接触网检测监测系统研究

董仁权

【摘  要】在国铁6C系统应用经验的基础上，调查分析轨道交通接触网设备特点及运营维护的需求，研究提出轨道交通接触网安全检测监测系统技术方案，并对末来的发展方向进行展望。

【关键词】6C;检测监测;接触网;大数据;数据分析

一、概述

近几年我国铁路供电安全检测监测技术取得了很大的进步。中国铁路总公司2012年发布了《高速铁路供电安全检测监测系统（6C系统）总体技术规范》（铁运[2012]136号），已经形成了覆盖动态检测、静态监测、专业检测车、运营车在线监测等的供电安全现代化检测监测技术手段和装备，初步实现了对牵引供电设备全方位、全覆盖、周期性的检测监测和实时在线监测，为国铁供电设备安全提供了有力的技术保障。

在轨道交通领域，接触网的检测监测目前以接触网检测车和人工现场测量结合为主，检测功能相对单一，设备故障排查诊断的效率较低，难以适应迅速发展的城市轨道交通对于供电设备安全保障的技术需求。借鉴高速铁路供电安全检测监测技术体系的建设经验，有助于为轨道交通快速建立高质量的供电安全检测监测技术体系，但必须以轨道交通接触网特点为出发点，综合慎重考虑，避免出现“水土不服”的情况。与国铁接触网相比，轨道交通接触网存在着线路速度等级低，刚性、柔性接触网并重，运营频次高等不同特点，这对于接触网检测监测数据的分析、应用都提出了新的问题。为保障轨道交通的供电设备安全，迫切需要研究适应轨道交通的接触网检测监测系统技术方案。

二、轨道交通接触检测现状

（一）轨道交通接触网的检测监测的特点

轨道交通接触网在技术上存在着线路速度等级低，接触轨、刚性、柔性接触网并重，运营频次高等特点。在管理上存在运营管理模式、维修标准、检测设备配置存在差异等特点。国内各个城市的运营部门都采取各自的接触网维修措施，使接触网参数的检测具有一定的片面性，无法为现场检修工作提供真实有力的客观依据。

（二）接触网检测监测设备布置情况

目前，国内轨道交通接触网的检测监测，其中检测主要依靠人工现场测量和接触网检测车两种检测手段，属于静态参数测量。近年来我国各大地铁公司纷纷借鉴铁路总公司6C技术体系，采用接触网检测装置（见图1）、接触悬挂巡视装置（见图2）、弓网燃弧检测装置等装备进行接触网检测，属于动态参数测量。监测设备主要安装于每条接触网供电线路的段界和出入库等咽喉区域，如受电弓滑板监测装置（见图3）。

（三）存在的问题

传统检测监测手段严重依赖人工干预，自動化程度低、耗时长、效率低，极易漏检而留下安全隐患。各种新型检测监测设备投入运行后，产生大量分散的、独立的检测监测数据。亟需进行数据集中、信息共享，有机融合，用来指导接触网设备的运行检修。这对海量的检测监测数据的分析、应用都提出了新的问题。迫切需要研究适应轨道交通的检测监测数据处理系统。

三、检测监测系统建设的必要性

针对轨道交通供电安全检测监测信息数据汇集、有机融合、综合分析、缺陷预警等综合应用需求，研究接触网检测监测数据安全汇聚、数据预处理、设备问题处理监管、图像智能分析、接触网运行质量评价等关键技术要求，可实现检测监测数据集中处理、智能分析、互通共享、趋势判断，充分挖掘数据价值，进行全方位检测、智能化判断和数据化管理。加强数据深度分析，由人工向人机结合、智能诊断逐步转变，指导科学施修、精准维修。最终实现对供电设备检修维护提供有效的指导，提高现场设备检修维护的效率，促进供电设备养护维修由传统的“周期修”和“故障修”向主动的“状态修”和“预防修”转变。

四、安全检测监测系统总体方案

要实现检测监测系统与检测监测装置的协同工作，需要大量检测监测数据的整合和共享，信息资源的整合和共享需要建立一套规范化管理平台和整合规范。将采用先进的计算及存储、大数据及可视化等技术，构建先进的接触网检测监测系统。结合各行业基于面向服务（SOA）的大数据技术、多元数据分析技术和图像智能识别技术的广泛应用，接触网检测监测系统软、硬件平台需要确定使用哪种模式的基础架构和存储模式，需要确定融入哪些图像智能识别技术和接触网运行质量评价技术来提高自动分析能力，同时需要建立统一完善的系统管理和安全保障体系，以满足系统的互联性、互操作性，应用的可移植性和可扩展性。

接触网检测监测系统的业务结构设计模型，如图4所示：

五、检测监测发展展望

接触网检测监测系统的建设应分阶段实施：初期阶段，对已有的分散检测、监测设备进行功能完善、技术集成，形成分层分布式结构，使之成为具有综合处理功能的安全检测与监控平台。近期可对各装置进行数据集中、信息共享，有机融合数字化和可视化的检测信息，指导全线接触网设备的日常维护和维修。远期可通过各装置的数据库进行综合分析、专家诊断，最终成为具有开放式设计构架，软件、硬件均遵循国际国内标准，并能兼容接入其他智能检测、监测设备的一套技术先进、功能完善的系统，使之成为轨道交通供电设备安全运行的技术保障。

参考文献：

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（作者单位：绍兴市柯桥区轨道交通集团有限公司）