韩富军
（中国铁路呼和浩特局集团有限公司 包头供电段，014040）
【摘要】接触网是电气化铁路的主要组成部分，担负着向电力机车输送电能的重要任务，接触网状态及功能的稳定性，是高速铁路安全运营的基础。接触网的普遍特点是沿铁路线露天架设，线长、点多，而且由于其自开通之日起就担负着繁忙的运输任务，使用条件苛刻，无备用线路，如果接触网发生支柱倒塌、接触网断线，后果都是灾难性的，往往会造成巨大的经济损失和社会负面效应。为了对高铁接触网进行实时供电风险监测，保障高铁运行的安全，提出高速铁路接触网系统供电安全检测技术。
【关键词】高速铁路；接触网；供电风险；监测系统
一、高速铁路接触网检测原理
（一）接触线拉出值检测
在对高速铁路接触线拉出值进行检测时，应该使用磨损均匀的滑板，以此来确保受电弓的使用寿命，在接触线的直线布段内，将接触线布置成“之”字形。在设置接触线的拉出值时，应该将其控制在合理的范围内，较小的拉出值将无法实现均匀滑板磨损的效果；但是如果拉出值较大，接触线很有可能高于受电弓的有效工作宽度，从而引发钻工或者刮弓的故障，因此，需要对接触线的拉出值进行定期检测。在执行将电子接近检测器安装在模拟受电弓滑板上的工作时，值得注意的是，两个安装器之间的额距离应该控制在10～20mm，如果任意一个电子接近检测器上方有接触线存在，检测器将会输电压信号，将这一信号传输到编码器，就会产生对应的位置代码，然后将这种代码送入微机中，边能够得到受电弓中心的接触线距离值。
（二）接触线高度检测
对接触线高进行检测，其实具有两个方面的含义。①对接触线在静止状态下所保持的高度进行检测，接触线在禁止状态下的高度最高不得超过6450mm；②接触线在处于运行状态中时，加测沿接触线运行的受电弓运行轨迹，为对受电弓的性能、接触悬挂的质量以及受流状态提供可靠的资料。从目前监测铁路接触网的方式看来，使用最为广泛的是借助角位移的传感器监测方法。该方法的工作原理是：在受电弓主轴上安装角位移传感器，主轴发生转动时，就会得到测量信号，随着主轴角度发生变化，就能够对导线高度进行计算。此外，激光测距法也是较为常用的一种测量方法。在车顶底压侧安装激光传感器，反射镜将发出的激光折射到安装于受电弓弓头的漫反射板发生反射，在测得接触线的高度之后再按原路返回，到达激光传感器。在司机室内安装数据采集装置，从而能够实时获取测量高度值。
二、高速铁路接触网系统供电安全检测技术
（一）高速铁路接触网系统供电安全弓网综合检测装置(CPCM)
在设计高速铁路接触网的过程中，高速弓网综合检测装置所需要的相关基础数据是来自于高速摄像头，当摄像头捕获到相关的信息数据以后，就会将其传送到电子柜中，并且会再次进行数据信息采集以形成多种数据，详细划分完成数据后再分配到相对应的软件数据库之中，将数据信息进行仔细的分析对比，这样就能够比较直观的对所有部分产生的数据是否超标有一个判断。
高铁在高速运行的过程中，如果在高速列车车顶上安装的微电子和接触线在一起的时候，微电子设备就会在最短的时间之后实现相应的电流获取，与此同时在设备进行信号输出的时候，就会标记处相应的电压信号。
（二）高速铁路接触网系统供电安全巡检装置(CCVM)
微处理器是在高速铁路接触网系统中的主要安全巡检设备，处理器与以视频采集器相互配合进行检测，其中在视频采集器中的高速摄像头，主要是由一个高速摄像头和一个响度比较低的摄像头组合形成，在整个过程中，主要是测量接触网设备所实现的近距离和设备整体。在检测现场的工作人员主要是通过利用这两个摄像设备开展工作，在分析和判断结果的过程中适当的结合自身的实践经验，在最后，详细的评估和分析接触网线路的基本运行状态。在查看完成图像数据之后，接触网的检测人员还需要在最短的时间之内将列车运行过程中所拍摄的视频进行回放查看，从回放的视频中寻找出现的接触网设备问题。在整个接触网检测环节中，主要是消耗比较多的时间。在完成对图像的采集之后，监测人员要将采集的图像数据进行妥善保管。
（三）高速铁路接触网悬挂状态监测装置(CCHM)
在检测高速铁路接触网的时候，接触网的接触悬挂系统中所有的零部件也是监测的主要内容。若是接触网悬挂系统中的零部件出现的问题，势必会导致高铁供电系统出现故障。针对这种问题，必须要开展安全问题监测工作，比较普遍使用的方法就是人工巡检，但是这种方法会消耗大量的时间，且检测起来的难度也很大。由此可见，实时提出一种能顾在满足不用切断电源就可以进行自动检测接触网电力系统的自动检测技术是十分重要的。在接触网悬挂的过程中，主要是以计算机技术所实现的图像匹配和系统性识别作为基础开展监测。所使用的算法就是霍夫变换以及模板匹配的方法，两者相互结合进一步实现对图像的处理工作。在接触网中，完成监测的依据乃是其局部的基本特点，识别和分析在零部件中所出现的问题和基本位置信息。首先，从高速铁路接触网中获取样本的图像，根据一定的条件将样本图像进行分类处理，之后，相关的工作人员完全可以借助于边缘检测的方式监测数据。
三、结语
本研究提供了对高铁接触网供电风险进行有效监测方法，实现对接触网供电风险的实时评估，保障高铁接触网的性能稳定。此外，今后高速铁路接触网供电风险监测系统的研究方向，可以从以下几点进行开展：(1)结合我国已建成不同高铁线路的具体特点，针对性的研究对高铁接触网某项性能或风险源的实时监测，不仅避免了既有通信通道资源不足问题，相较于新建通信基站方案，节省大量投资；(2)目前高铁供电6C系统正在各地建设，但由于检修周期及人力物力考虑，6C系统无法实现对接触网的状态的实时监测，本文所述的基于网络实时监测方案，对6C系统是一个很好的补充；(3)针对大型的车站、动车检修基地等站场面积大、股道数量多、接触网设备集中的铁路枢纽，合理应用接触网安装结构、风险源选定，组建ZigBee无线传输网络，将给运营单位带来极大方便，提升设备维护水平，减轻维护工作量。
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