車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 (3C)-2015

1、誠信發(fā)展成都國鐵電氣設(shè)備有限公司成都國鐵電氣設(shè)備有限公司Chengdu SinoRail Electronics Co ., Ltd 追求卓越n公司產(chǎn)品背景n車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)n 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)裝車情況n 缺陷智能報警技術(shù)n 應(yīng)用情況與案例報告 一、公司產(chǎn)品背景n 隨著我國鐵路大提速、高速鐵路及客運專線的發(fā)展, 接觸網(wǎng)在電氣化鐵路中占有十分重要的地位。提高接觸網(wǎng)的運行可靠性成為鐵路安全運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)。為了保證接觸網(wǎng)具有良好的安全狀態(tài)及弓網(wǎng)間的良好受流性能, 對接觸網(wǎng)受電弓進行檢測和隨時掌握接觸網(wǎng)參數(shù)的狀態(tài)是非常重要的工作。n 傳統(tǒng)的接觸網(wǎng)弓網(wǎng)檢測是采用接觸網(wǎng)

2、檢測車定期對鐵路接觸網(wǎng)弓網(wǎng)系統(tǒng)進行檢測。隨著列車運行速度的提高及行車密度的增大, 對接觸網(wǎng)及受電弓安全運行的要求越來越高, 對接觸網(wǎng)的檢測和維修要求的提高也勢在必行。在列車運行中, 不可能在列車上加掛接觸網(wǎng)檢測。因此，迫切需要能在列車上實時檢測接觸網(wǎng)和受電弓運行狀態(tài)的裝置, 在列車運行過程中測試和評價弓網(wǎng)的受流性能, 為接觸網(wǎng)和受電弓的性能優(yōu)化提供實際線路試驗數(shù)據(jù), 為運營部門提供維修依據(jù)。二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置（3C）-系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖車頂設(shè)備紅外熱像儀組高清可見光攝像機組車內(nèi)設(shè)備接觸網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)采集、顯示、存儲圖像數(shù)據(jù)TAX數(shù)據(jù)與車輛定位系統(tǒng)報警自動觸發(fā)

3、系統(tǒng)控制前端服務(wù)器地面數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)處理與分析系統(tǒng)GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入（如C2系統(tǒng)數(shù)據(jù)）二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置（3C）車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(以下簡稱“檢測裝置”)是加裝于營運車輛上，對弓網(wǎng)運行狀態(tài)進行檢測的裝置。檢測裝置采用紅外成像技術(shù)、高清視頻技術(shù)、圖像處理技術(shù)、模式識別技術(shù)、傳感器技術(shù)實現(xiàn)非接觸式實時檢測受電弓及接觸網(wǎng)運行的溫度分布，在線分析接觸網(wǎng)運行狀態(tài)下的幾何參數(shù)，及時發(fā)現(xiàn)弓網(wǎng)缺陷及故障隱患等信息；采用綜合定位技術(shù)對缺陷進行準確定位；通過無線通訊技術(shù)進

4、行遠程監(jiān)測和缺陷報警。系統(tǒng)研制過程中解決的技術(shù)關(guān)鍵問題1. 高速運行條件下高清可見光攝像機清晰成像，實時圖像處理與數(shù)據(jù)同步 ；2. 高清、高速紅外熱成像技術(shù)對于接觸網(wǎng)以及絕緣子等設(shè)備的檢測；以及熱成像系統(tǒng)防日灼設(shè)計；3. 對于典型缺陷溫度特征與圖像智能識別與自動報警；4. 基于圖像處理的導(dǎo)高與拉出值的精確計算5. 檢測精確定位、車 確定檢測車輛運動姿態(tài)的精確確定;6. 系統(tǒng)無人值守技術(shù)與數(shù)據(jù)無線自動發(fā)送技術(shù)；7. 設(shè)備長時間運行的可靠性和抗干擾性技術(shù)；8. 高清圖像數(shù)據(jù)與全畫幅溫度圖像數(shù)據(jù)無線發(fā)送;9. 高速數(shù)據(jù)處理集成技術(shù)與多種檢測方式數(shù)據(jù)的同步與綜合處理。二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （

5、3C）n 檢測裝置功能1. 機車弓網(wǎng)關(guān)系檢測、監(jiān)測 危害性拉弧監(jiān)測，并自動統(tǒng)計規(guī)律； 接觸網(wǎng)導(dǎo)高、拉出值等幾何參數(shù)檢測；2. 機車受電弓工作狀態(tài)監(jiān)測 受電弓溫度異常監(jiān)測； 受電弓及相關(guān)附件狀態(tài)監(jiān)測；3. 接觸網(wǎng)檢測、監(jiān)測 線夾、定位器接觸不良或氧化、松動發(fā)熱等接觸網(wǎng)熱缺陷； 由于接觸線磨耗或材質(zhì)問題導(dǎo)致的異常發(fā)熱； 絕緣子絕緣性能下降； 接觸網(wǎng)部件缺失、松脫或有異物等；二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）1. 預(yù)防弓網(wǎng)設(shè)備故障的發(fā)生；2. 為弓網(wǎng)設(shè)備的維修提供依據(jù)；3. 為弓網(wǎng)設(shè)備故障的原因提供參考判據(jù)；3. 在系統(tǒng)可以覆蓋的地區(qū)，縮短弓網(wǎng)設(shè)備故障的搶修時間。配備檢測裝置意義二 、車載接觸

6、網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)研制歷程n 2010年開始進行技術(shù)調(diào)研和關(guān)鍵技術(shù)研究n 2011年參與鐵道部 “高速鐵路供電安全檢測監(jiān)測系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術(shù)規(guī)范”的制定，該規(guī)范于2012年6月發(fā)布 （鐵運【2012】136號）n 2011年10月，開始在太原鐵路局批量安裝。n 2011年11月于鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心機車車輛檢驗站對裝置進行了型式實驗，并取得電氣化鐵路弓網(wǎng)運行狀態(tài)安全監(jiān)測裝置檢驗報告。(2011) JL 字第W-530號。n 2012年8月9日公司車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置（3C）通過了原鐵道部運輸局和科技司組織的在動車組加裝方案的審查n 2012年10月30日3C裝置通過了

7、原鐵道部運輸局組織的技術(shù)審查n 2014年6月11日鐵路總公司運輸局正式下發(fā)“關(guān)于做好3C裝置運行試驗工作的通知”，國鐵公司配合相關(guān)鐵路局進行運行試驗。n 2014年11月3C裝置通過了鐵路總公司運輸局組織的技術(shù)評審二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）2012年8月9日車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置（3C）通過了原鐵道部運輸局和科技司組織的在動車組加裝方案的審查二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）2012年10月30日3C裝置通過了原鐵道部運輸局組織的技術(shù)審查二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）2014年11月3C裝置通過了鐵路總公司運輸局組織的技術(shù)評審二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置

8、（3C）二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）n紅外、局部、全景數(shù)據(jù)的采集、壓縮、存儲n幾何參數(shù)計算n狀態(tài)日志的生成nTAX箱數(shù)據(jù)的解析存儲nGPS衛(wèi)星定位n根據(jù)紅外產(chǎn)生報警數(shù)據(jù)n報警數(shù)據(jù)的傳輸n硬盤數(shù)據(jù)的回放n遠程直播 n 車載軟件功能介紹車載軟件效果圖二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠程直播效果圖-紅外端二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠程直播效果圖-可見光端二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集遠程直播效果圖-全景端二 、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 （3C）數(shù)據(jù)采集車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)地面軟件功能n硬盤數(shù)據(jù)管理n選擇數(shù)據(jù)n

9、播放設(shè)置n數(shù)據(jù)復(fù)制n數(shù)據(jù)裁剪n數(shù)據(jù)校驗n硬盤數(shù)據(jù)分析n智能分析n幾何回放n溫度回放n綜合回放n硬盤數(shù)據(jù)報表n溫度缺陷報表n報警數(shù)據(jù)管理n報警數(shù)據(jù)處理n歷史報警數(shù)據(jù)n恢復(fù)已取消報警n報警數(shù)據(jù)設(shè)置n提交數(shù)據(jù)管理n歷史數(shù)據(jù)管理n系統(tǒng)配置n系統(tǒng)參數(shù)配置 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置地面軟件n硬盤數(shù)據(jù)管理n選擇數(shù)據(jù)n播放設(shè)置n數(shù)據(jù)復(fù)制n數(shù)據(jù)裁剪n數(shù)據(jù)校驗n硬盤數(shù)據(jù)分析n智能分析n幾何回放n溫度回放n綜合回放n硬盤數(shù)據(jù)報表n溫度缺陷報表n報警數(shù)據(jù)管理n報警數(shù)據(jù)處理n歷史報警數(shù)據(jù)n恢復(fù)已取消報警n報警數(shù)據(jù)設(shè)置n提交數(shù)據(jù)管理n歷史數(shù)據(jù)管理n系統(tǒng)配置n系統(tǒng)參數(shù)配置 二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心n

10、運行軌跡檢測二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 設(shè)備運行檢測二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 報警監(jiān)控二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 故障確認二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心n 報警位置二、車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置 3C數(shù)據(jù)中心三、 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)裝車情況機車型-車頂安裝效果圖（HXD2B車型一代一體機）三、 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)裝車情況機車型-車頂安裝效果圖（HXD3C車型一代一體機）三、 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)裝車情況機車型-車頂安裝效果圖（HXD2車型分體）三、 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝

11、置(3C)裝車情況機車型-車頂安裝效果圖（HXD3C車型二代一體機）三、 車載接觸網(wǎng)運行狀態(tài)檢測裝置(3C)裝車情況機車型-車內(nèi)安裝效果圖 C3智能報警方案意外降弓：車速大于5，兩端的紅外圖像，連續(xù)100幀內(nèi)從降弓到無弓的過程,只報警一次導(dǎo)高、拉出值超限報警 ：判定拉出值是否超出設(shè)定值超限（升弓端） 超溫報警弓區(qū)域報警（弓區(qū)域按照受電弓動態(tài)包絡(luò)線的區(qū)域適當(dāng)匹配最佳）、車速大于5km/h，溫度大于60 (60-80 報一級、80-100 報二級、100 以上報3級)弓區(qū)域找不到弓或者線（暗線、暗弓均為找不到），則按照紅外圖像全屏高溫點報警持續(xù)熱報警站內(nèi)報警：滿足車速150度，連續(xù)10幀且相鄰幀之

12、間溫差10度；受電弓的持續(xù)溫升報警，持續(xù)發(fā)熱，溫度持續(xù)高于設(shè)定溫度。四、 缺陷智能報警連接線斷落四、 缺陷智能報警接觸線彎曲四、 缺陷智能報警接觸線彎曲造成的硬點燃弧接觸線彎曲造成的硬點燃弧四、缺陷智能報警承力索散股五 缺陷智能報警受電弓磨損四、 缺陷智能報警接觸線上異物四、缺陷智能報警承力索斷裂四、 缺陷智能報警升弓燃弧五 缺陷智能報警拉出值超限四 、缺陷智能報警四 、缺陷智能報警拉出值超限n 系統(tǒng)應(yīng)用n至2014年北京局共安裝16套、武漢局共安裝20套、太原局共安裝40套、 呼和局共安裝2套n自研設(shè)備n2015年3月成都局重慶機務(wù)段HXDC3車型安裝2套n2015年4月呼和局呼西機務(wù)段HXDC3車型安裝2套n2015年5月-8月北京局邯鄲機務(wù)段HXD2B車型安裝10套n2015年8-9月太原局太原北、侯馬機務(wù)段SS4車型安裝6套n2015年10月神朔機務(wù)段 HXD1安裝1套n2015年 武漢局 HXD3C 6