高速接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)課件

1、2022/7/20第十一章 高速接觸網(wǎng)檢測(cè)技術(shù)列車高速運(yùn)行中,檢測(cè)接觸網(wǎng)自身結(jié)構(gòu)及受流系統(tǒng)的各項(xiàng)機(jī)械和電氣參數(shù),是借以評(píng)接觸懸掛和受電弓的性能以及接觸網(wǎng)工程和運(yùn)營(yíng)質(zhì)量的重要手段。2022/7/20 在評(píng)價(jià)接觸懸掛受流性能優(yōu)劣與否時(shí)，一般要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的靜特性和動(dòng)特性測(cè)試：（1）接觸線的高度，包括軌面以上接觸線的高度變化曲線；（2）在運(yùn)行中接觸懸掛的彈性性能及受電弓的實(shí)際運(yùn)行軌跡；（3）沿跨距內(nèi)接觸線和受電弓間的接觸壓力；（4）接觸懸掛受電弓振動(dòng)系統(tǒng)的最大振幅；（5）受電弓在高速運(yùn)行中沿鉛垂方向及順線路方向的振動(dòng)及沖擊值；（6）接觸懸掛和受電弓的接觸狀態(tài)，即離線次數(shù)及離線燃弧的持續(xù)時(shí)間；（7

2、）受電弓的靜態(tài)特性和動(dòng)態(tài)特性（在動(dòng)態(tài)特性中包括抬升力和空氣動(dòng)力的測(cè)量）。2022/7/20 除此之外，為保證受電弓的均勻磨耗、安全運(yùn)行和維護(hù)的需要，還應(yīng)測(cè)量出以下若干項(xiàng)目：（1）接觸線拉出值及偏移值，包括拉出值的超限值及極限值；（2）在線岔始觸區(qū)兩組接觸線的高差；（3）在錨段關(guān)節(jié)及道岔處接觸線的相對(duì)位置；（4）在定位點(diǎn)處定位管的側(cè)斜度；（5）接觸線的磨耗（包括剩余直徑的平均值，磨耗允許的限界值以及特殊區(qū)段的偏磨等）；（6）特殊硬點(diǎn)測(cè)量（區(qū)分絕緣器等）；（7）在流過最大持續(xù)電流時(shí)接觸線的溫升；（8）在緊密運(yùn)行狀態(tài)下饋電區(qū)首末端接觸網(wǎng)的電壓水平等。2022/7/20接觸網(wǎng)參數(shù)檢測(cè)分為三種類型： 幾

3、何參數(shù):拉出值、導(dǎo)線高度、跨距等。 弓網(wǎng)關(guān)系參數(shù)：接觸壓力、硬點(diǎn)等。 輔助參數(shù)：速度、定位點(diǎn)、溫度等。2022/7/2011.1 檢測(cè)系統(tǒng)的組成信號(hào)檢測(cè)系統(tǒng) 1) 功能性檢測(cè): 空氣動(dòng)力,接觸壓力,受電弓鉛垂方向的最大振幅(沖擊),受電弓運(yùn)行軌跡幾離線狀態(tài)等 2) 狀態(tài)性檢測(cè): 接觸壓力,離線狀態(tài),導(dǎo)線磨損,網(wǎng)壓狀態(tài),接觸線高度,拉出值,線岔設(shè)置以及定位管坡度. 3) 工程性檢測(cè): 接觸線高度,拉出值,定位管坡度,懸掛硬點(diǎn),導(dǎo)線接頭質(zhì)量以及線岔始觸區(qū)兩接觸線高度等。2022/7/20信號(hào)隔離與傳遞系統(tǒng) 隔離技術(shù)三種方式: 1) 隔離變壓器方式 2) 三線電發(fā)送,接受方式 3) 光通信方式數(shù)據(jù)采

4、集系統(tǒng) 1) 數(shù)字量采集 2) 開關(guān)量采集 3) 模擬量采集接口系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理裝置數(shù)據(jù)處理、顯示和終端11.1 檢測(cè)系統(tǒng)的組成2022/7/20激光打印機(jī)顯示屏報(bào)表打印機(jī)硬盤軟盤可更換硬盤測(cè)距儀脈沖發(fā)生器遠(yuǎn)端控制遠(yuǎn)端顯示測(cè)試數(shù)據(jù)接口測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算與供電切換數(shù)據(jù)還原器多機(jī)處理系統(tǒng)b檢測(cè)車中的測(cè)量設(shè)備UserSignalHorn1-8HeightFZ1Fx1FZ2Fx2FZ3Fx3FZ4Fx4aZ1aZ4aZ3aZ2脈沖發(fā)生器受電弓上的測(cè)量設(shè)備2022/7/2011.2 檢測(cè)項(xiàng)目及原理接觸線拉出值(Put out Value)的檢測(cè)接觸線高度(Contract wire height )的測(cè)量 定位管

5、坡度的檢測(cè)(Grudient of location tube ) 接觸壓力檢測(cè) (contract force ) 接觸線磨損(Catenary wire wear ) 檢測(cè) 2022/7/20動(dòng)態(tài)檢測(cè)原理框圖檢測(cè)受電弓傳感器數(shù)據(jù)采集處理裝置光線傳送器光線接受器信號(hào)處理器數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析計(jì)算機(jī)變壓器電源2022/7/20一、接觸線拉出值（pull out value）的檢測(cè)接觸線拉出值檢測(cè)的方法是在模擬受電弓滑板上安裝電子接近檢測(cè)器（電磁式、光電式或光纖式）實(shí)現(xiàn)的。如下圖所示。2022/7/20一、接觸線拉出值（pull out value）的檢測(cè) 接近檢測(cè)器是使接觸導(dǎo)線不與其直接接觸

6、，而是利用渦流的電磁感應(yīng)（或光敏感應(yīng)）原理實(shí)現(xiàn)位置檢測(cè)，其感應(yīng)原理如下圖所示。圖：感應(yīng)式接近傳感器裝置原理圖2022/7/20二、接觸高度（contact wire height）的測(cè)量 目前，接觸線高度的檢測(cè)較廣泛地采用角位移傳感器。角位移傳感器的基本原理是應(yīng)用電應(yīng)變?cè)恚瑢⒔嵌茸兓臋C(jī)械量（旋轉(zhuǎn)角度）線性地轉(zhuǎn)換為與之相對(duì)應(yīng)的電氣量（電壓或電流），以便輸出，作為檢測(cè)的依據(jù)。例如，將角位移傳感器安裝于受電弓的主軸上，或安裝于與主軸相連的四連桿上，隨著主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)，即可直接獲得測(cè)量信號(hào)。應(yīng)該指出，若安裝于主軸上，傳感器是帶高壓電的，因此它必須經(jīng)過能進(jìn)行光電變換高低電壓的隔離回路，這種回路必須考慮信

7、號(hào)的衰減和復(fù)原。如果角位移傳感器安裝于由主軸帶動(dòng)的絕緣連桿（類似于四連桿結(jié)構(gòu)）上，就非常簡(jiǎn)單了。但也有缺點(diǎn)，即機(jī)械的轉(zhuǎn)動(dòng)及同步會(huì)影響其精度，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)要考慮這些實(shí)際問題。 2022/7/20三、定位管坡度（gradient of location tube）的檢測(cè) 為了避免在受電弓通過定位器時(shí)因抬起接觸線造成受電弓滑板撞擊定位器，其連接定位器的定位管是以1/10（或1/6）的坡度來(lái)安裝的。 檢測(cè)定位管安裝坡度的方法是在距受電弓中心一定距離的地方（一般為550600mm）安裝觸針式檢測(cè)器，以檢測(cè)定位管的動(dòng)態(tài)狀態(tài)下的坡度（固有）。 2022/7/20三、定位管坡度（gradient of loc

8、ation tube）的檢測(cè) 觸針式檢測(cè)器存在兩個(gè)問題：其一，在運(yùn)行中定位管打到觸針的位置不同，如打到5mm的位置或10mm的位置，甚至30mm的位置時(shí)，其輸出結(jié)果是相同的，所以，這只是一種定性的檢測(cè)，無(wú)法檢測(cè)定位管坡度的精確數(shù)值。其二，觸針不能適應(yīng)在高速下檢測(cè)，如觸針剛度過高，會(huì)被定位管打斷；如觸針柔性過大，會(huì)被定位管打彎，就會(huì)失去效用。 2022/7/20三、定位管坡度（gradient of location tube）的檢測(cè) 采用激光技術(shù)檢測(cè)定位管坡度 同時(shí)，根據(jù)對(duì)拉出值的檢測(cè)，又可以知道該點(diǎn)的拉出值，因而，可以計(jì)算出定位管的坡度值，其算式為： 2022/7/20四、線岔（contac

9、t wire cross）檢測(cè) 在道岔處，出現(xiàn)兩組甚至兩組以上的接觸懸掛的交叉。在懸掛交叉過程中，受電弓在通過道岔時(shí)，當(dāng)由一股道在向岔尖方向通過時(shí)，必須先接觸另一組懸掛。在剛接觸另一組懸掛時(shí)，往往會(huì)因?yàn)閮山M懸掛交角太小或其它原因，在一組懸掛被抬高后，另一組懸掛不能相應(yīng)抬高，而造成鉆弓。2022/7/20四、線岔（contact wire cross）檢測(cè)所以，必須經(jīng)常檢測(cè)線岔處受電弓對(duì)另一組接觸線的始觸狀態(tài)（在始觸點(diǎn)處兩組接觸線是否等高）。檢測(cè)目的是防止鉆弓。檢測(cè)方法是在受電弓兩端肩部各安設(shè)23個(gè)檢測(cè)器。如果為了提高檢測(cè)精度，可以在受電弓兩肩部劃分較多的區(qū)域，即安裝數(shù)量較多的檢測(cè)器。當(dāng)在受電弓

10、通過始觸區(qū)時(shí)，若第一個(gè)檢測(cè)器出現(xiàn)信號(hào)時(shí)，說明在極限范圍內(nèi)，當(dāng)三個(gè)檢測(cè)器動(dòng)作時(shí)，說明超過標(biāo)準(zhǔn)，必須立即調(diào)整。2022/7/20五、離線（deviation wire）檢測(cè)發(fā)生離線時(shí)有如下特征：（1）機(jī)車受電弓在牽引狀態(tài)下離線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線光；（2）離線時(shí)伴有高頻電磁波產(chǎn)生；（3）測(cè)量用受電弓（不取流的受電弓）離線時(shí)產(chǎn)生火花，火花電流變化陡峭。（4）測(cè)量用受電弓離線時(shí)，受電弓與接觸線間的電阻變大。 固然利用上述四種特征都檢測(cè)出離線信號(hào)，但分析以上四種特征，選擇哪一種作為離線的依據(jù)好呢？這里有一個(gè)條件和準(zhǔn)確度的問題。2022/7/20五、離線（deviation wire）檢測(cè)發(fā)生離

11、線時(shí)有如下特征：（1）機(jī)車受電弓在牽引狀態(tài)下離線時(shí)會(huì)產(chǎn)生電弧，發(fā)出強(qiáng)烈的紫外線光；（2）離線時(shí)伴有高頻電磁波產(chǎn)生；（3）測(cè)量用受電弓（不取流的受電弓）離線時(shí)產(chǎn)生火花，火花電流變化陡峭。（4）測(cè)量用受電弓離線時(shí)，受電弓與接觸線間的電阻變大。 固然利用上述四種特征都檢測(cè)出離線信號(hào)，但分析以上四種特征，選擇哪一種作為離線的依據(jù)好呢？這里有一個(gè)條件和準(zhǔn)確度的問題。2022/7/20五、離線（deviation wire）檢測(cè) 在利用第一種特征作為測(cè)量的依據(jù)時(shí)，就必須把測(cè)量設(shè)備裝在機(jī)車上，而接觸網(wǎng)其他參數(shù)的測(cè)量設(shè)備是裝在試驗(yàn)車上的，這就不便于同時(shí)集中記錄各項(xiàng)參數(shù)。若利用第二種特征作為測(cè)量的條件時(shí)，就必須

12、試制選擇性極高，防干擾能力特強(qiáng)的接收裝置，一是難度較高，二是效果不一定好。利用第三種特征作為測(cè)量的依據(jù)時(shí)，則存在一個(gè)嚴(yán)重的問題，就是當(dāng)機(jī)車在惰行（即不取流）中離線時(shí)也有高頻火花產(chǎn)生。利用火花電流變化陡峭的第三種特征制造的裝置，不能有效地防止來(lái)自機(jī)車的干擾，且在接觸網(wǎng)無(wú)電時(shí)又不能測(cè)量。因此，這里介紹的我國(guó)研制的JLY-1型離線檢測(cè)裝置是利用第四種特征，即利用離線時(shí)受電弓與接觸導(dǎo)線間電阻變大的基本原理，來(lái)實(shí)現(xiàn)離線的測(cè)量。2022/7/20五、離線（deviation wire）檢測(cè)從圖C的等值電路可以知道，當(dāng)受電弓與接觸線接觸時(shí)，由CG受電弓CD構(gòu)成的支路與檢測(cè)裝置J并聯(lián)。由于此支路的US的阻抗很

13、小，就旁路了流入J中的電流，使J中的電流很小。在離線時(shí)，CG受電弓CD支路中的阻抗變大，US產(chǎn)生的電流大部分流入J中。且此時(shí)產(chǎn)生的高頻火花電流（亦可看成一個(gè)信號(hào)源US/）也通過CG、J和CD構(gòu)成的回路，使J中電流增大，明顯地區(qū)別了“接觸”和“離線”兩種不同的狀態(tài)。2022/7/20六、懸掛硬點(diǎn)（place of calenary stiffenss）的檢測(cè) 接觸懸掛的硬點(diǎn)，是接觸懸掛不均質(zhì)狀態(tài)的統(tǒng)稱。接觸懸掛的一個(gè)重要指標(biāo)就是彈性均勻。如果在接觸懸掛或接觸線上的某些部分，如在跨距兩端的定位點(diǎn)處彈性變差或有附加重量時(shí)，在列車高速運(yùn)行情況下，這些部位都會(huì)出現(xiàn)不正常升高（或降低），甚至出現(xiàn)撞弓、碰弓

14、現(xiàn)象，也就是說在這些部位會(huì)出現(xiàn)力、位置、速度或加速度的突然變化。形成這種客觀現(xiàn)象的本征狀態(tài)，稱為硬點(diǎn)。2022/7/20六、懸掛硬點(diǎn)（place of calenary stiffenss）的檢測(cè) 硬點(diǎn)是一種結(jié)構(gòu)的本征缺欠，并且是相對(duì)的。越是高速時(shí)，表現(xiàn)越明顯。硬點(diǎn)是一種有害的物理現(xiàn)象，它會(huì)加快導(dǎo)線和受電弓滑板的異常磨耗和撞擊性損害。同時(shí)，破壞弓線間的正常接觸和受流，常在這些部位造成火花或拉弧。所以，對(duì)于高速電氣化鐵道接觸網(wǎng)，其硬點(diǎn)的檢測(cè)是十分重要的。2022/7/20六、懸掛硬點(diǎn)（place of calenary stiffenss）的檢測(cè)擺動(dòng) 多數(shù)是由于線路方面的激振源引起的，它對(duì)弓線接

15、觸及受流狀態(tài)影響不大，所以一般不強(qiáng)調(diào)檢測(cè)。但是，擺動(dòng)量過大會(huì)造成超限，也會(huì)出現(xiàn)事故。振動(dòng) 除了有線路方向的原因以外，主要是由接觸懸掛的不均質(zhì)狀態(tài)引起的，特別是高速運(yùn)行時(shí)，振動(dòng)量值的大小可以直接反映接觸懸掛的質(zhì)量及受流情況，是要檢測(cè)的主要參數(shù)。沖擊 除了受接觸懸掛的不均質(zhì)狀態(tài)影響以外，主要是由于接觸懸掛的非正常工作狀態(tài)引起的，如分段絕緣器及中心錨結(jié)的安裝達(dá)不到技術(shù)要求，接觸線不平順，吊弦線夾、電連接線夾傾斜以及定位管坡度偏小等原因造成的。嚴(yán)重的沖擊現(xiàn)象不僅破壞正常受流，而且是造成打弓及設(shè)備破壞的重要原因，應(yīng)該說，它是檢測(cè)的重要參數(shù)。2022/7/20六、懸掛硬點(diǎn)（place of calenar

16、y stiffenss）的檢測(cè) 對(duì)于同樣的隱患點(diǎn)、故障點(diǎn)，隨著列車運(yùn)行速度的不同，所造成的后果及造成的危害不同，運(yùn)行速度越高，產(chǎn)生的沖擊量值越大，損害也越大。至于加速度量值g與運(yùn)行速度v的關(guān)系，我國(guó)沒有進(jìn)行這方面的試驗(yàn)，沒有定論。但從理論分析可知，對(duì)于相同的硬點(diǎn)。其加速度量值與速度的增加成平方關(guān)系。 目前對(duì)于接觸線硬點(diǎn)的檢測(cè)是采用在模擬受電弓上安裝加速度傳感器，一般選用二維的，只檢測(cè)振動(dòng)和沖擊兩個(gè)參數(shù)。根據(jù)運(yùn)行速度不同，在硬點(diǎn)處所呈現(xiàn)的垂直加速不同，傳感器可以檢測(cè)0200g的加速度值。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè) 受電弓和接觸線在工作狀態(tài)下是一個(gè)共生體，只

17、有它們相互接觸和作用時(shí)才能完成電力機(jī)車從接觸網(wǎng)獲取電能的目標(biāo)。在受電弓和接觸線的接觸中，其壓力過大，會(huì)增加受電弓和接觸線的異常磨損，縮短其使用壽命；其壓力過小，會(huì)使它們之間接觸不良，使供電時(shí)斷時(shí)續(xù)，甚至引起火花或電弧，以致燒損接觸線。 在高速接觸網(wǎng)的運(yùn)行過程中，要經(jīng)常了解接觸懸掛的工作狀態(tài)，以保持良好、安全運(yùn)行，所以經(jīng)常檢測(cè)受電弓和接觸線的接觸壓力是十分必要的。無(wú)論是德國(guó)、法國(guó)或日本，對(duì)于這項(xiàng)工作都非常重視。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè) 受電弓和接觸線在工作狀態(tài)下是一個(gè)共生體，只有它們相互接觸和作用時(shí)才能完成電力機(jī)車從接觸網(wǎng)獲取電能的目標(biāo)。在受電弓和接觸線

18、的接觸中，其壓力過大，會(huì)增加受電弓和接觸線的異常磨損，縮短其使用壽命；其壓力過小，會(huì)使它們之間接觸不良，使供電時(shí)斷時(shí)續(xù)，甚至引起火花或電弧，以致燒損接觸線。 在高速接觸網(wǎng)的運(yùn)行過程中，要經(jīng)常了解接觸懸掛的工作狀態(tài)，以保持良好、安全運(yùn)行，所以經(jīng)常檢測(cè)受電弓和接觸線的接觸壓力是十分必要的。無(wú)論是德國(guó)、法國(guó)或日本，對(duì)于這項(xiàng)工作都非常重視。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè) 1、接觸壓力的檢測(cè)方法實(shí)現(xiàn)弓線間接觸壓力的檢測(cè)，是在受電弓滑條下面，在受電弓托架的上面加裝檢測(cè)裝置?？紤]到接觸線在受電弓滑板上的不確定位置，一般是在其四個(gè)角上裝設(shè)4個(gè)檢測(cè)裝置，如下圖所示2022/7

19、/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè) 圖中表示的1、2、3、4的數(shù)字，就是檢測(cè)裝置的安裝位置。在接觸線壓到滑條上以后，其1、2、3、4這4個(gè)檢測(cè)裝置都會(huì)動(dòng)作，并感應(yīng)出相應(yīng)的量值。應(yīng)該說，由于接觸線壓在滑條上的位置不同，4個(gè)檢測(cè)裝置感應(yīng)出的量值是不同的。還有一個(gè)因素應(yīng)該考慮，就是滑條、滑板及弓頭自身的重量，也是必須要考慮的。也就是說，即使在無(wú)接觸線壓在滑板上的時(shí)候，檢測(cè)裝置的起始輸出值也不為0。 在技術(shù)要求上，這4個(gè)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)、性能、靈敏度、誤差及線性度都應(yīng)該是相同的。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè)2、接觸壓力的檢測(cè)原理 弓線接觸壓力的檢

20、測(cè)原理如下圖所示。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè)3、接觸壓力檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè)4、接觸壓力的評(píng)價(jià)（1）綜合狀態(tài)評(píng)價(jià) 在高速接觸網(wǎng)的運(yùn)行中，接觸壓力大小不僅可以評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)質(zhì)量，而且可評(píng)價(jià)接觸懸掛及受電弓的技術(shù)性能質(zhì)量。2022/7/20七、接觸壓力（contact force）的檢測(cè)4、接觸壓力的評(píng)價(jià)（2）隱患點(diǎn)查找 為了保證良好受流，要求檢測(cè)車經(jīng)常查找接觸懸掛的隱患點(diǎn)，就是要查找接觸壓力檢測(cè)曲線的異常點(diǎn)。所謂異常點(diǎn)，就是壓力曲線表現(xiàn)出來(lái)的異常形態(tài)，如出現(xiàn)過大的峰值，或出現(xiàn)極限谷值，或者不

21、均勻程度特別明顯，這些地方一定是隱患點(diǎn)或不良狀態(tài)點(diǎn)，如下圖所示。2022/7/20八、接觸線磨耗（catenary wire wear）測(cè)定裝置測(cè)定值名稱測(cè)量原理斷面積電阻式根據(jù)接觸線粗細(xì)的變化引起電阻發(fā)生變化，由測(cè)定的電壓降確定磨耗渦流式在滑塊部分裝入線圈，由線圈測(cè)定接觸導(dǎo)線的渦流大小殘存直徑超音波式從接觸線下面射入超聲波，根據(jù)上面反射的時(shí)間來(lái)進(jìn)行測(cè)定光量式從接觸導(dǎo)線橫向側(cè)面照射光線，測(cè)定接觸導(dǎo)線殘存的直徑滾輪式（有導(dǎo)向）導(dǎo)向滾輪在接觸導(dǎo)線下面滑動(dòng)，對(duì)導(dǎo)線殘存直徑差動(dòng)的變化進(jìn)行測(cè)定滑動(dòng)式通過接觸導(dǎo)線高度方向的改變，測(cè)定出R或C的變化其他積層板式滑板和接觸導(dǎo)線接觸后，將導(dǎo)線磨耗面分成細(xì)小部分，

22、加上電壓測(cè)定其電氣量圖像處理將接觸導(dǎo)線磨耗面，用CCD錄像或直接將圖象變?yōu)閿?shù)字信號(hào)縫隙鏡象法用縫隙鏡象法采用膠片直接攝出接觸導(dǎo)線滑面的寬度磨面寬度激光方式用激光投射棱鏡，并照到接觸線磨面，用返回的信息計(jì)算磨耗面寬度2022/7/202022/7/202022/7/2011.3 定位信息檢測(cè) 目前世界各國(guó)所采用的定位信息有兩種形式： 其一是公里標(biāo)信息，每一公里或每100m給出一個(gè)信息，一般比較準(zhǔn)確，但如果遇有長(zhǎng)短鏈，就必須進(jìn)行調(diào)整； 其二是支柱號(hào)碼信息，對(duì)于電氣化鐵路，線路兩側(cè)都設(shè)有接觸網(wǎng)支柱，若給出某區(qū)間或某站區(qū)的支柱號(hào)碼，那么這種定位信號(hào)就十分準(zhǔn)確，而且方便、實(shí)用。2022/7/2011.3

23、 定位信息檢測(cè) 電氣化鐵路接觸網(wǎng)支柱是有編號(hào)的，一般上行編號(hào)為遞增，下行編號(hào)為遞減。因此為了能夠準(zhǔn)確知道技術(shù)參數(shù)點(diǎn)在什么位置，就必須知道支柱號(hào)。支柱可以給檢測(cè)數(shù)據(jù)提供準(zhǔn)確的坐標(biāo)位置信息，一般稱為定位信號(hào)。定位信號(hào)除了支柱編號(hào)（簡(jiǎn)稱桿號(hào)）以外，還有速度信號(hào)、里程信號(hào)，這此都是為提供坐標(biāo)點(diǎn)和相對(duì)坐標(biāo)參考點(diǎn)，或者為確定支柱編號(hào)提供依據(jù)的。2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)一、桿位（number of support）信號(hào)檢測(cè)裝置 檢測(cè)桿位信號(hào)的方法總體上可分為三種：數(shù)學(xué)處理法、存儲(chǔ)法和光電感應(yīng)法 （一）光電感應(yīng)支柱指示器 光電感應(yīng)支柱指示器是以光電感應(yīng)器作為受感元件，將光電感應(yīng)器裝在試驗(yàn)車頂上

24、或受電弓的兩側(cè)，受光面向上。試驗(yàn)車運(yùn)行在接觸網(wǎng)跨距中間時(shí)，光電感應(yīng)器一直受光，當(dāng)試驗(yàn)車經(jīng)過支柱時(shí)，腕臂的陰影遮擋光電感應(yīng)器，此時(shí)光電感應(yīng)器通過電路的變換，最后以電壓脈沖的形式給出信息信號(hào)。 2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)（二）雷達(dá)桿位檢測(cè)裝置 在車頂上，受電弓的兩側(cè)各安裝兩個(gè)多普勒雷達(dá)探測(cè)器，兩個(gè)雷達(dá)相背而裝，目的是在兩個(gè)方向都能靈敏地接收到信號(hào)，兩個(gè)雷達(dá)組成“或門”電路。每一個(gè)雷達(dá)安裝有兩個(gè)探頭，一個(gè)是發(fā)射裝置，一個(gè)是接收裝置。2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)（二）雷達(dá)桿位檢測(cè)裝置 在檢測(cè)車開始運(yùn)行以后，雷達(dá)發(fā)射裝置發(fā)出探測(cè)微波，在微波遇到腕臂及定位裝置時(shí)，就產(chǎn)生返回信息并

25、被雷達(dá)接收裝置接收，再經(jīng)過相應(yīng)轉(zhuǎn)換電路進(jìn)行變換，變成脈沖信息，中心計(jì)算機(jī)根據(jù)雷達(dá)傳送過來(lái)的微波信息，再和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的跨距信息相比較，在誤差處于規(guī)定范圍內(nèi)時(shí)，判定為桿位。2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)（二）雷達(dá)桿位檢測(cè)裝置 若接收到的信息經(jīng)判定，不存在這樣的跨距信息，就判定為是線路上的其他拉線或結(jié)構(gòu)物形成的錯(cuò)誤信息，為無(wú)效信息。在進(jìn)行這些判斷的同時(shí)，計(jì)算機(jī)仍不停地在檢測(cè)運(yùn)行速度和累計(jì)行程，準(zhǔn)備在接收到下一次微波信息時(shí)，作為新一個(gè)跨距值的計(jì)算值。雷達(dá)裝置的優(yōu)點(diǎn)是可以準(zhǔn)確無(wú)誤地檢測(cè)到桿位，因雷達(dá)裝置發(fā)出的微波一族喇叭狀的射線，而不是一條射線，所以在遇到其他裝置或桿件時(shí)（如下承橋的桁架結(jié)構(gòu)等

26、），也會(huì)給出類同的信息，甚至產(chǎn)生多桿現(xiàn)象。2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)（三）數(shù)學(xué)回歸法 數(shù)學(xué)回歸處理法是一種軟、硬件相結(jié)合的方法。就是根據(jù)接觸線拉出值的檢出數(shù)據(jù)，用線性回歸的方法找測(cè)量值與運(yùn)行距離的關(guān)系，然后再去找回歸直線的拐點(diǎn)，那么拐點(diǎn)所在的位置就是支柱所在的位置。2022/7/2011.3 定位信息檢測(cè)二、速度（speed）信號(hào) 接觸網(wǎng)檢測(cè)車一般是附掛在客車列車的尾部，為了知道檢測(cè)狀態(tài)，必須知道檢測(cè)車的運(yùn)行速度。因?yàn)闄z測(cè)數(shù)據(jù)與檢測(cè)車運(yùn)行的速度有關(guān)，目前測(cè)定列車運(yùn)行速度的方法是測(cè)定某車軸的轉(zhuǎn)速。知道轉(zhuǎn)速，再知道車輪直徑，就可以換算出列車運(yùn)行的速度。目前采用的轉(zhuǎn)速傳感器有四種：轉(zhuǎn)角

27、數(shù)字式傳感器、光柵式傳感器、磁柵式傳感器及光電旋轉(zhuǎn)編碼器。2022/7/2011.4 接觸網(wǎng)檢測(cè)車的振動(dòng)位移量補(bǔ)償 接觸網(wǎng)檢測(cè)車在運(yùn)行檢測(cè)過程中會(huì)產(chǎn)生各種形式的振動(dòng)，這種振動(dòng)使車體將產(chǎn)生相對(duì)于線路中心線的水平位移和相對(duì)于軌面的垂直位移。為了精確地檢測(cè)接觸線定位點(diǎn)處的拉出值及懸掛點(diǎn)處的接觸線高度值，就必須剔除由于列車振動(dòng)而產(chǎn)生的鉛垂方向及水平方向的位移量，這就稱為補(bǔ)償。2022/7/2011.4 接觸網(wǎng)檢測(cè)車的振動(dòng)位移量補(bǔ)償1、列車振動(dòng)形式一、車輛振動(dòng)的形式及振動(dòng)偏移（1）沉浮振動(dòng)。（2）橫擺振動(dòng)。（3）伸縮振動(dòng)。（4）搖頭振動(dòng)。（5）仰伏振動(dòng)。（6）側(cè)滾振動(dòng)。2022/7/2011.5 接觸網(wǎng)

28、參數(shù)的非接觸式檢測(cè)優(yōu)點(diǎn)在于沒有和受電弓及接觸線接觸，不會(huì)引起接觸線的升高和振動(dòng)，比較接近接觸網(wǎng)靜態(tài)狀態(tài)。進(jìn)行接觸線幾何參數(shù)的檢測(cè)。非接觸式檢測(cè)，目前主要是指用攝像機(jī)采集圖像后，用計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析、識(shí)別、推理和判斷，排除不需要的客觀景象，留取接觸線的實(shí)際位置，然后通過數(shù)字化處理后，輸出諸如接觸線拉出值、高度以及相應(yīng)的坐標(biāo)位置桿位值等參數(shù)。2022/7/2011.5 接觸網(wǎng)參數(shù)的非接觸式檢測(cè)一、圖像字幕快速智能合成系統(tǒng)二、接觸網(wǎng)檢測(cè)的圖像模糊處理2022/7/20接觸網(wǎng)受流性能地面測(cè)量裝置 接觸網(wǎng)受電弓系統(tǒng)受流性能測(cè)試是高速列車綜合試驗(yàn)的一個(gè)重要部分，也是研究弓網(wǎng)受流技術(shù)的一個(gè)必不可少的手段。 本測(cè)

29、量系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)分為兩部分：硬件總體設(shè)計(jì)和軟件總體設(shè)計(jì)。軟件設(shè)計(jì)主要是完成數(shù)據(jù)采集、處理計(jì)算和結(jié)果輸出等功能的軟件。硬件設(shè)計(jì)分為：傳感器的選用，信號(hào)調(diào)理電路，電磁兼容原理，信號(hào)傳輸裝置，數(shù)據(jù)采集裝置。其工作原理圖如下所示：2022/7/20 高壓側(cè) 信號(hào)傳輸裝置 數(shù)據(jù)采集處理設(shè)備 信號(hào)放大加速度傳感器應(yīng)變量傳感器抬升量傳感器V/F光纖V/F數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)顯示打印存儲(chǔ)高壓側(cè)接觸網(wǎng)受流性能地面測(cè)量裝置2022/7/20WIRE CHECK-A2 激光測(cè)量系統(tǒng)TECNOGAMMA開發(fā)的接觸線幾何及磨耗測(cè)量系統(tǒng)由一套安裝在車輛頂部的檢測(cè)箱和一套檢測(cè)鋼軌位置的補(bǔ)償裝置組成。 在車輛內(nèi)部安裝有系統(tǒng)的控制單元，用來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及操作界面。 Wire check-A2系統(tǒng)能夠檢測(cè)接觸線的磨耗以及拉出值和導(dǎo)高，可以同時(shí)檢測(cè)四條接觸線。接觸線檢測(cè)系統(tǒng)及補(bǔ)償裝置均采用了光學(xué)三