车辆在线监测系统在受电弓检测中的应用

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使命：加速中国职业化进程

摘 要以南京地铁 1 号线车辆的在线检测系统中的受电弓在线监测系统为主要对象，论述其组成结构、工作过程和工作原理。在线检测系统通过图像采集、分析，实时反馈列车受电弓的工作状态; 利用图形分析技术，及时发现受电弓故障并立即报警，避免弓网事故的发生。实际使用表明，该系统可以降低受电弓检查的成本，提高受电弓检修的效率，避免受电弓带故障运行，提升运营质量，保证正线的运营安全。 关键词车辆; 在线监测系统; 受电弓; 地铁; 南京地铁1 号线

受电弓是地铁车辆普遍采用的一种受流装置，属于列车的关键部件之一，其状态直接影响运营安全。传统的检查方式依赖人工登顶检查，需要在车辆段内专用的台位断电后进行。列车受电弓在线监测系统利用高速图像处理器和传感器，配合图像分析方法，在不影响列车正常运行的前提下实现在线检测受电弓状态。该系统检测效率高，能实时跟踪监测各种反映受电弓主要运行状态和安全性能的特征信息，并对这些信息进行综合分析处理，及时预报影响车辆安全运行的受电弓故障，消除故障隐患。

1系统结构及主要功能

1． 1系统结构

南京地铁 1 号线列车受电弓在线监测系统安装在小行—安德门的下行正线区间。系统总体结构由正线探测设备、网页发布服务器、远程监控服务器 3 部分构成，包括车轮传感器、高速闪光灯、高速图像处理单元、图像采集工控机、前置信号处理机以及数据管理计算机等部件，其总体结构如图 1 所示。

1． 1． 1正线探测设备

正线探测设备包含受电弓状态检测设备 1 套、车号识别地面设备 1 套、分析处理探测站 1 台。其中，车号识别天线、车轮传感器、图像传感器、高速闪光灯、图像采集设备位于正线轨道探测区，信号处理主控单元、可编程逻辑控制器( PLC) 、采集分析设备、车号识别单元位于轨旁探测站内。

1． 1． 2网页发布服务器

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网页发布服务器位于车辆段内，服务器对探测站通过以太网传输来的数据进行分析，形成数据报表和历史数据库并存储。服务器将数据报表汇总整理后生成数据报表网页，供相关部门通过内部网络访问，实现数据的共享。

1． 1． 3远程监控服务器

远程监控服务器位于车辆段检修调度室内，对所有过车数据以及在线监测系统设备的运行状况进行实时监控。如果发生过车数据异常，远程监控服务器以声光报警的形式给予提示，调度可对采集的图片进行最终确认，拟定处理措施。

1． 2系统功能

在线检测系统的主要功能是受电弓的在线监测和检查，实现受电弓碳滑板厚度、磨耗量等参数的在线动态检测及预警。通过图形分析技术，及时发现受电弓部件缺失、倾角偏移等异常情况，实时向调度报警，跟踪受电弓故障，避免引发事故。

2系统工作过程

在线检测系统采用高速数字图像采集与实时数字图像分析相结合的方式，对受电弓各个部位以及受电弓运行的各种状态进行在线分析检测。列车经过检测区前的探测磁钢时，系统产生触发信号。PLC 根据该信号记录的时间、车速以及图像传感器几何位置和检测条件等参数，计算出合适的受电弓拍摄时间，到达指定拍摄时间后 PLC 输出拍摄指令，图像传感器进行拍摄，同时启动激光位置传感器进行数据采集。在正线接触网上方对称放置的 2 个摄像头，可分别拍下前、后受电弓的横截面图像。根据检测项目的不同，拍摄方式分为全景和局部 2 种模式。

2． 1全景模式

全景模式主要针对受电弓偏移度、倾斜度、部件缺失等检测项目。在该模式下拍摄的是受电弓的整体，2个图像采集器会根据拍摄指令，利用对应闪光灯提供的照明，分别拍下列车 2 个弓前后 4 幅图像。系统根据这 4 幅图像对受电弓进行轮廓定位，继而进行受电弓偏移量、倾斜度、部件缺失等分析。

2． 2局部模式

局部模式主要针对受电弓碳滑板磨损、断裂检测项目。在这种模式下，系统拍摄的是近距离的受电弓横截面图，2 个图像传感器会根据触发信号分别拍下列车2 个受电弓前后共4 幅横截面图像，并根据这4 幅横截面图像对 4 条碳滑板单独进行磨损以及断裂分析。

2． 3受电弓部件缺失检测

在线检测系统使用独立的激光位置传感器进行有针对性的识别，以判断受电弓端角部件是否缺失。当列车经过时，位于接触网上方的 2 个激光位置传感器会对受电弓端角部位进行连续的采集扫描，将得到的反射信号进行数据分析，判断受电弓端角部位是否完整。

过车后，工控机通过网络从图像传感器中读出图像，并进行清理缓存等初始化操作，以等待下一次拍摄。系统读取图片后开始进行分析，对受电弓的碳滑块磨耗、碳滑块断裂缺损、偏移量、倾斜度、部件缺失等状态进行分析，并返回结果。

3系统分析工作原理

3． 1图像分割

图像分割就是将图像分成各具特性的区域并提取目标的技术和过程，它在图像增强、模式识别、目标跟踪等领域中有广泛的应用，是图像分析的关键步骤。在受电弓的在线监测系统中，图像分割技术以图像采集器拍摄的受电弓图片为基础，经过灰度线性变换等数字图像预处理后，把受电弓实体从复杂多变的背景中分离出来，剔除所有与受电弓实体不相关的图像信息。

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由于受电弓在线监测系统安装在户外，采集的图像图片质量受光线、环境、天气等条件影响很大，相同的受电弓在不同时刻获取的图片光线、阴影、色相和背景物都不一样。图像分割算法就是要从复杂多变的图片中把受电弓实体完整地提取出来，保证图像分析的结果和整个系统的精度、稳定性不受环境变化的影响。在实际运用中，图像目标和背景之间并不具备截然不同的灰度，随着自然光照射角度的不同，目标和背景的亮度均要发生变化。因此，阈值( 就是一个切割的分界点) 的正确选择是很重要的，直接影响着分割的精度及图像分析的正确性。

南京地铁 1 号线受电弓在线监测系统中的图像分析模块，采用了基于梯度调整的矩不变自动阈值法，算法相对简单，运算速度快，克服了矩不变自动阈值法的缺陷。系统既能满足实时处理的要求，而且在雨雪天气或不同光照的户外环境下也能达到很好的分割效果，为准确分析受电弓各项运行状态提供了准确的基准数字图像。使用该方法分割出来的目标图像轮廓鲜明，可以极为方便地确定目标，减少系统的误判，有利于后续分析处理，在实际使用中的分割识别效果十分明显( 见图 2 ～图 3) 。

3． 2图像分析

处理在图像分割完成后，图像采集工控机对分割出的图片进行轮廓抽取、定位，计算偏 移 值 等 参数，分析受电弓部件的状态。工控机从图片中计算出若干参数后，再与系统设定的标准参数作对比，根据

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对比情况得出受电弓的检测结果( 具体处理流程见图4) 。例如，对受电弓碳滑板厚度进行检测，需先把受电弓的轮廓提取出来，通过轮廓定位算出其实际位置、中心位置，再利用记录下的摄像头角度、拍摄位置、水平垂直距离等参数，计算出碳滑板厚度的最终结果。系统将最终结果与预先设定的整定值进行对比，如果超限则系统报警，提示检修人员尽快更换碳滑板。

3． 3分析结果发布

分析结果发布由网页发布服务器和远程监控服务器完成。网页发布服务器管理和存储整个受电弓监测系统的所有最终数据分析、统计结果，实时完成报表发布和用户界面的生成，对车辆设备进行故障记录和文档管理; 远程监控服务器实现调度室内的实时报警、数据调看及人工输入记录、查询、统计、储存等功能。检修调度或检修人员可以通过远程监控服务器，实时访问受电弓在线的运行数据，获取报警、警告信息，及时处理故障( 系统界面见图 5)。

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4结语

南京地铁 1 号线受电弓在线监测系统正式投入使用后，充分发挥了其实时、在线动态监测的重要作用。受电弓检测实现了由人检到机检、由库内静态检测到库外动态检测的转变，使受电弓得到全方位、全过程的质量把关和动态卡控。该系统为保证运营车辆的安全运行发挥了重要作用。

电力机车受电弓运用技术要求

成都铁路局机务处文件 机供[2000]44号—————————————————————————————————————关于下发《电力机车受电弓运用技术要求》的通知 各分局、供电段、电力机务段： 为加大围歼弓网故障的力度，强化机、供联控措施，把围歼弓网故障措施真正落实到实处，根据全局（遵义）机务系统深化安全基础建设现场会议要求，从2001年1月1日起，各分局须安排供电段人员驻机务段对运用机车受电弓质量和状态进行检查，为抓好此项工作，现将《电力机车受电弓运用技术要求》下发你们，要求各分局、各供电段结合本单位实际，抓好人员的配备培训工作，务必贯彻落实、防止弓网故障的发生，确保运输畅通。 附电力机车受电弓运用技术要求（暂行） 成都铁路局机务处 2000年12月13日

电力机车受电弓运用技术要求(暂行) 为有效减少因受电弓不良引发的弓网故障，要求运用机车受电弓必须达到以下技术要求方可出库。 一、基本技术要求 1、额定工作电压：25KV 2、额定工作电流：600A 3、额定工作气压：500KPa 4、最小“升弓气压：375KPa 5、工作高度范围：400、1900mm 6、最大升弓高度：2400±20mm 7、升降弓时间（在气压500KPa、升弓高度1900mm下） 升弓时间：不大于8S 降弓时间：不大于7S 8、工作高度范围内接触压力差： 接触压力70±1510N。 9、滑板直线部分长度：不大于12500mm，滑条原形厚度10mm。 各段电力机车必须按路局要求使用铜基冶金粉末滑板，严格禁止铝滑板和自带润滑济的铜基冶金粉末滑板装车使用。 二、运用机车受电弓库内技术要求 1、各部给油堵齐全，不缺油。 2、各穿销、开口销齐全、锁闭良好，无严重锈蚀。

受电弓与接触网

受电弓与接触网接触是电动列车获得电能的一种方式。良好的弓网关系是保证电气化列车安全、可靠运行的关键技术之一。 ●DSA150——160km/h ●DSA200——200km/h ●DSA250——230km/h ●DSA350SEK——280km/h ●DSA350G——220km/h ●DSA380D——330km/h ●DSA380F——330km/h

底架采用不锈钢焊接结构，下臂采用铸铝结构，上导杆采用碳纤维材料，弓头采用高强度的钛合金材料，上臂采用重量较轻的铝型材。 设计速度300 km/h 落弓位伸展长度约2640 mm 最大升弓高度（包括绝缘子）3000 mm 落弓位高度（包括绝缘子）588 mm 弓头长度1950 mm 额定电压25 kV 额定电流1000 A 接触压力70 – 120 N（可调） 驱动类型气囊驱动机构 升弓时间≤5.4 秒（可调） 降弓时间≤4 秒（可调） 整弓质量约109kg DSA150型受电弓，设计速度160 Km/h。具有DSA200型受电弓的所有特点，与DSA200型受电弓比较，DSA150上臂采用铝型材焊接结构。 DSA150型受电弓的参数： 设计速度160 km/h 落弓位伸展长度约2600 mm 最大升弓高度（包括绝缘子）3000 mm 落弓位高度（包括绝缘子）588 mm

弓头长度1950 mm 额定电压25 kV 额定电流1000 A 接触压力70 – 120 N（可调） 驱动类型气囊驱动机构 升弓时间≤5.4 秒（可调） 降弓时间≤4 秒（可调） 整弓质量约125kg 底架、下臂采用钢焊接结构，下导杆采用不锈钢材料，上导杆、上臂和弓头都采用重量较轻的铝合金。 设计速度200 km/h 落弓位伸展长度约2600 mm 最大升弓高度（包括绝缘子）3000 mm 落弓位高度（包括绝缘子）588 mm 弓头长度1950 mm 额定电压25 kV 额定电流1000 A 接触压力70 – 120 N（可调） 驱动类型气囊驱动机构 升弓时间≤5.4 秒（可调） 降弓时间≤4 秒（可调） 整弓质量约125kg

电力机车受电弓实时动态车载监控系统

电力机车受电弓实时动态车载监控系统 摘要：电力机车受电弓实时动态车载监控系统可防止受电弓升弓控制管路风压不足造成机车的烧网故障以及提供故障发生后的及时分析、处理、落责的依据，并通过不断从运行实践中积累的经验、数据，在理论分析弓网配合关系的基础上，为改善和提高弓网稳定运行的条件和方法提供理论依据。 关键词：电力机车受电弓动态车载监控 电力机车在运行中通过车顶电网供电，机车从电网上受电的装置称为机车受电弓。电力机车依靠“弓网作用”滑动取流，其工作过程承受滑动、摩擦、热、电和化学等综合因素，是一个比较复杂的过程。中国电气化铁路目前仍存在着弓网事故多，停电时间长等问题，据有关资料统计，我国电气化铁路停电、停运事故中弓网事故占事故的80%左右，特别是随着铁路向重载、高速、和信息化方向的发展，如何防止弓网事故显得尤为重要。 1、弓网故障因素 1.1 接触网因素 1.1.1 地理环境因素 接触网是露天架设无备用设备，受地理、地域、自然环境的影响特别大，突出表现在温度、风力、工业污染等方面。 1.1.2 接触网工艺 接触网勘察设计的开始，就决定了接触网质量的先天性，设计不合理，甚至错误，往往会造成接触网的“硬伤”运行，并给检修带来难以消除的隐患，随着不良状态的持续积累，在一定条件下就可能形成弓网故障的直接原因。 1.1.3 线岔 线岔的作用是在转辙的地方，当一组交叉悬挂的接触线被受电弓抬高时，另一组悬挂的接触线也能同时被抬高，从而使它与另一组接触线产生高差。线岔容易引起钻弓和刮弓事故。 1.1.4 接触网硬点 硬点是接触悬挂中一种有害的物理现象，是对接触悬挂中由于质量（质量分布不均）或弹性突变（弹性不均）可能改变机车受电弓运行状态的处所的统称，是一种不可消除的客观存在。当机车受电弓高速通过接触网硬点时，由于受电弓与硬点在线路方向上是正面冲击，相对速度较高，当冲击发生时，轻则影响机车

城市轨道交通车辆电气检修教学指南

《城市轨道交通车辆电气结构与检修》教学指南 一、课程的性质与任务 （一）课程的性质 《城市轨道交通车辆电气结构与检修》是职业院校城市轨道交通专业必修的专业课程，主要介绍城市轨道交通车辆电器基础知识、常用低压电器、列车牵引系统设备（受流器、高速断路器、接触器、制动电阻器、蓄电池）的检修、列车主牵引电路、列车控制电路、辅助逆变器的检修、列车照明系统及控制回路和110V电源电路等方面的内容，以及部分车辆电气设备的操作运用案例。《城市轨道交通车辆电气结构与检修》是学习具体城市轨道交通车辆最重要的技术课程之一。 （二）课程的任务 通过本课程的学习，使学生达到以下要求： 1．应掌握的知识点 （1）列车牵引系统设备（含受流器、高速断路器、接触器、制动电阻器、蓄电池等）、列车主牵引电路、列车控制电路、辅助逆变器、列车照明系统及控制回路和110V电源电路的基本组成、作用原理和主要技术性能等主要内容； （2）列车牵引系统设备（含受流器、高速断路器、接触器、制动电阻器、蓄电池等）、辅助逆变器的检修维护； （3）列车主牵引电路、列车照明系统和列车控制电路的故障诊断排除方法。 2．应达到的技能点 （1）能识别列车常用低压电器、列车牵引系统设备（含受流器、高速断路器、接触器、制动电阻器、蓄电池等）、列车主牵引电路、列车控制电路、辅助逆变器、列车照明系统，说出基本部件的名称及使用功能； （2）能够初步胜任城市轨道交通车辆电气设备的检修维护作业，具有运用专业工具对列车常用低压电器、列车牵引系统设备、列车照明系统设备等进行检修的技能； （3）初步具备列车电路故障诊断分析的技能。 3．课程的后续基础应用 该课程的学习，为学生后续学习地铁车辆驾驶，城市轨道交通牵引供电，轨道车辆电气分析及故障处理等课程以及参加专业实习奠定一定的基础。

高速受电弓与接触网受流安全的可靠性分析

高速受电弓与接触网受流安 全的可靠性分析 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

高速受电弓与接触网受流安全的可靠性分析 2009-6-24 北京交通大学电气学院供稿 目前，高速铁路蓬勃快速发展，并以其稳定性、高速度以及舒适性被各界关注。同时也出现了与高速铁路密切相关的一系列问题，如高速弓网受流稳定性，安全性问题等。为了保证高速动车组的稳定运行，高速接触网需要通过与受电弓之间的接触来提供可靠的电力供应。随着速度的提高，高速接触网的动态变化显著增大，受电弓与接触网之间会出现离线现象，受电弓会因为磨损等产生划痕甚至损坏。因此，需要对高速受流的动态特性以及进行这种动态变化的范围进行研究，以保证受流的安全性。 接触线与受电弓的相互作用决定供电可靠性和供电质量。其相互作用依赖于受电弓和接触网的设计方案及大量的参数。当列车由普通速度提高到高速运行时，受电弓与接触网的相互作用显得极为重要，因为电能传输是限制实现最高速度的一个因素。评价和预测接触特性需要通过线路试验进行计算并确定其客观标准。通过模拟方法和新的测量方法，对接触特性的理论研究，已经有所进展和发现。因为受到对实物进行试验和试运行范围局限，所以模拟方法的采用特别有助于开发新系统并提高性能要求。 受电弓—接触网系统要求通过连续的，即不中断的电气和机械接触给牵引车辆供电，同时要使接触线和滑板的磨耗保持尽可能低的程度。电能传输系统，特别是接触网投资高，期望其能达到使用寿命长，维修少的目标要求。检测既有接触网接触特性，可作为评价和检测接触网设备的一个方法，同时也是一种检测局部缺陷的途径，以便消除缺陷。 鉴于对相关文献的参考，本文在可靠性工程理论基础上，对高速下受电弓与接触网的监测及弓网受流的可靠性分析方法进行研究，基于FTA建立了接触网与受电弓的可靠性模型，提出了一套评价高速弓网关系的可靠性指标体系。 弓网受流系统的可靠性模型 接触网的可靠性模型

韶山系列电力机车受电弓故障及处理

韶山系列电力机车受电弓故障及处理 一、受电弓的基本知识 功能：电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。 构造：受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓（见图）。 动作原理：（1）升弓：压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。 （2）降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。 受流质量负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。 二、韶山系列电力机车几种常用的受电弓 1、TSG1-600/25型受电弓(SS1、SS3） 2、TSG1-630/25型受电弓（SS4G） 3、TSG3-630/25型受电弓（SS7D、SS8) 4、DSA-200型受电弓（SS7C、SS7E) 三、韶山系列电力机车受电弓故障及处理 1、SS3型电力机车受电弓故障及处理 2、SS4G型电力机车受电弓故障及处理 3、SS7C型电力机车受电弓故障及处理 4、SS7D型电力机车受电弓故障及处理

5、SS7E型电力机车受电弓故障及处理 6、SS8型电力机车受电弓故障及处理 摘要 本文先从我国韶山系列电力机车几种常见的受电弓入手，在了解其基本结构和性能的基础上，在对机车在运行过程中遇到的受电弓升降问题进行进一步的分析，以提高对受电弓故障的应急处理能力。 前言 韶山型电力机车作为我国自主研制的系列电力机车，已是我国铁路运输的主要牵引动力，具有功率大，控制简单，操作方便，总功率高等优点。 近年来随着我国铁路高速重载的发展要求对电力机车各方面性能要求也越来越高。受电弓作为电力机车重要的电器部件，升弓后与接触网导线接触，并通过车顶母线将电流传送到列车内。其性能状况直接影响列车运行状况。 韶山3型电力机车受电弓升弓故障 韶山系列电力机车受电弓故障及处理 第一部分SS3型电力机车受电弓故障及处理 1.闭合受电弓扳钮，受电弓升不起来 原因： （1）受电弓扳钮（部分机车扳钮分开设计）1ZKZ3(4)[2ZKZ3(4)]接触不良； （2）受电弓故障开关SDK在故障位或接触不良； （3）升弓电空阀1SDF(2SDF)故障或接线松脱； （4）BHF故障或接线松脱； （5）门未关好或门联锁顶杆未顶到位； （6）风路塞门143号（144号）未打开或风压过低； （7）升弓弹簧折损或机械故障。 判断：断开受电弓扳钮，如1SDF(2SDF)失电有较强的排风声为受电弓升弓弹簧折损或机械故障，否则为电路故障。若为电路故障可首先到另一端升前弓，若能升起为原因（1），否则为原因（2），（3），（4）；通过检查升弓电空阀及保护阀是否得电动作来确定（4），（5）;若为风路故障则为（6）。

车载式弓网实时监测系统的研讨

车载式弓网实时监测系统的研讨 发表时间：2018-08-01T11:10:16.757Z 来源：《电力设备》2018年第11期作者：刘强平1 张鸿凯1 杨棋1 吴耿才1 范忠林1 漆[导读] 摘要：城市轨道交通受电弓、接触网是现阶段国内应用较多的一类受流设备，在特定材质的接触滑板受电的基础上，可以为车辆提供持续稳定的供电电源。 （1 东莞市诺丽电子科技有限公司广东省东莞市 523039；2重庆市轨道交通（集团）有限公司大修公司重庆市 401122；3重庆市轨道交通（集团）有限公司运营三公司重庆市 401122） 摘要：城市轨道交通受电弓、接触网是现阶段国内应用较多的一类受流设备，在特定材质的接触滑板受电的基础上，可以为车辆提供持续稳定的供电电源。基于受电弓和接触网具有不同的设计特点，所以在运行过程中经常出现弓网配合故障，受电弓出现的问题主要表现在滑板的异常磨损、燃弧现象、打弓现象等，接触网出现的问题主要表现在硬点，异常工磨耗、偏磨，导高坡度变化率异常等现象。通过受电弓和接触网在线运营状态的监控，在运营期间不间断采集正线动态数据，掌握弓网配合情况以达到减少弓网事故发生，延长受电弓滑条和接触网线的使用寿命，减少损失，节约成本。 关键词：车载式弓网；实时监测系统；系统现状 一、弓网检测系统现状 受电弓在运行过程中呈动态变化状态，弓网故障发生在运行过程当中，当发生异常故障时不能第一时间发现和及时处理，导致故障严重程度继续向恶化趋势发展，最终发展为更严重的弓网事故，从而影响列车安全运行，给运营安全带来极大影响。设备检修采用传统的操作方式不仅具有极低的操作效率，而且在工作中人员的劳动强度高，不能马上快速获取线路运行情况，满足不了我国现阶段的城市交通发展需要，无法实现高效、安全的运营要求。 要实现检测效率的提高，部分地铁公司已经开始应用了在线检测系统，弓网的运营状况通过非接触式成像技术进行实时的监控，并且对图像进行高质量和高效率的处理。传统的定点监测及非运营设备车辆检测不能够及时、全面、准确、系统的了解供电网的实际运行性质，无法了解弓网的匹配真实性能。 就跨座式单轨的运行状况来看，一种高效的车载式弓网实时检测系统可以极大的满足系统监控的实际要求。这一系统的主要工作采用机器视觉的非接触式监测设备来实现，通过数字图像分析系统对弓网状况进行监测与分析。借助于车载信号以及定位系统实现故障位置的高精度定位，并通过无线传输技术来完成故障的传输并报警。这一系统的设计和运行是独立的，并不会对其他的设备产生干扰和影响。即使在较差的环境和天气条件下，也能够实现对数据和信息的准确获取和实时记录，实现弓网故障的及时发现并妥善解决，保障列车的安全运行。 二、车载式弓网实时监测系统 单轨弓网动态监测系统，是一种车载弓网关系实时自动化、动态综合监测系统。在单轨列车运行时，采用非接触式检测方式，可自动检测受电弓及接触网的主要工作参数，如受电弓的拉弧、离线及工作状态检测，对接触网的拉出值、导高值、磨耗及温度等参数进行检测。系统除了对被检测列车车号、列车位置、受电弓、接触网各种状态检测参数进行分类统计存储外，还将自动记录弓网状态异常时的图像及数据，需紧急处理的故障进行实时告警。主要检测项及技术指标如下表所示： 三、监测系统功能描述 1.燃弧率检测 燃弧率指标是反映弓网配合关系最重要的指标之一。利用专业技术检测手段对弓网配合过程中出现的燃弧现象进行实时动态检测，并记录燃弧发生过程中的实时视频，对超出阈值的故障进行告警。从燃弧告警的图片及实时视频里面，能够精确定位到燃弧故障的具体位置，方便及时处理和更换作业。 2.高清图像识别 利用专业相机传感器对接触网和受电弓的固定螺丝、夹具、支撑杆、绝缘子等关键部件及异物侵入进行实时检测。通过录入运行线路各个关键部件正常状态下的原始图像资料，在列车运行过程中对各个部件进行实时高清拍摄并与正常状态进行比较，检测到异常状态时进行实时告警并将实时图像资料通过无线传输技术传输到监测终端显示界面进行声光告警。并对整个运行图像资料进行保存，便于对整个弓网系统进行人工查看及实时视频回放，视频存储在车辆的存储设备上，系统预留视频下载接口，方便下载图像视频。如图1 所示：

探讨基于机器视觉的受电弓磨耗检测系统

探讨基于机器视觉的受电弓磨耗检测系统 摘要：受电弓是机车从电网取电的重要装置，其在运行过程中不可避免地受到 电气和滑动磨耗，当磨耗达到一定程度后，有很大可能造成暂时性断电，甚至引 发铁路交通事故。当前针对受电弓磨耗检测大多是以人工目测，有很大的误差性，为了避免磨损检测不准确的情况，采用磨耗检测系统保证检测结果准确。本篇文 章基于此，首先介绍受电弓磨耗检测系统设备概况，系统的主要技术要求，以及 系统算法。 关键词：机器视觉；受电弓；磨耗监测 前言： 我国城市化进程不断加快，城区面积的增加，对轨道交通的需求越来越大。 进入21世纪后，我国城市地铁建设明显升温，众多城市相继开通地铁线路。受 电弓是机车重要的装置，其磨耗程度影响了轨道交通的安全性、稳定性，传统磨 耗检测方法有一定的局限，不能有效应对精细化管理的情况，应用受电弓磨耗监 测系统具有重要意义。 1受电弓磨耗检测系统设备概况 监测系统的设备包含1套受电弓系统，其主要安装在8号线元华车辆段。动 态检测系统主要由轮对动态检测、受电弓动态检测系统两大部分组成。前者主要 包含的检测范围，主要有外形尺寸动态检测1套、轮对擦伤动态检测1套、视频 图像擦伤检测1套、轴温动态检测1套（含车号识别系统1套）、车号识别系统 1套、受电弓检测装置1套、现场控制系统1套、数据采集系统、数据处理系统、监控系统主控机1套、客户终端控制台（包括台式电脑等）1套。 2检测系统的主要技术要求 2.1受电弓动态检测系统 受电弓动态检测系统，其适用的环境温度，室外设备－35℃～+75℃；室内设备－20℃～＋55℃，湿度要求≤95%。检测过程中，要确保车辆穿行速度在≤20 km/h，且两列车辆通过间隔要≮4min。这套检测系统对于工作环境没有太大要求，能够适应雨、雪、雾等环境，满足电磁兼容的标准[1]。 受电弓动态检测系统，主要利用非接触自动图像测量技术，对受电弓滑动磨 耗的具体磨耗值、碳滑板最小和最大剩余、磨耗差等参数进行测量，从而得出相 应检测结果。同时这项技术支持自动分析反馈参数，如受电弓中心线偏差值。此外，对于受电弓表面出现的缺口、羊角异常磨耗进行检查。对于接触网的接触压力，同样也有所反馈，基于杠杆原理对超限数据进行自动报警。 2.2轮对动态检测系统 轮对动态检测主要采用非接触式图像测量技术，针对轴温探头采用高精度位 移测量技术，通过两项技术可以了解机车车轮的关键部位尺寸，以及车轮在运行 过程的踏面缺陷和轴温。对于车辆运行产生的振动、接触网，以及供电装置的电 磁干扰，检测设备包括EMC设计保障，基于板级和系统级的EMC器件设计保障，通过一定的综合测试，能够检测轨道底部的箱体，提高供电装置的抗干扰能力， 适应轨边环境，最大限度保证动态检测的测量精度。 考察受电弓应用软件的兼容性，确认增加的程序和设备功能，还要考虑软硬 件是否兼容。针对不同硬件，提供数据输出的接口，从而实现受电弓应用有效数 据融合、共享和功能扩充。针对受电弓轮对动态检测，是以工业级产品的标准对待，对于其可靠性、稳定性的要求更高，同时支持不同需求的检测设定[2]。

受电弓

韶山系列电力机车受电弓 一、受电弓的基本知识 功能：电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。 构造：受电弓可分单臂弓和双臂弓两种，均由滑板、上框架、下臂杆（双臂弓用下框架）、底架、升弓弹簧、传动气缸、支持绝缘子等部件组成。菱形受电弓，也称钻石受电弓，以前非常普遍，后由于维护成本较高以及容易在故障时拉断接触网而逐渐被淘汰，近年来多采用单臂弓（见图）。 动作原理：（1）升弓：压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。 （2）降弓：传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。 受流质量负荷电流通过接触线和受电弓滑板接触面的流畅程度，它与滑板与接触线间的接触压力、过渡电阻、接触面积有关，取决于受电弓和接触网之间的相互作用。 二、韶山系列电力机车几种常用的受电弓 1、TSG1-600/25型受电弓(SS1、SS3） 2、TSG1-630/25型受电弓（SS4G） 3、TSG3-630/25型受电弓（SS7D、SS8) 4、DSA-200型受电弓（SS7C、SS7E) 三、韶山系列电力机车受电弓故障及处理 1、SS3型电力机车受电弓故障及处理 2、SS4G型电力机车受电弓故障及处理 3、SS7C型电力机车受电弓故障及处理 4、SS7D型电力机车受电弓故障及处理 5、SS7E型电力机车受电弓故障及处理 6、SS8型电力机车受电弓故障及处理 摘要 本文先从我国韶山系列电力机车几种常见的受电弓入手，在了解其基本结构和性能的基础上，在对机车在运行过程中遇到的受电弓升降问题进行进一步的分析，以提高对受电弓故障的应急处理能力。 前言

受电弓结构原理及应用

目录 1. 概述 (2) 2. 弓网动力学 (2) 3. 工作特点 (2) 4. 受电弓结构 (3) 5. 受电弓分类 (4) 6. 受电弓的工作原理 (6) 7. 受流质量 (6) 7.1. 静态接触压力 (7) 7.1.1. 额定静态接触压力 (7) 7.1.2. 同高压力差 (7) 7.1.3. 同向压力差 (7) 7.2. 最高升弓高度 (7) 7.3. 弓头运行轨迹 (8)

1.概述 受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。 2.弓网动力学 弓网动力学研究电气化铁道机车（动力车）受电弓与接触网动态作用关系与振动问题的学科领域。电力机车是通过受电弓滑板与接触网导线间的滑动接触而获取电能的，当运动的受电弓通过相对静止的接触网时，接触网受到外力干扰，于是在受电弓和接触网两个系统间产生动态的相互作用，弓网系统产生特定形态的振动。当振动剧烈时，可以造成受电弓滑板与接触导线脱离接触，形成离线，产生电弧和火花，加速电器的绝缘损伤，对通信产生电磁干扰，更严重的是直接影响受流，甚至会造成供电瞬时中断，使列车丧失牵引力和制动力。而弓网之间接触力过大时，虽可大大降低离线率，但接触导线与受电弓滑板磨耗增大，使用寿命缩短。因此，良好的弓网关系是确保列车稳定可靠地受流的基本前提。弓网动力学的主要任务就是要研究并抑制弓网系统有害振动，确保受电弓与接触网系统相互适应、合理匹配，为不同营运条件（特别是高速运行）下的受电弓与接触网结构选型和参数设计提供理论指导。评价弓网关系和受流质量，一般采用弓网接触压力、离线率、接触导线抬升量、受电弓振幅、接触网弹性系数、接触导线波动传播速度和受电弓追随性等指标。弓网动力学的研究，通常以理论研究为主，并结合必要试验，通过建立受电弓与接触网振动模型来预测上述性能指标，从而改进或调整系统设计。弓网系统最初的动态设计只是基于一些简化的数学模型而进行的，随着列车运行速度的提高，弓网系统的模型越来越复杂，从20世纪70年代开始，计算机作为一种辅助模拟工具被用于弓网系统动力学仿真和优化设计，从而使得弓网动力学研究领域得到极大丰富和发展。 3.工作特点 （1）受电弓无振动而有规律地升起，直至最大工作高度； （2）靠滑动接触而受流。要求滑板与接触导线接触可靠，受电弓和接触网特别是接触网要磨耗小，升、降弓不产生过分冲击。

TSG15B型受电弓

TSG15B型受电弓 概述 受电弓是一种铰接式的机械构件，它通过绝缘子安装于电力机车车顶。受电弓的集电头升起后与接触网导线接触，从接触网上集取电流，并将其通过车顶母线传送到车内供机车使用。 当司机在司机室中按下升弓按钮时，电磁阀得电，压缩空气进入气囊升弓装置时，将使气囊膨胀抬升，并带动作用于下臂杆的钢丝绳，钢丝绳拉拽下臂杆使受电弓升起，并使受电弓集电头与接触网保持接触状态。 当司机在司机室中按下降弓按钮时，电磁阀失电，切断供风，气囊升弓装置开始排气，受电弓靠自重下降，然后使弓头保持在两个橡胶止挡上。 此外当受电弓滑板磨耗到限或折断时，滑板内气腔漏气，ADD装置将动作，迅速降弓，实现自动保护功能。 受电弓在工作时，气囊升弓装置一直被供以压缩空气，由于弓头采用弓头悬挂装置，使弓头具有一定的自由度，接触网高度方面较小的差异通过弓头悬挂装置进行补偿，较大的差异，例如在桥梁和隧道，通过铰链系统进行补偿，因此受电弓可随接触网的不同高度而自由地变换其高度而保持接触压力基本恒定。 对于单臂受电弓，集电头被一个铰链系统垂向操纵，铰链系统形成一个四杆机构。由于集电头的垂向运动，这个运动方向对接触压力没有影响，因此受电弓适合在两个方向进行安装使用。带有滑板的集电头，将尽可能的位于转轴上方绕转轴进行自由摆动。当气囊中的气压达到调压阀的设定值时，受电弓将逐渐升起，与接触网相接触的接触压力将被确定。通过释放气囊中的压缩空气，依靠受电弓的自重进行降弓，通过绝缘软管提供压缩空气。 使用环境 1)海拔不超过2500m。 2)最低环境温度为-40℃，最高环境温度为+70℃。 3)温度保持40℃不变时，相对湿度为95%;温度从-25℃～+30℃快速变化时，相对湿度为 95%，最大绝对湿度为30g/m3。 4)暴露在机车外部的部分能承受雨、雪、风、沙的侵袭，并且具有防水、防风、防沙的能 力。 5)受电弓的振动和冲击IEC-61373 标准I类A级的相关要求。

受电弓与接触网相互作用综述

受电弓与接触网相互作用综述 吴积钦，李岚 摘要：不同类型的受电弓和接触网组合会产生不同的相互作用性能。这些性能主要体现在两者之间的几何相互作用、材料接口、弓网电接触及动态相互作用等方面，这些方面相互独立又相互依存。几何相互作用是弓网系统的基本矛盾，当列车运行到一定速度时，弓网动态相互作用成为弓网系统的主要矛盾。受电弓与接触网的相互作用性能是弓网系统方案设计及相关标准制订的依据。 关键词：受电弓；接触网；相互作用 受电弓与接触网的相互作用（俗称弓网关系），不同类型的受电弓—接触网组合会产生不同的相互作用性能。这些性能主要体现在两者之间的几何相互作用、材料接口、弓网电接触及动态相互作用等方面。 1几何相互作用 接触线是受电弓的滑道，接触线不离开受电弓弓头的工作范围才能使受电弓沿接触网顺利滑行。接触线在线路上方的几何特征值须与受电弓的几何特征相适应。 1.1受电弓的几何特征 受电弓的几何外型越小，对线路的结构限界要求就越低，但接触网的跨距就越小；几何外型越大，接触网可以采用的跨距就越大，但对线路的结构限界要求高。 各国铁路部门根据各自情况确定受电弓的弓头几何外型。中国铁路受电弓弓头的几何外型遵循UIC608附4a规定，弓头总长度为1950mm。 受电弓的工作范围等于其上部工作位置与下部工作位置之差，通常为2000mm左右。 1.2架空接触网的几何特征 接触线在线路上方的几何特征值可用横向与垂向2个方向的参数表征。垂向特征值主要有接触线高度、接触线坡度、接触线在定位点处的抬升等；横向特征值主要有接触线拉出值、侧风作用下的横向偏移值等。 垂向参数应保证受电弓在工作范围内的正常运行；相对于轨道平面垂直中心线的横方参数应确保任何情况下有一支接触线在弓头工作范围内。 弓网接触压力的测量已经表明，接触线空间位置的不连续性会引起接触压力瞬间的较大变化。2弓网材料接口 接触线和滑板的磨耗以及弓网接触点的允许电流很大程度上依赖于两部件的材料组合。 2.1滑板 滑板应满足弓网系统的机械及电气要求，通常要求滑板接触电阻小、熔点高、导热性良好、质量小、机械强度高、弹性好、与铜或铜合金接触线之间的摩擦系数小、便于实现轻量化和标准化等。 作者简介：吴积钦，西南交通大学电气工程学院，副教授，博士，成都：610031

各种电力机车受电弓滑板的型号

各种电力机车受电弓滑板的型号、性能及其应用 根据材质的不同，我们将滑板分为纯碳滑板、粉末冶金滑板和浸渍金属滑板。下面将分别介绍我国各种滑板的生产情况，产品型号、规格、性能及其应用。 1、纯碳质滑板 目前，纯碳质滑板是我国电气化铁路上广泛使用的主要滑板之一，是非金属中导电较好的材料，当前有哈尔滨电碳厂、北京电碳和自贡东新电碳厂进行生产。纯碳滑板工作时磨下来的粉末粘附在接触导线表面，形成一层很薄的碳膜，起到了良好的自润滑作用，能够减轻对导线的磨耗。据统计，使用纯碳滑板的网线寿命至少是50年，它对导线的磨耗仅为0。006mm/万次，并且对无线电话及无线电视干扰小。因此，欧洲等一些国家如荷兰从1934年，德国从1935年便开始使用纯碳滑板，而目前不论交流或直流供电的电气化铁路道在铜导线上都采用了纯碳滑板。在日本，私营铁路全部使用纯碳滑板。可见，纯碳滑板不失为一种优良的滑板材料。目前国内广泛使用的国产纯碳滑板的型号、规格及技术性能如表1所示。 哈碳厂、北京电碳厂和东新电碳厂成产的纯碳板基本能够满足我国电气铁路需求。因此，机械电子工业部在总结我国近年纯碳滑板生产状况的前提下，于1898年2月17日发布了中华人民共和国专业标准《电力机车碳滑板》，并规定的电力机车纯碳滑板的型号和规格如表2所示，技术性能如表3所示。 表2 纯碳滑板的型号与规格规格mm 型号 H（高） B（宽） L（长）

C21 30—35 36 250—500 C22 35 70 500—1000 C23 35 70 500—1000 C25 56 — 500—750 注：根据用户要求，可生产其他规格制品。 表3 国产纯碳滑板的技术性能 型号电阻率肖氏硬度体积密度抗折强度沿长度方向抗压强度 单个价值平均 值 MPa Mpa C21 38 58-100 62 160~180 28 57 C22 33 45-90 50 160~180 24 40 C23 20 40-70 20 160~180 20 40 C25 35 60-100 70 160~180 25 59 注：体积密度不作出厂考核项目。 尽管纯碳滑板具有优良的性能，但在使用的过程也发现了它存在一些缺点和局限性。 首先，纯碳滑板的机械强度低，通常，抗折强度为30~40Mpa，抗压强度为60~80Mpa，肖氏硬度为60~80，因此，使用过程中常发生折断、碎裂。另外由于生产时各种因素的波动，致使滑板性能不均，发生偏磨，特别是在钢铝导线及铜、钢铝导线混架线区段、纯碳滑板磨耗剧增，折断、碎裂、偏磨也愈发严重。

电力机车受电弓损伤的防护

北京交通大学毕业设计（论文）题目：电力机车受电弓损伤的防护 姓名：王吉民专业：铁道机车车辆 工作单位：吉林铁道职业技术学院 职务：学生 准考证号： 联系电话： 设计(论文)指导教师：陆嘉 发题日期：2012年10月20日 完成日期：2012年 12月30日 毕业设计(论文)评议意见书

计（论 文）任 务书 毕业设计（论 文）题目：电 力机车受电 弓损伤的防护 一、毕业设计论文内容 本篇论文介绍了电力机车受电弓损伤的防护，并且全面的了解受电弓损伤的原因，通过对原因的分析，对受电弓进行防护。使受电弓处于良好的工作状态。 二、基本要求 了解受电弓的组成，工作原理，及故障的分析。对受电弓在受到损伤的时候，该采取的措施。并且能够熟练的掌握受电弓在平时维护的办法。能够熟练的了解受电弓的零部件的组成以及对受电弓的防护和一定的修理能力。 三、重点研究问题 1，电力机车受电弓损伤的原因 2，电力机车受电弓损伤的部位 3，电力机车受电弓的防护 四、主要技术指标 根据受电弓损伤的位置，初步的判断受电弓是有什么原因造成的。然后对当时电力机车运行的状况进行了解，还有当时的天气状况。和在平时的时候如何对受电弓进行防 护。

五、其他需要说明的问题 由于对受电弓损伤的理解不是很全面，本篇论文可能对某些观点的阐述不准确。对某些观点的阐述可能有错误。望给予批评指正。 下达任务日期：2012年10月 20 日 要求完成日期：2012年12月 30日 指导教师：陆嘉 开题报告 目前，正是我国铁路全面发展建设的时期，而电气化铁路又是因为其高效环保成为我国铁路的主要发展方向。那么，受电弓是确保电力机车获取电能的重要环节，如果没有受电弓，电力机车就不能过取流，从而不能够使电力机车运行。那么维护受电弓是现在摆在眼前的重要课题。分析受电弓故障的原因，并且对受电弓的故障进行处理，并能更好的对受电弓进行日常的维护。以免造成不必要的后果。 中文摘要 通过学习电力机车TSG3型受电弓。不仅了解它们的含义，也懂得它的组成及工作原理。知道在受电弓发生故障的时候该如何去做。或者在平时该如何去维护它，避免造成不必要的后果。 受电弓不仅仅是电力机车的一部分，它也是确保电力机车正常运行时重要的枢纽，起到相连接的功能。 在生活中，人与人之间分工不同，对社会的贡献程度也就不同。所以，每个人对于社会来说都是有自身的意义与价值。那么，对于事物来说也是一样的。受电工虽然只是电力机车的一小部分，但是，它也起的重要的作用。如果没有受电弓的话，电力机车就不能够受流，就不能将接触网上的电能输送到电力机车，使其运行。从此，我们就可以看出，一个小小的受电弓对于电力机车能否正常运行来说，起着至关重要的作用。那么，对于我们今后从事铁路方面工作的人来说，就应该掌握该如何了解受电弓，知道受电弓工作的原理。和作为一个接触网工，在受电弓在损伤的时候，该如何去防护它，并且采取相关的措施。 关键词： TSG3/TSGC 受电弓故障原因分析 目录

车辆在线监测系统在受电弓检测中的应用

专业知识分享版 使命：加速中国职业化进程 摘 要以南京地铁 1 号线车辆的在线检测系统中的受电弓在线监测系统为主要对象，论述其组成结构、工作过程和工作原理。在线检测系统通过图像采集、分析，实时反馈列车受电弓的工作状态; 利用图形分析技术，及时发现受电弓故障并立即报警，避免弓网事故的发生。实际使用表明，该系统可以降低受电弓检查的成本，提高受电弓检修的效率，避免受电弓带故障运行，提升运营质量，保证正线的运营安全。 关键词车辆; 在线监测系统; 受电弓; 地铁; 南京地铁1 号线 受电弓是地铁车辆普遍采用的一种受流装置，属于列车的关键部件之一，其状态直接影响运营安全。传统的检查方式依赖人工登顶检查，需要在车辆段内专用的台位断电后进行。列车受电弓在线监测系统利用高速图像处理器和传感器，配合图像分析方法，在不影响列车正常运行的前提下实现在线检测受电弓状态。该系统检测效率高，能实时跟踪监测各种反映受电弓主要运行状态和安全性能的特征信息，并对这些信息进行综合分析处理，及时预报影响车辆安全运行的受电弓故障，消除故障隐患。 1系统结构及主要功能 1． 1系统结构 南京地铁 1 号线列车受电弓在线监测系统安装在小行—安德门的下行正线区间。系统总体结构由正线探测设备、网页发布服务器、远程监控服务器 3 部分构成，包括车轮传感器、高速闪光灯、高速图像处理单元、图像采集工控机、前置信号处理机以及数据管理计算机等部件，其总体结构如图 1 所示。 1． 1． 1正线探测设备 正线探测设备包含受电弓状态检测设备 1 套、车号识别地面设备 1 套、分析处理探测站 1 台。其中，车号识别天线、车轮传感器、图像传感器、高速闪光灯、图像采集设备位于正线轨道探测区，信号处理主控单元、可编程逻辑控制器( PLC) 、采集分析设备、车号识别单元位于轨旁探测站内。 1． 1． 2网页发布服务器

轮对及受电弓在线检测系统

襄阳国铁机电股份有限公司技术规格书
轮对及受电弓在线检测系统
1.基本功能 1.1 概述
轮对动态检测系统采用国际先进成熟的非接触式图像测量技术、高精度位移 测量技术在线动态检测车轮各相关部位的尺寸和踏面缺陷，适用于动车、机车车 辆、地铁各型车辆不同踏面形状的车轮。本次投标供货设备已在各地铁、机务段、 动车所（段）、车辆段等运用上百套。
受电弓动态检测系统采用高速、高分辨率、非接触式图像分析测量技术，实 现对受电弓滑板磨耗、中心线偏移、工作压力等关键特性参数的动态自动检测和 车顶异物及关键部件状态的室内可视化观测。适用于动车、机车、地铁各型车辆。 本次投标供货设备已在各地铁、机务段、动车所（段）等运用上百套。
设备具有多级电磁兼容（EMC）设计保障，包括板级 EMC 设计保障、基于 EMC 器件选型保障、系统级 EMC 设计保障、EMC 综合测试保障，并通过整体 道床固定检测箱体，系统对车辆运行产生的振动以及接触网、受电弓和变压器等 产生的电磁场具有抗干扰能力，能适应轨边的环境条件，保证测量精度。
轮对及受电弓动态检测系统的应用软件具有兼容性和可扩充性。 1.2 轮对动态检测系统主要功能：
1) 轮对外形尺寸检测：踏面磨耗、轮缘厚度、Qr 值、车轮直径、轮对内距； 2) 车轮踏面擦伤检测，并可设置实现超限报警； 3) 车轮不圆度检测； 4) 视频图像擦伤监测； 5) 车号及端位自动识别（自动识别与手动输入车号功能应能转换）； 6) 自动绘制车轮踏面外形曲线，并可实现超限报警显示；

襄阳国铁机电股份有限公司技术规格书
7) 具有检测结果存储、查询、统计、对比、打印功能，以及数据联网管理 功能；
8) 提供检测轮对技术状态的综合评价，报告超限车轮的超限数据及顺位信 息；
9) 提供数据输入/输出接口：轨道交通车辆基本信息输入接口、走行公里数 输入接口、人工反馈信息输入接口、车辆基地网络访问接口等。
1.3 受电弓动态检测系统应具备以下功能： 1) 动态非接触自动图像分析处理并记录受电弓滑板磨耗值； 2) 动态非接触自动图像分析处理并记录受电弓中心线偏差值； 3) 自动动态检测并记录受电弓工作位接触压力值； 4) 车顶监控视频大屏幕实时显示、存储及不同速度回放； 5) 车顶异物及车顶关键部件状态室内可视化观测及判断； 6) 地铁车辆车号和端位自动识别； 7) 提供检测项目的图像及数据报表输出； 8) 提供检测结果的查询、统计、综合分析、打印、故障预警及网络共享管 理。 9) 具有对检测出的数据进行分析、判断、整理的能力。 a) 通过对历史数据的综合分析，总结受电弓的磨耗规律，绘制磨耗趋势 图，预测受电弓滑板运用到限时间； b) 通过数据的综合分析比较（按时间段、运行公里数对同类型受电弓检 测数据进行综合分析比较）对受电弓的技术状态做出综合评价，给出优 化的综合维护保养方案，以指导受电弓的检修；

受电弓及车顶动态检测系统电器部分小修作业指导书

作业指导书 受电弓及车顶动态检测系统电器部分小修

目次 1.工前准备 (1) 2.检查远程操作控制室 (3) 3.检查弓头判断光电传感器 (4) 4.检查车体判断光电传感器 (5) 5.检查磨耗、中心线、监控等相机 (6) 6.检查滑板闪光灯、背景闪光灯、照明灯 (7) 7.检查压力装置 (8) 8.检查对射式光电传感器转接盒、闪光灯控制盒、一体化箱 (8) 9.检查现场设备间电器柜 (9) 10.检查电气箱、控制箱、通讯箱、工控主机 (9) 11.检查UPS电源 (10) 12.磨耗检测相机标定 (10) 13.中心线检测相机标定 (11) 14.压力装置标定 (11) 15.检查微机系统 (12) 16.通电试机 (13) 17.完工交接 (14)

设备电器部分小修作业指导书类别：设备小修 系统：电器 部件：蓄电池、充电器等。 受电弓及车顶动态检测系统电器部分小修作业指导书适用型号：CRH型 作业人员：设备维修人员2名、操作人员1名（具备岗位 作业资质） 作业时间：60分钟 工装工具：背包(YT-7440)、对讲机、万用表、500V级兆 欧表（ZC25B型）、钳形电流表（MG26型）、试电笔 (YT-2863)、点温枪、电筒、警示牌、钢尺(15CM)、钢丝钳(YT-1941)、尖嘴钳(YT-1943)、150mm十字(捷科)、150 mm一字(捷科)、50mm十字(捷科)、50mm一字(捷科)、内六角（1.5-10mm)(YT-0505)、签字笔、记事本作业材料：扎带、短接线（1m）、电工胶布、生料带、魔绳、砂布（600目）、棉纱布、毛刷、电子清洗剂。

受电弓动态检测系统技术原理及应用分析

受电弓动态检测系统技术原理及应用分析 摘要：机车受电弓是电气化铁路电力从接触网上受取电流的装置，受电弓在线 路上运行状态的好坏直接影响到列车的安全运行，其故障甚至可能造成运输中断。随着高速铁路的飞速发展，对受电弓的可靠运行提出了更高的要求，实现机车对 受电弓的动态实时检测具有重大意义。 关键词：受电弓；动态检测系统；技术原理；应用 1受电弓动态检测系统的原理 1.1受电弓磨耗及中心线检测单元的原理 1．1．1受电弓滑板磨耗检测 受电弓滑板磨耗的动态非接触式图像测量技术以200万像素CCD逐行扫描模 拟工业数字摄像机为硬件基础，4台CCD磨耗相机以设计角度布置于检测区域的 四角，当受电弓处于检测区域时，各磨耗相机对受电弓进行拍摄。为提高检测精度，每侧两台相机分别拍摄滑板的一半，所拍照片由PCI－X总线兼容视觉采集卡采集并上传至检测主机做分析处理。主机处理时先对接收的照片进行拼接，这样 4台相机所拍照片的拼接结果便包含了受电弓滑板的全貌。检测主机的分析程序 依据受电弓滑板照片进行扫描分析，拟合受电弓滑板的上下边际线和接触网边际线，进而生成3条定位曲线，其中由受电弓滑板上下边际线拟合成的两条曲线便 包含了滑板厚度和磨耗情况等信息。再经过模拟—数字程序的转换，将曲线信息 转换成反映曲线各点相对位置的数字信息并由系统筛选出滑板最厚处和最薄处的 点位。运算这些点位的数字信息得出滑板磨耗情况，生成反映滑板磨耗情况的理 论曲线并着重提示最大及最小磨耗值。 1．1．2中心线偏移检测 中心线偏移动态非接触式图像检测技术以百万级CCD工业数字相机为硬件基础。两台CCD中心线相机以设计角度分置于检测区两侧，当受电弓处于监测区域 时两台中心线相机分别拍摄对侧受电弓羊角部位，所拍照片经由PCI－X总线兼容视觉采集卡采集上传至检测主机。检测主机对照片做扫描分析定位受电弓羊角的 最外侧点，并将照片上该点的模拟位置信息做模拟—数字转换，得到反映该点空 间位置的数字信息。将此数字信息与预存的标准位置信息进行比对，计算得到实 测点相对于标准点的偏移方向及偏移量。因为受电弓是一个整体所以其羊角最外 侧点偏离标准位置的偏移量即为受电弓中心相对于轨道中心的偏移量。 1.2接触压力检测单元的原理 正常情况下，受电弓与接触网的接触压力在一定范围内波动，其波动规律满 足正态分布。压力如果太小会增加离线率造成拉弧，如果太大会使滑板与接触网 间产生过大的机械摩擦。受电弓接触压力检测单元采用“传感器检测法”。由压力 检测装置建立力传递系统，通过力传递机构（等臂杠杆）将受电弓与接触网的工 作压力传递到检测端位的拉力传感器。测量出传感器的输出值再进行相应补偿得 到对应的接触压力值。具体过程为：待检受电弓进入检测区域后受电弓滑板对检 测区段接触网有一个向上的作用力F1，并使接触网产生一小段向上的位移，力F1经由等力臂传递机构（等臂杠杆）传递到尾部机构转换成向下的力F2并带动拉 力传感器测量出F2的大小。由于杠杆两端力臂等长，所以测量值F2=实际值F1－阻力Ff，其中阻力Ff来自于系统固有结构，可在校准时确定并在系统实际应用时补偿测量值F2，从而实现高精度的弓网接触压力检测。 为避免接触网振动或动车组同时升多弓造成的压力干扰，保证压力检测单元