触力的变化来测量被测物体的特性。
它的原理包括接触力传感器、信号处理电路和数据处理与显示设备等组成部分。
在使用接触式测量仪时,要注意保持良好的测量条件和仪器的维护,以获取准确可靠的测量结果。
地铁接触网检测技术及发展应用分析丁佳利发表时间:2019-02-13T15:03:41.377Z 来源:《基层建设》2018年第36期作者:丁佳利[导读] 摘要:改革开放以来,我国经济和科学技术发展的越来越好,地铁的出现为人们的出行带来了巨大的便利。
身份证号码:32038219901015XXXX摘要:改革开放以来,我国经济和科学技术发展的越来越好,地铁的出现为人们的出行带来了巨大的便利。
改革地铁接触网是为机车提供动力的一个极其重要的部分,在地铁的正常运行中发挥着极其重要的作用。
地铁接触网状态的监控和检测对保证地铁的正常运行有重要意义。
研究了地铁接触网检测的技术以及意义。
关键词:地铁接触网;状态检测;技术手段引言随着社会的不断发展,地铁在使用的过程中,由于使用时间较长,维护不善等其他因素,导致我国地铁在运营中的稳定受到供电设备可靠性和机车在运行过程中的安全系数与突发事故的处理等因素的影响,其都是对地铁运行安全性进行保障的重要条件。
此外,接触网对于地铁运行来说,是非常重要的动力源泉,所以,地铁经营人员加强对于地铁接触网的检测以及维修显得尤其重要,只有接触网设备处于良好的工作状态,才能保障地铁在运行过程中的水平以及质量。
1地铁接触网的状态检测技术概况随着社会经济的不断发展,城市化进程的不断加快,大量的外来人口涌进城市,这给城市的交通带来的极大的压力。
而地铁的出现为城市的交通带来了极大的便利,人们对于地铁的安全性和可靠性也提出了更高的要求。
地铁内的供电设备是保证机车安全出行以及在出现安全事故能够及时应对的唯一保障,因此必须时刻维护好地铁供电设备的正常运行。
接触网是供电设备为机车运行提供电能和动力的重要环节,它和变电所共同牵引供电设备。
所以接触网是地铁受流质量的重要影响因素之一,其工作状态的检测也是地铁维护的重要项目之一。
目前国内的各个地铁公司的接触网状态检测技术都不一样,其检测技术的模式也不一样,这就造成了地铁接触网的状态检测技术太过片面化,不能作为地铁接触网现场检测的客观理论。
地铁接触网在线监测的作用分析地铁接触网能够为机车提供强有力动力,是地铁切实可靠运行的重要保障,其作用无法替代。
也正是因为地铁接触网的重要作用和影响,做好其在线监测就显得极为重要,一方面防止其因为摩擦力过大而导致热量过高,另一方面防止接触网系统的故障发展。
基于此,本文就地铁接触网在线监测的作用进行分析,希望可以为地铁的有效运行提供借鉴。
标签:地铁运行;接触网;状态监测;技术手段一、地铁接触网在线监测的作用随着社会与经济突飞猛进的发展与进步,我国的城市化建设进程也在不断加快,大量的外来人口开始进入城市,致使城市交通面临巨大压力。
地铁的出现使城市交通变得更加便捷,其给交通带来的重要改变不容忽视。
也正是因为地铁作用的重要性,对其安全性与可靠性所提出的要求变得更加严格。
在地铁运行质量的影响因素中,接触网占据非常重要的地位。
检测地铁接触网工作状态,也属于地铁维护的重要项目之一。
通过地铁接触网在线监测工作的开展,能够确保地铁正常运行工作的开展,确保运行的安全性,并实现接触网状态检测效率的提升,加快促进城市地铁接触网维护工作的开展。
二、地铁接触网的在线监测方法(一)利用几何参数进行测量通过几何参数开展测量工作,这是地铁接触网的主要检测方式之一。
在几何参数测量方法中,双支接触线水平距离、双支接触线高度差、接触线高度、分段绝缘器、接触悬空挂几何位置属于其主要内容。
在检测接触网过程中,倘若个别区域的接触网高度及拉出值高于正常范围,其原因可能是在经过线岔部分的过程中,由于激光雷达装置的工作特征产生的。
针对局部异常情况,有关检测人员可以利用确定全线接触网线岔,以及致使雷达检测超限的实际位置,汇总具体检测数据,并针对做汇总的检测数据,开展相关研究与分析工作。
該检测方式也存在一些不足之处,并不能确保接近开关的可靠性,并且开关容易出现损害情况,其使用时间具备一定有限性。
由于接触网的线岔等安装方式存在差别,致使接触网的检测结果也就有所不同,要想确保良好的精确度存在很大难度。
地铁接触网状态检测技术浅析抄袭率太高,基本上90%,作者发表不了,作者要求修改过pp检测,2900字地铁接触网状态检测技术浅析【摘要】随着我国经济的不断发展和科学水平的不断提高,地铁的发展速度也越来越快。
但是在地铁的发展过程中仍存在有很多问题,例如地铁接触网不良等等。
所以,本文将从多个方面对地铁接触网状态检测技术进行分析和探讨。
【关键词】地铁接触网;状态检测技术;浅析一、前言地铁接触网是为了给列车提供运行的动力,它的作用在整个地铁系统来说可以说是至关重要的。
所以,必须时常对接触网进行检测,保证其正常工作,正常供电,才能让列车无忧行驶。
二、检测原理电气化铁路接触网的运营安全基础是接触网检测车,这个专用的车辆是用于检测接触网这个技术参数的。
该车有特殊的的装置及先进的设备,能够高效率的准确地检测出线的拉出值、导线的高度、定位的坡度、接触网的电压、等技术参数。
接触网的检测系统一般有:信号的检测系统、信号的隔离与信号的传递系统、数据的采集系统,然后如果就系统的信号而言,则可以分为检测的信号、补偿的信号、定位的信号这3种。
三、接触网测量方式接触网的特殊性,受到电弓等因素的影响,时常会有离线的现象发生,所以接触网的检测就包括测量“接触网的外在几何参数”和“硬点”,及时知道接触网的动态,便于检修和维护,保证地铁系统的正常工作,道路的安全运营。
测量接触网,不同的时期会产生不同的测量方法,但是主要还是离不开静态测量、非接触式激光雷达扫描测量法,地铁网轨检测车等等。
1.静态测量静态测量主要是测量“接触线的高度”,“接触线的抬升值”以及其“之字值”等,静态测量有个最大的局限性就是只能反映出静态的位置,在接触网投入现实中使用后,如果需要检查其是否符合设计标准,则需要对其进行动态的检测。
2.接触式检测方式接触式的检测就是在受电弓上面按照原定的距离安装一个光电传感器,如果当受电弓接触到线的时候,会产生磁场,磁场会有感应信号,根据光电传感器的位置,可以测量出一定的数值,但是这个测量方法因为是磁场的效应,有时候会受到干扰等因素,所以缺乏一定的准确度。
修改稿!
接触网几何参数检测仪的原理及应用于志刚1吴东波1赵少鹏1翟瑞占1 李庆卓1孟令华1
( 1. 山东省科学院激光研究所 272017 ) 摘要:本文提供了一种全新的智能接触网检测系统,该系统融合激光测距,倾角、水平、光栅传感技术,以及CCD视频成像技术,并配合网络化的接触网数据管理模式,为铁路电气化接触网检测提供完美的解决方案,大大提高了检测和数据管理的工作效率。
关键词:激光接触网几何参数数字化智能网络化管理
Abstract :This article provides a new intelligent catenary measure system, which integrated laser range finder, angle, level, grating organ technology, as well as the CCD video imaging technology and cooperate the catenary network data management model, provide the perfect solution for railway electrification Catenary testing, would greatly improving the detection and data management efficiency.
Key word: laser; Geometric parameters of catenary; digital;intelligent;network management
接触网是电气化铁路的重要供电设备,列车高速运行时通过受电弓和接触网滑动接触供电。
为保证接触网供电的安全可靠,供电部门必须周期性的对接触网各项几何参数进行巡检和检修,保证行车安全。
各项参数误差一旦超出允许范围,就很有可能发生工网事故,造成严重后果。
随着列车运行速度的不断提高,列车对接触网的几何参数精度要求越来越高,传统的检测工具和管理模式已不能满足要求,急需更新换代。
1.系统概述
“DJJ-8数字化激光接触网检测仪”是山东省科学院激光研究所济南蓝动激光技术有限公司最新研制的新一代智能接触网几何参数检测管理系统。
该系统由数据采集、数据分析、数据网络管理三部分构成,在接触网工区、供电段、铁路局之间实现无缝连接,形成一个有机整体。
数据采集部分是检测仪的重要部分,利用激光测距技术和多种传感器融合技术测量接触网多种几何参数,并对数据进行初步分析和保存。
数据分析和网络管理两部分是系统的核心部分,利用基于B/S架构的网络化数据分析软件,实现数据的智能化分析和数据共享,为铁路部门搭建接触网参数数字化管理平台。
2.接触网几何参数测量基本原理
DJJ-8系统的数据采集部分由主机和测量架两部分组成。
参数测量时,先根据放置标准将测量架卡在钢轨上,主机卡在测量架固定座上,形成一个以钢轨面和钢轨中心为基准的测量平台。
测量过程中,旋转主机,或前后移动测量架,使激光点打在目标测量点中心,按“测量键”即完成测量工作。
在仪器内部,主机会根据键盘指令调动激光测距模块,光栅测角模块和内部各种传感器分别测量距离和角度,距离,水平,位移数据,按照一定的公式计算计
算参数结果,最终在显示屏上输出导高,拉出值,轨距,水平等几何参数,同时存储测量数据。
接触网几何参数原理示意图见图1。
图1:接触网几何参数原理示意图
注:o 为线路中心点
主要公式:
αsin ⨯=h H
)cos ()2
1(α⨯--=h m D L βsin ⨯=D C
式中 D ――轨距传感器测得的轨距
C ――钢轨水平高差
H ――导高
L ――拉出值
m ——主机在测量架上的固定补偿值
l ——激光测得的斜距离
α——光栅测得的旋转角度
β——水平传感器测得的倾角
H 、L 、C 、D 这四个参数是仪器测量其他所有参数的基础,其他任何所有的参数测量都可以由这四项公式简单计算而来。
3 整体光机设计结构
系统的上位机和下位机都是51单片机及其外设组成的数据处理系统。
下位机利用位移、水平、光栅、脉冲激光等传感器和测量模块采集数据,然后把处理后的数据传到上位机系
统。
上位机实现导高、拉出值、超高、轨距线岔等计算。
其原理框图见图2.
图2:系统原理框图
4.数据分析、数据网络管理
DJJ-8配套了基于B/S架构及大型数据库的计算机系统软件,用于实现测量数据的深度分析和网络化管理。
DJJ-8最大的特点就在于免去了传统接触网测量工具需要手工现场记录数据,然后再手工将所有数据录入微机的繁琐低效的工作,代之以高效快捷的自动存储和一键式数据录入功能。
海量的数据都将被有序的保存于数据库中,工作人员能以多种方式查询、检索、筛选、分析所需要的数据。
甚至提供网络权限用户在线数据库访问功能,实现了网络数据共享和数据的权限管理,从而真正意义上实现数据管理的信息化、数字化。
5.DJJ-8型数字化激光接触网检测仪和传统接触网检测工具的对比5.1 绝缘测杆
这是最早使用于接触网参数检测的简易工具。
它使用绝缘杆将重锤悬挂在接触线上,测量重锤到钢轨相关距离,求出导高与拉出值。
这种测量工具的优点是:
(1)携带方便,结实耐用。
(2)费用低。
缺点是:
(1)对带有2.7万伏电压的接触网进行接触测量,有安全隐患,操作者需穿戴绝缘靴和手套,特别是高温天气,劳动条件艰苦。
(2)绝缘器具定时检验,给操作者增加作业环节和心理压力。
(3)重锤或绝缘杆悬挂在接触线上,因重力改变了接触网工作状态,接触网张力的
不一致,测量结果不准确、下道不方便。
(4)易受风吹影响,特别是风口地区,难于测量。
(5)需辅助工具进行其它参数测量,且需要超高换算。
5.2 DJJ-7型激光接触网检测仪
DJJ-7型激光测量仪是继绝缘测杆后最成熟的更新换代产品,它采用脉冲激光进行高精度测量,配合光学投影成像测量拉出值。
这种测量工具的优点是:
(1)测量精度高,各项参数误差在3-5mm以内。
(2)非接触测量,安全快速测量,无需穿戴绝缘靴和手套。
(3)全天候作业,不受大部分天气条件影响。
(4)测量结果无需换算,测量值即为真是值。
(5)设计轻便,直观,非常适合工程单位使用。
缺点是:
(1)拉处值测量范围小,在道岔处测量比较繁琐。
(2)数据需人工记录。
5.3 DJJ-8型数字化激光接触网检测仪
DJJ-8型激光测量仪仍旧采用脉冲激光高精度测量,再配合视频成像、光栅测角、位移传感、水平准直等各种传感技术对接触网几何参数进行全数字化测量。
其优点是:
(1)秉承DJJ-7所具备的上述优点。
(2)视频成像,瞄准方便直观,视频和光学同轴专利设计,瞄准精确。
(3)整机结构模块化,性能更加稳定。
(4)配备微电脑芯片,实现测量参数全数字化,应用大容量存储器、USB接口,测量、
存储、通讯一体化。
(5)配套基于B/S架构及大型数据库的PC端数据管理软件,构建了数字化、信息化和
网络化管理模式。
6.结束语
本文所构建的智能接触网几何参数检测管理系统将为电气化铁路接触网架设、“状态修”、维护管理提供全面完善的解决方案。
随着列车速度的不断提高,对铁路钢轨铺设,接触线架设的精度要求越来越高,该系统的实用价值将逐步显现出来,并将给电气化铁路的发展带来革命性的变化。
参考文献:
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出版社,2001.
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