車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 (3C)-2015

1、誠(chéng)信發(fā)展成都國(guó)鐵電氣設(shè)備有限公司成都國(guó)鐵電氣設(shè)備有限公司Chengdu SinoRail Electronics Co ., Ltd 追求卓越n公司產(chǎn)品背景n車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)n 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)裝車情況n 缺陷智能報(bào)警技術(shù)n 應(yīng)用情況與案例報(bào)告 一、公司產(chǎn)品背景n 隨著我國(guó)鐵路大提速、高速鐵路及客運(yùn)專線的發(fā)展, 接觸網(wǎng)在電氣化鐵路中占有十分重要的地位。提高接觸網(wǎng)的運(yùn)行可靠性成為鐵路安全運(yùn)輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。為了保證接觸網(wǎng)具有良好的安全狀態(tài)及弓網(wǎng)間的良好受流性能, 對(duì)接觸網(wǎng)受電弓進(jìn)行檢測(cè)和隨時(shí)掌握接觸網(wǎng)參數(shù)的狀態(tài)是非常重要的工作。n 傳統(tǒng)的接觸網(wǎng)弓網(wǎng)檢測(cè)是采用接觸網(wǎng)

2、檢測(cè)車定期對(duì)鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)。隨著列車運(yùn)行速度的提高及行車密度的增大, 對(duì)接觸網(wǎng)及受電弓安全運(yùn)行的要求越來(lái)越高, 對(duì)接觸網(wǎng)的檢測(cè)和維修要求的提高也勢(shì)在必行。在列車運(yùn)行中, 不可能在列車上加掛接觸網(wǎng)檢測(cè)。因此，迫切需要能在列車上實(shí)時(shí)檢測(cè)接觸網(wǎng)和受電弓運(yùn)行狀態(tài)的裝置, 在列車運(yùn)行過程中測(cè)試和評(píng)價(jià)弓網(wǎng)的受流性能, 為接觸網(wǎng)和受電弓的性能優(yōu)化提供實(shí)際線路試驗(yàn)數(shù)據(jù), 為運(yùn)營(yíng)部門提供維修依據(jù)。二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）-系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖車頂設(shè)備紅外熱像儀組高清可見光攝像機(jī)組車內(nèi)設(shè)備接觸網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采集、顯示、存儲(chǔ)圖像數(shù)據(jù)TAX數(shù)據(jù)與車輛定位系統(tǒng)報(bào)警自動(dòng)觸發(fā)

3、系統(tǒng)控制前端服務(wù)器地面數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入（如C2系統(tǒng)數(shù)據(jù)）二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(以下簡(jiǎn)稱“檢測(cè)裝置”)是加裝于營(yíng)運(yùn)車輛上，對(duì)弓網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)的裝置。檢測(cè)裝置采用紅外成像技術(shù)、高清視頻技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識(shí)別技術(shù)、傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)非接觸式實(shí)時(shí)檢測(cè)受電弓及接觸網(wǎng)運(yùn)行的溫度分布，在線分析接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)下的幾何參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)弓網(wǎng)缺陷及故障隱患等信息；采用綜合定位技術(shù)對(duì)缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確定位；通過無(wú)線通訊技術(shù)進(jìn)

4、行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和缺陷報(bào)警。系統(tǒng)研制過程中解決的技術(shù)關(guān)鍵問題1. 高速運(yùn)行條件下高清可見光攝像機(jī)清晰成像，實(shí)時(shí)圖像處理與數(shù)據(jù)同步 ；2. 高清、高速紅外熱成像技術(shù)對(duì)于接觸網(wǎng)以及絕緣子等設(shè)備的檢測(cè)；以及熱成像系統(tǒng)防日灼設(shè)計(jì)；3. 對(duì)于典型缺陷溫度特征與圖像智能識(shí)別與自動(dòng)報(bào)警；4. 基于圖像處理的導(dǎo)高與拉出值的精確計(jì)算5. 檢測(cè)精確定位、車 確定檢測(cè)車輛運(yùn)動(dòng)姿態(tài)的精確確定;6. 系統(tǒng)無(wú)人值守技術(shù)與數(shù)據(jù)無(wú)線自動(dòng)發(fā)送技術(shù)；7. 設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的可靠性和抗干擾性技術(shù)；8. 高清圖像數(shù)據(jù)與全畫幅溫度圖像數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)送;9. 高速數(shù)據(jù)處理集成技術(shù)與多種檢測(cè)方式數(shù)據(jù)的同步與綜合處理。二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （

5、3C）n 檢測(cè)裝置功能1. 機(jī)車弓網(wǎng)關(guān)系檢測(cè)、監(jiān)測(cè) 危害性拉弧監(jiān)測(cè)，并自動(dòng)統(tǒng)計(jì)規(guī)律； 接觸網(wǎng)導(dǎo)高、拉出值等幾何參數(shù)檢測(cè)；2. 機(jī)車受電弓工作狀態(tài)監(jiān)測(cè) 受電弓溫度異常監(jiān)測(cè)； 受電弓及相關(guān)附件狀態(tài)監(jiān)測(cè)；3. 接觸網(wǎng)檢測(cè)、監(jiān)測(cè) 線夾、定位器接觸不良或氧化、松動(dòng)發(fā)熱等接觸網(wǎng)熱缺陷； 由于接觸線磨耗或材質(zhì)問題導(dǎo)致的異常發(fā)熱； 絕緣子絕緣性能下降； 接觸網(wǎng)部件缺失、松脫或有異物等；二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）1. 預(yù)防弓網(wǎng)設(shè)備故障的發(fā)生；2. 為弓網(wǎng)設(shè)備的維修提供依據(jù)；3. 為弓網(wǎng)設(shè)備故障的原因提供參考判據(jù)；3. 在系統(tǒng)可以覆蓋的地區(qū)，縮短弓網(wǎng)設(shè)備故障的搶修時(shí)間。配備檢測(cè)裝置意義二 、車載接觸

6、網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)研制歷程n 2010年開始進(jìn)行技術(shù)調(diào)研和關(guān)鍵技術(shù)研究n 2011年參與鐵道部 “高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術(shù)規(guī)范”的制定，該規(guī)范于2012年6月發(fā)布 （鐵運(yùn)【2012】136號(hào)）n 2011年10月，開始在太原鐵路局批量安裝。n 2011年11月于鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心機(jī)車車輛檢驗(yàn)站對(duì)裝置進(jìn)行了型式實(shí)驗(yàn)，并取得電氣化鐵路弓網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)裝置檢驗(yàn)報(bào)告。(2011) JL 字第W-530號(hào)。n 2012年8月9日公司車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）通過了原鐵道部運(yùn)輸局和科技司組織的在動(dòng)車組加裝方案的審查n 2012年10月30日3C裝置通過了

7、原鐵道部運(yùn)輸局組織的技術(shù)審查n 2014年6月11日鐵路總公司運(yùn)輸局正式下發(fā)“關(guān)于做好3C裝置運(yùn)行試驗(yàn)工作的通知”，國(guó)鐵公司配合相關(guān)鐵路局進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)。n 2014年11月3C裝置通過了鐵路總公司運(yùn)輸局組織的技術(shù)評(píng)審二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）2012年8月9日車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）通過了原鐵道部運(yùn)輸局和科技司組織的在動(dòng)車組加裝方案的審查二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）2012年10月30日3C裝置通過了原鐵道部運(yùn)輸局組織的技術(shù)審查二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）2014年11月3C裝置通過了鐵路總公司運(yùn)輸局組織的技術(shù)評(píng)審二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置

8、（3C）二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）n紅外、局部、全景數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲(chǔ)n幾何參數(shù)計(jì)算n狀態(tài)日志的生成nTAX箱數(shù)據(jù)的解析存儲(chǔ)nGPS衛(wèi)星定位n根據(jù)紅外產(chǎn)生報(bào)警數(shù)據(jù)n報(bào)警數(shù)據(jù)的傳輸n硬盤數(shù)據(jù)的回放n遠(yuǎn)程直播 n 車載軟件功能介紹車載軟件效果圖二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程直播效果圖-紅外端二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程直播效果圖-可見光端二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠(yuǎn)程直播效果圖-全景端二 、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)地面軟件功能n硬盤數(shù)據(jù)管理n選擇數(shù)據(jù)n

9、播放設(shè)置n數(shù)據(jù)復(fù)制n數(shù)據(jù)裁剪n數(shù)據(jù)校驗(yàn)n硬盤數(shù)據(jù)分析n智能分析n幾何回放n溫度回放n綜合回放n硬盤數(shù)據(jù)報(bào)表n溫度缺陷報(bào)表n報(bào)警數(shù)據(jù)管理n報(bào)警數(shù)據(jù)處理n歷史報(bào)警數(shù)據(jù)n恢復(fù)已取消報(bào)警n報(bào)警數(shù)據(jù)設(shè)置n提交數(shù)據(jù)管理n歷史數(shù)據(jù)管理n系統(tǒng)配置n系統(tǒng)參數(shù)配置 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置地面軟件n硬盤數(shù)據(jù)管理n選擇數(shù)據(jù)n播放設(shè)置n數(shù)據(jù)復(fù)制n數(shù)據(jù)裁剪n數(shù)據(jù)校驗(yàn)n硬盤數(shù)據(jù)分析n智能分析n幾何回放n溫度回放n綜合回放n硬盤數(shù)據(jù)報(bào)表n溫度缺陷報(bào)表n報(bào)警數(shù)據(jù)管理n報(bào)警數(shù)據(jù)處理n歷史報(bào)警數(shù)據(jù)n恢復(fù)已取消報(bào)警n報(bào)警數(shù)據(jù)設(shè)置n提交數(shù)據(jù)管理n歷史數(shù)據(jù)管理n系統(tǒng)配置n系統(tǒng)參數(shù)配置 二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心n

10、運(yùn)行軌跡檢測(cè)二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 設(shè)備運(yùn)行檢測(cè)二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 報(bào)警監(jiān)控二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 故障確認(rèn)二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 報(bào)警位置二、車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置 3C數(shù)據(jù)中心三、 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)裝車情況機(jī)車型-車頂安裝效果圖（HXD2B車型一代一體機(jī)）三、 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)裝車情況機(jī)車型-車頂安裝效果圖（HXD3C車型一代一體機(jī)）三、 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)裝車情況機(jī)車型-車頂安裝效果圖（HXD2車型分體）三、 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝

11、置(3C)裝車情況機(jī)車型-車頂安裝效果圖（HXD3C車型二代一體機(jī)）三、 車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置(3C)裝車情況機(jī)車型-車內(nèi)安裝效果圖 C3智能報(bào)警方案意外降弓：車速大于5，兩端的紅外圖像，連續(xù)100幀內(nèi)從降弓到無(wú)弓的過程,只報(bào)警一次導(dǎo)高、拉出值超限報(bào)警 ：判定拉出值是否超出設(shè)定值超限（升弓端） 超溫報(bào)警弓區(qū)域報(bào)警（弓區(qū)域按照受電弓動(dòng)態(tài)包絡(luò)線的區(qū)域適當(dāng)匹配最佳）、車速大于5km/h，溫度大于60 (60-80 報(bào)一級(jí)、80-100 報(bào)二級(jí)、100 以上報(bào)3級(jí))弓區(qū)域找不到弓或者線（暗線、暗弓均為找不到），則按照紅外圖像全屏高溫點(diǎn)報(bào)警持續(xù)熱報(bào)警站內(nèi)報(bào)警：滿足車速150度，連續(xù)10幀且相鄰幀之

12、間溫差10度；受電弓的持續(xù)溫升報(bào)警，持續(xù)發(fā)熱，溫度持續(xù)高于設(shè)定溫度。四、 缺陷智能報(bào)警連接線斷落四、 缺陷智能報(bào)警接觸線彎曲四、 缺陷智能報(bào)警接觸線彎曲造成的硬點(diǎn)燃弧接觸線彎曲造成的硬點(diǎn)燃弧四、缺陷智能報(bào)警承力索散股五 缺陷智能報(bào)警受電弓磨損四、 缺陷智能報(bào)警接觸線上異物四、缺陷智能報(bào)警承力索斷裂四、 缺陷智能報(bào)警升弓燃弧五 缺陷智能報(bào)警拉出值超限四 、缺陷智能報(bào)警四 、缺陷智能報(bào)警拉出值超限n 系統(tǒng)應(yīng)用n至2014年北京局共安裝16套、武漢局共安裝20套、太原局共安裝40套、 呼和局共安裝2套n自研設(shè)備n2015年3月成都局重慶機(jī)務(wù)段HXDC3車型安裝2套n2015年4月呼和局呼西機(jī)務(wù)段HXDC3車型安裝2套n2015年5月-8月北京局邯鄲機(jī)務(wù)段HXD2B車型安裝10套n2015年8-9月太原局太原北、侯馬機(jī)務(wù)段SS4車型安裝6套n2015年10月神朔機(jī)務(wù)段 HXD1安裝1套n2015年 武漢局 HXD3C 6