城市地铁接触网检测技术浅析

张磊明

摘 要：接触网是牵引供电系统中的重要组成部分，接触网运行状态是否良好决定着车辆的受流质量与运行安全。接触网精细化设计、高质量施工为交付运营打下了坚实基础，但在日常维护中还需要进行一系列的检测工作，及时发现隐患、及时维修解决，使接触网处于良好的工作状态，保证安全运营。

关键词：接触网检测；非接触式检测；检测车

中图分类号：U225 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）06-0052-01

接触网设备唯一且无备用，其良好的运行状态是安全运营的前提条件之一，本文简要叙述接触网检测技术的现状、原理和技术发展趋势。

1 接触网检测方法

传统的接触网检测方法主要靠手量和目测，依赖梯车、钢卷尺等常规手段，速度慢、随机性大、准确率低、效率低。

依靠跟踪、借鉴和学习国外技术，我国相继研制出了适合本国线路条件的接触网检测设备，目前我国地铁运营维护中主要采用两种接触网检测方法：一是采用检测车检测，另一是人工手持设备现场检测。

2 接触网检测内容

接触网检测内容主要有三类：几何参数、弓网关系参数和辅助参数。拉出值、导高、接触线高度等属于接触网几何参数；弓网压力、弓网冲击点等属于弓网关系参数；速度、走行距离、跨距等属于辅助参数。

3 接触网检测技术

接触网检测技术主要有接触式检测和非接触式检测。

（1）接触式检测是在模拟受电弓上安装传感器，对接触网参数进行测量，为供电维护部门实行“状态修”提供依据。例如将力传感器安装在弓头两端（见图1所示），F=F01+ F02+F03+F04-G±ma，G是模拟受电弓的重量，a为受电弓的加速度；但安装传感器改变了受电弓的物理结构，对接触网导线产生干扰，影响测量结果的精确度。

除此之外还有采用绝对编码器检测接触线高度、加速度传感器检测弓网冲击等。

（2）非接触网式检测主要有激光、视觉检测两种方法。激光检测技术主要以轨面或车体顶面成立坐标系，对接触网零部件坐标值进行测量，利用三角函数等几何原理通过计算机处理得出数据，其测量速度快、精度高、效率高（见图2所示）。

视觉检测是通过摄像机拍摄接触网各零部件的图像，利用图像处理算法从图像中识别受电弓、接触线、支柱等目标，并计算这些目标在图像中的位置坐标，最终换算成实际测量值。高速摄像机能够检测到实时的动态、静态几何参数，并且依据所摄图像截取接触网各类数据进行比较，分析接触网的运行状况、安全性等。

4 接触网检测车

接触网检测车辆的选用是根据各个城市的不同需求确定的，目前主要有两种：一是接触网检测车，一是接触网带检测装置作业车（见图3、图4所示）。

接触网检测车是检测电气化铁路接触网技术参数的专用车辆，车内设有前后驾驶室、动力室、接触网检测室等。根据线路检修速度、精度的要求，安装先进的检测装置及设备，为了提高检测的精确度，可采用动力车+检修车两个车体（车体数量及检测功能可根据需求配置），将振动补偿装置安装在检修车上，稳定性提高的同时，降低单车体动力单元振动对测量结果的影响，提高接触网检测的综合性能。检测装置能检测接触网的导线高度、拉出值、离线状态、网压、速度、硬点等机械及电气技术参数，计算机自动显示、打印、记录存储数据，检测的结果以图形报表的形式提供给检修部门，作为检修依据，也为制定检修计划提供参考。

接触网带检测装置作业车是带自动检测电化区段接触网参数的作业车辆，兼具作业功能，尾部安装有作业平台，在车上安装接触网检测系统，采用接触式与基于激光雷达的非接触式相结合的检测设备，检测接触网几何参数及动力学参数，但是受限于车辆设备安装空间的限制，接触网检测装置简易，精确度等与专业检测车相比存有差距。

5 人工手持檢测设备

在地铁运营维护中使用最多的是多功能接触网参数激光测量仪（见图5所示），用于供电段及网工区接触网安装及检修后的静态复核，测量导高、拉出值、定位器坡度、支柱限界等主要技术参数。人工检测工作强度大，效率低，在全线的检测中适用性不强。

6 结语

随着科学技术及信息工程技术的发展，非接触式的检测技术越来越被广泛应用，而且在振动补偿系统的应用下，能够实时判断出列车的振动状态，降低了由于车体振动引起的接触网几何参数随机性，将成为未来接触网检测的主要手段。在地铁运行量越来越大、检修任务繁重、保障安全运营的时代背景下，建立起轨道交通的检修数据共享信息平台，提高非接触式检测技术，同时加大检测人员专业素质的培养，实现地铁接触网检测、维修技术的共享与创新，这不仅将会提高接触网检测数据的精确度，还能够减少接触网检测中安全事故的发生，对我国地铁接触网建设与检测技术有着积极的促进作用。

参考文献

[1]于万聚.接触网设计及检测原理.中国铁道出版社，1991.

[2]明电舍.电铁技术部接触网检测装置的介绍[M].日本，2011：134.

[3]陈晓燕.我国地铁接触网检测现状及发展趋势[J].都市快轨交通，2013（2）：25-27.