基于激光位移传感器的城轨列车受电弓滑板磨耗检测方法

针对城市轨道交通(简称:城轨)列车受电弓滑板磨耗检测精度较低的问题,提出了一种基于激光位移传感器的城轨列车受电弓滑板磨耗检测方法。设计了受电弓滑板磨耗检测装置。采用该检测装置,通过数据筛选、数据融合和倾斜校正,获取受电弓滑板的实际轮廓线;将受电弓滑板的实际轮廓线与标准轮廓线进行曲线配准,获得受电弓滑板的磨耗曲线,实现受电弓滑板磨耗状态检测。在实验室搭建受电弓滑板磨耗检测装置进行实验,实验结果表明,与传统的检测方法相比,该检测方法具有较好的检测精度,符合城轨列车受电弓滑板磨耗测检测的实际要求。

基于LabVIEW和2D激光扫描的受电弓滑板磨耗测量

设计了一种基于LabVIEW和激光雷达扫描的受电弓滑板磨耗测量方法和装置。使用2D激光雷达扫描受电弓滑板,通过对激光测量数据分析提取滑板上表面横截曲线,并通过线性拟合矫正曲线以解决降弓测量时滑板倾斜问题,通过对比初始数据和磨耗后数据得到磨耗值。经过反复测试,这种测量方法和测量装置满足降弓状态下全滑板磨耗精确测量要求,测量精度高,测量重复性好。

滑板磨耗对受电弓系统服役性能的影响研究

为了实现滑板磨耗形面的描述和它对受电弓服役性能影响的评估,研究了滑板磨耗对弓网系统动力学性能、受电弓抗疲劳性能的影响.首先,通过对比分析大量受电弓滑板实测形面数据,提出以二次函数描述滑板磨耗形面,给出形面形状参数和磨耗深度参数两个特征量,并获得了特征量随运行时间的变化规律;其次,采用模态叠加法建立了考虑滑板形面的弓网耦合动力学模型,探讨滑板磨耗对弓网动态受流性能的影响;最后,根据滑板磨耗形面具有明显的时变性的特点,建立了考虑参数时变的受电弓疲劳寿命预测模型,实现滑板磨耗形面对受电弓抗疲劳性能的影响分析.研究结果表明:滑板形面磨耗增强了弓网系统的跨距周期性,导致该特征主频的幅值增加,且滑板形面的形状参数绝对值越大,弓网动态性能越差;考虑滑板形面磨耗后,受电弓框架部件的预测疲劳寿命缩短,缩短量约为30%~40%,且越处于上端的结构影响越大.

受电弓滑板磨耗检测图像处理算法的研究及实现

由于图像检测受电弓滑板磨耗能实现在线自动检测,且检测精度较高,而该检测方法的关键是对采集到的受电弓图片进行图像处理,因此研究图像处理算法具有非常重要的意义。检测系统采用4个CCD摄像机实现受电弓前后滑板的初始图像采集,然后将获取到的图片传输并存储到检测主机上,通过后期的图像处理,实现滑板磨耗的自动检测,并输出数据报表和磨耗曲线等。图像处理算法主要包括图像预处理、边缘检测和连接、导线及滑板边缘定位等。其中,边缘检测和定位算法是关键,也是决定系统检测精度的重要因素。主要对Canny边缘检测、形态学边缘检测和小波边缘检测进行实验验证,并比较其边缘提取效果。结果表明,Canny边缘检测精度更高,而小波边缘检测虽然定位更准确,但精度较低。因此,最终选择Canny边缘检测,结合边缘连接进行处理,并给出了检测结果图。

新型滑板磨耗检测及自动降弓装置

一种新型的滑板磨耗检测及自动降弓装置的原理,其采用的内埋式光纤磨耗检测传感器,检测信号编码后由空气隔离的光电信号传输方式进行高低电压隔离,执行机构分等级地给出报警信号,并具有自动降弓功能。

基于APSO_ELM算法的地铁列车碳滑板磨耗的预测

为了准确预测地铁列车碳滑板磨耗量,本文选择训练速度快、参数设置少、准确度高的极限学习机(ELM)模型。针对ELM模型在训练过程中随机产生权值和阈值,导致模型泛化能力不足、稳定性差等缺点,引入基于收缩因子改进的自适应粒子群算法(APSO)对其进行优化,提出了一种基于自适应粒子群优化极限学习机(APSO-ELM)的碳滑板磨耗预测模型。将该模型运用到碳滑板磨耗实例预测中,在选取的270组样本数据中,前235组作为训练样本,后35组作为测试样本,以影响碳滑板磨耗的主要因素——地铁运行公里数作为输入参数,以碳滑板厚度为输出参数,将预测结果与ELM模型预测进行对比。结果表明,APSO-ELM模型有较高的预测精度,预测值更逼近于实际值,验证了APSO-ELM模型在碳滑板磨耗预测中的可靠性和有效性。

地铁车辆受电弓碳滑板磨耗的分析研究

重庆地铁运营线路采用架空式接触网,车辆的受流装置均采用单臂双碳滑板受电弓,但不同运营线路的碳滑板磨耗速率呈现出明显差异,为探索不同运营线路碳滑板磨耗速率差异的原因、制定改进措施、降低车辆运用成本,选取滑板磨耗速率差异较大的重庆地铁一号线和环线车辆进行分析、研究具有较长远的意义。

温度与碳滑板磨耗关系探讨

刚性接触网因没有断线之忧、运营维护简单而受到地铁的青睐。结合郑州地铁1号线弓网异常关系期间采集到的现场数据,进行深入分析研究,为后续弓网异常关系预防工作提供数据支持。

空气湿度对刚性接触线和受电弓碳滑板磨耗影响的试验研究

调研了国内采用刚性接触网和受电弓供电的城市轨道交通项目受电弓碳滑板存在异常磨耗的情况,并以国内某项目为例,针对目前城市轨道交通接触网及受电弓异常磨耗问题季节性变化进行分析,并通过地面试验对空气湿度与弓网异常磨耗的影响关系进行了试验。

LV2600型受电弓滑板剩余磨耗量检测

受电弓是给电力机车及动车组提供能量的主要部件之一,为保证车辆行车安全必须对受电弓进行安全检测。介绍了图像处理技术在LV2600型受电弓滑板剩余磨耗检测中的应用,首先利用滑板图像的特征对图像进行剪裁,大大减少了运算量,然后使用滤波等技术去除图像的噪声提高图像质量,最后对滑板图像进行边缘检测,得到有效滑板边缘,通过摄像机标定参数计算得到滑板剩余磨耗量。该技术有效的监测了滑板的运行状况,为铁路运输安全提供了保障。

轨道交通列车受电弓碳滑板磨耗智能检测装置

文章介绍一种基于光学系统的测量技术,基于此技术联合研发的智能检测装置,能够有效解决碳滑板检测的通用性难题。设计和原理具有普遍意义,适用于城市轨道交通列车受电弓碳滑板的检修要求。

受电弓碳滑板异常磨耗的原因分析与对策

地铁车辆主要是通过受电弓连接接触网,保障有效牵引。受电弓碳滑板要有足够的强度和硬度,材质碳耐磨性要好,弓头滑板与接触导线跟随性保持良好、压力稳定,车辆受流稳定,接触网拉出值可控,这些对碳滑板的磨耗寿命起着关键作用。分析受电弓碳滑板异常磨耗的原因,制定相应措施提高其使用寿命。

速度350 km/h高速铁路接触网设备服役性能试验研究

对某350 km/h速度等级高速铁路接触网几何参数动态性能、运营动车组受电弓静态压力和弓网燃弧性能进行长期跟踪测试,对比不同运营速度下弓网燃弧次数、弓网动态接触力,接触网动态抬升量、接触网零部件承受的载荷和滑板磨耗变化规律,对接触线磨耗进行分析,预测了接触线寿命,最后对接触网零部件进行试验台试验,检验了零部件使用寿命。通过以上试验和研究,比较充分地掌握了动车组350 km/h运营速度下接触网设备服役性能,为接触网设备养护维修提供了数据支撑。

基于仰拍方式的受电弓滑板图像检测

目前大部分基于图像处理技术检测受电弓滑板磨耗量的图像都是采用俯拍的方式获得的,该方式对于某些复杂的弓形存在着一定的局限性。提出采用一种较好的仰拍方式来采集受电弓滑板图像,首先由CCD摄像机拍摄受电弓的滑板图像,由视频采集卡将其传输,存储到检测主机,然后对保存的图像进行处理,定位受电弓滑板边缘和接触导线。通过该检测方法可以为受电弓滑板磨耗检测提供关键数据。

受电弓滑板亚像素边缘检测算法研究

为保证列车行车安全,对受电弓滑板磨耗进行检测是必不可少的措施。传统的整像素检测方法精度较低,本文研究了基于反正切函数拟合的亚像素边缘检测方法。首先,利用canny算子进行基于整像素的受电弓滑板边缘提取,再以整像素边缘点的灰度梯度方向为正轴建立直角坐标系。然后在该坐标系下进行反正切函数拟合,得到亚像素边缘点的位置,以用于滑板磨耗检测。实验结果表明,相比整像素边缘检测方法,本文提出的亚像素边缘检测方法具有更高的精度。

浅谈电力机车受电弓炭滑板的研究与应用

本文通过对实验的分析及各种滑板性能的对比,详细论述了纯炭整支滑板在应用过程中的优点,指出纯炭整支滑板是未来铁路电气化应用的必然。

强电流滑动电接触下的最佳法向载荷研究

弓网系统中滑板磨耗大及电力机车受流不稳定是制约我国电气化铁路向高速、重载、安全、稳定运行方向发展的一个关键问题,亟待采取有效的措施进行解决。在特定的载流、滑动速度条件下,表征滑板磨损快慢的滑板磨耗率随法向载荷增大呈现出先减小后增大的"U"型变化趋势,而表征载流稳定性的载流稳定系数随法向载荷增大而逐渐减小,因此选择合适的法向载荷可使滑板磨耗和载流稳定性均达到相对最佳。通过使用浸金属碳滑板与铜导线进行对磨实验,得到了不同实验条件下滑板磨耗率和载流稳定系数的大量实验数据。以此建立了以法向载荷、载流和滑动速度为输入量,以滑板磨耗率、载流稳定系数为输出量的BP神经网络非线性模型,进而利用遗传算法优化了相关参数,并在特定的载流和滑动速度条件下,采用基于粒子群算法的多目标优化方法,确定了滑板磨耗率最低、载流稳定系数最小的最佳法向载荷对应的非劣解。

高速铁路简统化接触网曲线区段拉出值优化

高速铁路简统化接触网拉出值的设置与定位器的状态直接相关,间接影响弓网运行安全。合理设置拉出值,既能使定位器受力状态保持良好,保证弓网受流性能及弓网关系安全稳定,同时能够使受电弓滑板磨耗均匀,节约运营成本。通过对曲线区段拉出值设置方案分析,得出曲线区段受电弓滑板磨耗均匀和定位器状态达标的拉出值推荐方案,可为设计、施工、运维提供参考。

钢性接触网斜线型悬挂方式

钢性接触网悬挂方式采用正弦波的安装形式,使接触网和受电弓碳滑板在行驶过程中均匀磨耗,这种悬挂方式安装方便,运行稳定,但在日常检查检查机车受电弓时,受电弓碳滑板呈“凸”型磨耗,碳滑板中间高,两头底,这种现象加速了碳滑板的损坏和更换频率,经过仔细分析原因,这种现象为正线接触网正弦波形式下拉出值分配不均匀所导致,对于正弦波安装形式的这个缺点,本文提出大胆、超前的想法,采用了斜线型的创新型布置方式,不但能有效解决了机车受电弓碳滑板磨耗不均匀的问题,从而降低受电弓更换频率,还能解决因正线机车常年一个方向行驶使接触网沿行车方向偏移等多个问题。

基于结构光的非接触式电力机车受电弓碳滑板检测技术

通过阅读大量的文献了解国内外受电弓碳滑板磨耗检测技术的现状,对现有受电弓磨耗检测技术进行总结分析。在此基础上提出了基于结构光的非接触式高速铁路受电弓检测技术,该技术通过特定传感器光源扫描接触网及受电弓,利用视觉传感及图像处理等技术提取结构光曲线,采用三维测量技术获取被测物体的三维轮廊,并对获取的轮廊点云数据进行分析,实现受电弓碳滑板磨耗、掉块等故障的在线非接触测量。