刚性架空接触网弓网动态检测探讨

刚性架空接触网设备安装精度要求高,且基本设置在环境相对复杂的隧道内。为确保设备良好工作状态,本文通过对刚性架空接触网检测依据、项目进行分析,对实际检测数据进行对比,提出了有效的刚性架空接触网检测方法,为后期隧道内刚性架空接触网相关设计提供参考。

基于机器视觉与YOLOv5的吊弦高清图像采集方法

研究目的:针对高铁接触网整体吊弦高清图像采集检测低效、准确率不高、投入成本高等问题,研究提出一种基于前端图像识别触发与深度学习算法融合定位的整体吊弦高清采集方法。研究结论:(1)采用嵌入式FPGA+ARM双处理平台,将基于YOLOv5的吊弦定位算法嵌入硬件结构中,通过FPGA实现图像运算硬件加速及识别过滤,通过ARM实现图像数据的高精度识别,整体吊弦图像检出率为99%,检时为4 ms/张,满足实时性检测要求;(2)通过FPGA与ARM的结合,内置专用图像处理算法芯片,滤除大量无用图像,获得清晰的整体吊弦图像,在数据集上训练和测试的准确率和召回率为100%,实际线路大于99%;(3)通过嵌入式FPGA+ARM硬件系统与YOLOv5的吊弦定位算法融合设计,减少了系统检测成本、扩大了技术应用范围,对推动接触网高质量智能建造与智能化运维具有借鉴作用。

高速铁路接触网导线动态抬升量研究

为了通过高速铁路线路整体接触导线抬升量数据研究弓网系统动态性能,文章建立了4种典型高铁线路的接触网模型和3种高速受电弓的三自由度归算参数模型,并利用罚函数法模拟弓网关系,建立弓网耦合模型,仿真计算接触线定位器抬升量在不同运行速度、不同运行方向下的变化。随后,文章提出一种基于随机森林算法的定位点智能识别分类方法,将接触线拉出值拐点作为定位点,结合现有的接触网几何参数检测数据,采用随机森林算法,将投票结果作为最终定位点判断标准,建立分类模型,优化定位点数据,并对接触线抬升量动态静态实测数据进行预处理、定位点优化、数据空间同步后,得到连续的接触线抬升量。研究结果表明,在速度170~350 km/h内4种典型线路定位器最大抬升量随列车运行速度的提升而增大;在300 km/h开口运行条件下,SSS400+受电弓的定位器动态最大抬升量小于法维莱CX-018与DSA380受电弓,最大抬升量在61.17~81.44 mm;在接触网参数确定的前提下,受电弓闭口方向运行时接触线平均抬升量要高于开口方向运行。

高速铁路接触网弓网受流参数分析与整治

接触网设备的稳定性和可靠性,是高速铁路动车组高效、安全运行的重要保障。针对高速铁路接触网高速运行检测中的弓网接触力、燃弧等弓网受流参数缺陷进行分析,并结合现场实际,提出相关整治方案。对于弓网接触力缺陷,提出锚段关节内整治、张力不匹配整治等方案;对于燃弧缺陷,提出单点燃弧整治、整锚段燃弧整治等方案,为接触网维修相关整治提出了合理建议。现场实际情况表明,以上整治方案效果良好,可确保供电设备安全稳定运行。

承力索张力对弓网受流质量影响研究

首先建立了弓网动力学模型。在其余参数均不变的基础上,研究了承力索张力对弓网受流质量的影响,并对各个工况进行了仿真。仿真结果表明,增大承力索张力可以减小弹性不均匀系数,增大反射系数,且接触压力与振幅呈不规则变化趋势。最后提出了几个相应的建议。

三种AT供电模式的比较

高速铁路一般使用AT供电方式。本文介绍3种AT供电模式:并从牵引变压器容量、牵引网输送容量和钢轨电位3方面对这3种供电模式进行对比分析。仿真结果表明新模式下的钢轨电位最大值较其他两种模式稍高,而对接触网的载流能力需求低于其他两种模式。法国模式对牵引变压器二次侧绕组容量要求较高,且需要中间抽头;日本模式居于两者之间。

弹性链型悬挂高速接触网参数的选取研究

研究目的：为研究弹性链型悬挂高速接触网参数对受电弓／接触网系统动态性能的影响，采用三维接触网模型和质量-阻尼-刚度受电弓模型，对时速350km弹性链型悬挂高速接触网／受电弓系统进行仿真计算和分析。考虑到接触压力和运行的安全性，对不同的动态仿真结果进行比较，据此选取合适的高速接触网参数。研究结论：通过研究表明，应优先采用120mm^2。镁铜合金接触线，张力不宜小于27kN；承力索采用120mm^2铜合金绞线，张力约为23kN；跨距取55～60m；结构高度取1．4～1．6m；弹性吊索张力不小于3．5kN；弹性吊索长度取16—18m；支柱吊弦间距约为4．5m；接触线坡度应控制为0；尽量避免波长为吊弦间隔2～6倍的接触线不平顺。

接触网刚性悬挂平面布置研究

介绍了接触网刚性悬挂一些特点,在同柔性悬挂平面布置相比较后,提出了刚性悬挂平面布置的3个决定因素:跨距长度、锚段长度、δ值。并提出了δ值计算新思路,建立了相应的数学模型。为刚性悬挂在电气化铁路及城市轨道交通的设计和运行提供了理论支持。

接触网和接触轨两种供电方式下地铁线路耐雷击水平分析与比较

架空接触网供电和接触轨供电是地铁线路常见的两种供电方式。运用CDEGS软件建立了接触网线路和接触轨线路模型,仿真分析两种方式下雷击位置及高架桥高度对耐雷击水平的影响,以及接触轨供电方式下避雷带架设高度对耐雷击水平的影响;比较了两种供电方式下的耐雷击水平差异并解释了原因。结果表明,两种供电方式下,雷击点距接地点越远,耐雷击水平越低;高架桥越高,耐雷水平越低。接触轨供电方式下,避雷带越高,耐雷击水平越高。接触轨供电方式下的耐雷击水平较接触网供电方式高得多。

锁相式离线检测系统及数据处理

本文分析了离线检测中受干扰的原因，提出了以采用锁相放大器为核心的离线检测系统，通过实际数据测量结果表明，该系统在电气化铁路中的应用是可行的和成功的，数据处理方法满足现场工作要求。

高速铁路接触网对地铁供电系统的电磁干扰研究

在高速铁路接触网与地铁供电系统的长距离并行运行情况下,采用AC 2×25 kV电压供电的高速铁路接触网对DC 1 500 V电压供电的地铁供电系统会造成较大的电磁感应影响,对地铁安全运行存在严重的安全隐患。针对高速铁路接触网与地铁供电系统不同供电方式的特点,建立了高速铁路接触网对地铁直流供电系统的电磁干扰数学模型,并在MATLAB软件环境中进行了仿真计算;在此基础上,进行了动车组不同工况下的电磁干扰仿真分析,并提出了解决此问题的技术措施。

高铁接触网智能建造技术研究

传统高铁接触网建造技术高度依赖具有专业技能的高素质技工和技术管理骨干的个人能力,这种类似工业领域大规模生产线的标准化作业模式已不能很好地适应当前建设市场需求与环境。以智能建造的理念,对传统接触网工程建造模式存在的不足与内在原因进行深入分析,从全面梳理高铁接触网施工工艺工法入手,研究提出高铁接触网智能建造研究的技术路线。围绕“人”的功能展开研究,以实现信息、知识的传递为核心轴线,初步完成智能建造在机械化、自动化、智能化3个层面的分期目标实施方案,基本解决了接触网智能建造的关键技术难题,并提出BIM驱动的接触网智能建造系统方案,展示了通过信息化及人工智能相关技术提升高铁接触网工程建造模式的良好前景。

高速铁路用铜镁接触线的引进与自主创新

德国开发列车运行时速为330 km至400 km的Re330接触网时,开发了铜镁接触线,取得了成功的经验。我国于2003年在秦沈客运专线引进德国Rim120铜镁接触线。在学习外国经验的基础上,采用具有完全自主知识产权的创新工艺制造的铜镁接触线实现了金相组织的晶粒细化,使得其强度、韧性、导电率及性能均匀性全面优于引进同类产品。本项工作是发展我国高速铁路技术引进与自主创新的典型范例。

基于电路模型法的铁路接触网电流分布研究

接触网电流分布的研究对电气化铁路发展具有重要的意义。基于带回流直接供电方式的接触网原理结构,采用了一种电路模型法,通过以京沪高速铁路的直供区段为例,计算牵引网各部分参数,搭建等效电路模型。结合该区段的牵引网仿真和接触网仿真,将仿真数据与实际接触网电流分布数据比较。结果表明,电路模型法计算得到的接触网电流分布数据具有良好的可靠性,能够很好的完成对接触网各支路电流的研究。

基于PLC的接触网相分段自动转换系统设计

介绍一种电力机车带电通过相分段的自动转换系统。它用可编程序控制器SIEMENS公司SIMATICS7-200CPU226作为系统的核心,利用识别传感器采集机车信息,控制两台高压真空开关,完成机车自动过分相过程。

复杂艰险山区电气化铁路接触网关键技术问题及应对措施

复杂艰险环境是影响山区电气化铁路接触网正常服役的关键因素之一。通过分析总结复杂艰险山区电气化铁路面临的各种地形地貌、地质灾害和气候环境,提出影响接触网运行的关键问题。研究表明:山区电气化铁路沿线接触网面临高海拔、长大坡道、特长隧道(群)、大峡谷、高地震烈度、高地热、大温差、重覆冰以及强日照等复杂艰险的严酷环境,在借鉴已有电气化铁路设计、施工及运营经验的基础上,充分分析环境对象及特征,结合接触网服役性能,系统性、针对性地提出适用于山区电气化铁路各种典型环境下接触网的应对措施及研究方向,可为电气化铁路防灾减灾技术提供理论基础和技术保障。

深圳地铁9号线刚性架空接触网与接触轨比选研究

采用系统的研究方法,对深圳地铁9号线接触网是选择刚性架空接触网还是采用接触轨,进行了详细的比选研究,为国内轨道交通接触网方式仍在选择的线路提供了一种价值工程评估的分析方法。研究结果表明:接触网与接触轨在技术上均可行,接触网价值系数较高。

城市轨道交通地上区段接触网防风措施分析

当风力达到一定程度后,会使城市轨道交通接触网产生巨大摆动和上下震动,造成接触线的技术状态发生急剧变化,以致影响列车的正常运行,发生弓网故障。分析了大风对接触网的影响,对接触网的设计风速取值、接触张力及其跨距、支柱选择、防风设计等内容进行了研究。提出接触网防风措施以提高接触网防风性能。

基于BIM技术的接触网设计研究

针对现有接触网二维设计存在信息关联性差、专业协同性差、设计校验困难等问题,探讨了BIM技术在接触网设计中的实施目标及设计阶段BIM系统核心功能和关键技术,为接触网BIM设计系统的实现提供了思路。

隧道结构内列车风荷载下接触网系统的风致振动响应

以高速铁路隧道内接触网为研究对象,建立列车-隧道结构-接触网系统-空气的流固耦合计算模型,分析高速铁路隧道内列车风荷载下接触网系统的振动响应特性。研究结果表明:列车风荷载作用下接触网系统振型主要表现为,以沿着隧道纵向的前后摆动为主,左右摆动和扭转为辅;接触网系统的动位移和加速度的振动时间与振幅均与列车风相一致,即在列车风出现时接触网开始出现振动,车头达到时风速开始加大,振动位移、速度和加速度同步增大,在车尾经过时达到最大值,各方向分量的振动幅度大小顺序为:纵向分量>横向分量>竖向分量;衬砌的振动响应特性与接触网类似,但动位移的主频和振幅相对较少。研究结果可为高速铁路隧道内接触网的设计和施工提供参考。