城市轨道交通弓网燃弧研究进展与展望

1

作者 张昱航 魏志恒 +1 位作者 周于翔 马志鹏 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期25-28,34,共5页

[目的]弓网燃弧现象会恶化列车受流质量,导致受电弓滑板和接触线遭受烧蚀,进而影响列车运行的安全性和稳定性。鉴于目前弓网燃弧的研究主要聚焦于高速铁路领域,而城市轨道交通(以下简称“城轨”)在供电方式及接触线悬挂形式上与高速铁... [目的]弓网燃弧现象会恶化列车受流质量,导致受电弓滑板和接触线遭受烧蚀,进而影响列车运行的安全性和稳定性。鉴于目前弓网燃弧的研究主要聚焦于高速铁路领域,而城市轨道交通(以下简称“城轨”)在供电方式及接触线悬挂形式上与高速铁路存在差异,因此有必要开展城轨弓网燃弧的相关研究。[方法]综述了城轨弓网燃弧的研究现状。梳理了结合弓网运动及气体吹弧作用的黑盒模型或磁流体动力学模型的建模成果,并介绍了利用有限元软件对燃弧物理场进行仿真的研究进展。概述了弓网载流试验的最新进展,探讨了速度、接触力和电流对燃弧强度的影响。总结了弓网燃弧的检测方法,其中光电传感器已得到广泛应用,而图像识别检测与机器学习技术的深度融合是当前研究的热点方向。[结果及结论]基于现有研究,考虑材料物态变化的燃弧模型能够有力推动燃弧烧蚀研究的深入。同时,纳入天气因素的考量将有助于进一步完善弓网燃弧的建模分析。针对燃弧数据的针对性补强措施有助于减少维护工作量,而多部门数据的融合则有助于推动城轨燃弧检测的智能化发展。 展开更多

关键词 城市轨道交通 弓网燃弧 燃弧建模 载流试验 燃弧检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

弓网系统燃弧检测技术及评价方法研究概述

2

作者 杨子贤 周宁 +5 位作者 孙翌 黄冠华 程尧 张卫华 顾正隆 李泽宇 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第9期82-91,共10页

受电弓-接触网系统是电气化铁路的重要组成部分,也是电气化列车获取电能的唯一途径。弓网燃弧作为弓网系统受流质量评价的重要指标,有着检测便捷、评估直观的优势,由此衍生出多种燃弧检测方法。针对当前的不同燃弧检测方法,将其归纳为... 受电弓-接触网系统是电气化铁路的重要组成部分,也是电气化列车获取电能的唯一途径。弓网燃弧作为弓网系统受流质量评价的重要指标,有着检测便捷、评估直观的优势,由此衍生出多种燃弧检测方法。针对当前的不同燃弧检测方法,将其归纳为直接检测与间接检测2类。直接检测主要指基于电流、电压等电气参数的燃弧直接测量,间接检测主要包含基于声学、光学和电磁辐射等特性的远距离测量。针对以上的不同检测方法,详细论述了其应用场景、检测基本原理及相应的评判方法。在此基础上,综合分析了不同检测方法的优劣,并结合燃弧检测的相关标准,讨论了标准中有待改进和完善的地方以及燃弧检测后续研究的主要方向与发展趋势。 展开更多

关键词 弓网系统 燃弧 检测技术 评价指标

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于目标检测和三维重建的弓网燃弧检测方法 被引量：2

3

作者 奚笑冬 吴丽 李世江 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第S01期1-6,17,共7页

[目的]为提高弓网燃弧检测准确率,针对背景噪声和亮度变化的鲁棒性较弱,以及受到隧道光源、日光、接触线反光及其他异物干扰等问题,提出了一种基于目标检测和三维重建的弓网燃弧检测方法。[方法]首先,采用双目相机的图像获取模块对受电... [目的]为提高弓网燃弧检测准确率,针对背景噪声和亮度变化的鲁棒性较弱,以及受到隧道光源、日光、接触线反光及其他异物干扰等问题,提出了一种基于目标检测和三维重建的弓网燃弧检测方法。[方法]首先,采用双目相机的图像获取模块对受电弓和接触网进行拍摄,获取微秒级实时同步的两幅受电弓与接触网图像;其次,将经过预处理后的图像送入第一检测模块,即进行受电弓与接触网的接触区域以及受电弓与接触网接触点的目标检测;再次,将图像送入燃弧第二检测模块,实现双目图像中的燃弧目标检测;最后,对检测出双目图像中的燃弧进行三维重建,得到燃弧空间三维坐标,用于计算燃弧和受电弓与接触网的接触点的距离,并根据距离滤除错误结果。通过构建YOLOv5-3DR算法模型,对所研制双目立体视觉模块进行试验验证。[结果及结论]所提出的检测方法对复杂应用场景有更好的适应力,能够精准识别燃弧。采用所提出的方法能够极大提高弓网燃弧检测准确率。 展开更多

关键词 城市轨道交通 接触网 受电弓 燃弧检测 目标检测 三维重建

在线阅读 下载PDF 职称材料

非接触式弓网图像检测技术研究综述 被引量：79

4

作者 韩志伟 刘志刚 +1 位作者 张桂南 杨红梅 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期40-47,共8页

非接触式图像检测以其行车干扰小、通用性好、便于安装使用等优点在弓网综合检测车、定点弓网检测设备、移动式弓网检测设备及手持式弓网检测设备中获得越来越广泛的应用。在总结国内外近年来最新弓网检测设备研究的基础上,从弓网非接... 非接触式图像检测以其行车干扰小、通用性好、便于安装使用等优点在弓网综合检测车、定点弓网检测设备、移动式弓网检测设备及手持式弓网检测设备中获得越来越广泛的应用。在总结国内外近年来最新弓网检测设备研究的基础上,从弓网非接触式检测设备、弓网图像智能识别算法等方面出发,研究非接触式图像检测在弓网参数识别、弓网故障检测等方面的最新进展;分析现有弓网图像识别研究中的不足;针对弓网图像检测识别存在的问题提出一些可行思路;对弓网检测设备未来研究工作提出建议。 展开更多

关键词 图像识别 接触网 受电弓 非接触式检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

弓网电弧模型及其电气特性的研究进展 被引量：55

5

作者 王英 刘志刚 +1 位作者 范福强 高仕斌 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期35-43,共9页

为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电... 为防止弓网电弧侵蚀受电弓和接触网,避免其对机车设备和环境的电气干扰,保证机车可靠受流,针对电气化铁路及城市轨道交通的弓网电弧问题,从电气特性角度进行研究进展综述。首先,讨论弓网电弧的产生机理,归纳电弧的各种数学模型和弓网电弧特点。同时,从高速铁路弓网电弧的电气特性入手介绍当前国内外弓网电弧的电气侵蚀、电弧能量、电气干扰和电弧检测的最新研究进展。最后从电气特性角度,指出弓网电弧研究存在的问题和未来发展趋势。 展开更多

关键词 弓网电弧 电弧模型 电弧侵蚀 电弧能量 电气干扰 电弧检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

弓网系统的动态检测及研究 被引量：4

6

作者 王黎 高晓蓉 +1 位作者 赵全轲 王泽勇 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期105-108,共4页

介绍了目前电气化铁路弓网状态的检测方法，给出了安装在运营电力机车上的弓网故障动态检测装置的系统组成、工作原理及现场使用情况，并将其与接触网检测车进行了比较。

关键词 弓网系统 动态检测 电力机车

在线阅读 下载PDF 职称材料

地铁车辆接触网硬点在线检测系统设计 被引量：9

7

作者 伍川辉 卿云 +1 位作者 吴琛 杨慧莹 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第1期77-82,共6页

针对地铁车辆弓网系统安全检测的重要性及现有接触网硬点检测技术的不足,基于高低压隔离技术,结合受电弓滑板垂向加速度和滑板振幅,作为硬点评价的基准,研究并设计一种新型地铁车辆接触网硬点在线检测系统。首先,进行硬件设计,选用灵敏... 针对地铁车辆弓网系统安全检测的重要性及现有接触网硬点检测技术的不足,基于高低压隔离技术,结合受电弓滑板垂向加速度和滑板振幅,作为硬点评价的基准,研究并设计一种新型地铁车辆接触网硬点在线检测系统。首先,进行硬件设计,选用灵敏度高、误差小的电容式加速度传感器和激光测距仪,以及采样速率高、抗干扰能力强的IMC数字采集器;然后,进行软件设计,基于LabVIEW软件开发环境,编写相应的测试软件,实现垂向加速度信号和高度信号的实时显示与记录;最后,为验证检测系统的测试性能,以杭州地铁2号线地铁车辆为测试对象,于40 km/h、60 km/h和80 km/h的速度级工况下进行装车往返试验。试验结果表明,各工况下前后滑板垂向加速度的最大值分别为3.817 g、9.208 g和15.827 g,单位跨距内的滑板最大振幅分别为19.4 mm、21.4 mm、24.1 mm,并未检测出硬点,与地铁运营单位对实际线路的维护检查结果一致。另对部分测试数据进行分析处理,分析结果可充分体现检测系统的安全性、准确性和实用性。 展开更多

关键词 地铁车辆 接触网硬点 检测系统 受电弓滑板 垂向加速度和振幅

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于紫外光的弓网电弧检测系统研究 被引量：7

8

作者 蒲文旭 陈唐龙 +1 位作者 刘宝轩 于龙 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2014年第7期64-67,共4页

在电气化铁路中,电力机车需要通过其顶部的受电弓与接触网(简称弓网)的接触获取电能正常运行,当弓网分离时,会发生电弧现象,对铁路通讯,机车供电等造成严重影响。通过对弓网电弧光谱的提取与分析,采用(250±10)nm紫外光作为检测特征... 在电气化铁路中,电力机车需要通过其顶部的受电弓与接触网(简称弓网)的接触获取电能正常运行,当弓网分离时,会发生电弧现象,对铁路通讯,机车供电等造成严重影响。通过对弓网电弧光谱的提取与分析,采用(250±10)nm紫外光作为检测特征量,研制出由光学成像测量系统、紫外光电传感系统、数据分析处理系统三部分组成的弓网电弧检测系统,可以对弓网电弧实时检测,得到弓网受流质量情况,并以此为依据,对弓网定点维护,提高弓网受流质量,保证铁路安全运营。 展开更多

关键词 接触网 受电弓 电弧检测 紫外光电传感器 受流质量

在线阅读 下载PDF 职称材料

地铁车辆上智能弓网在线检测系统的主要技术 被引量：5

9

作者 梁汝军 江巧逢 时蒙 《城市轨道交通研究》 北大核心 2020年第6期170-173,共4页

智能弓网在线检测系统可针对地铁列车的受电弓结构、弓网接触点温度、接触线结构等故障,实现在线动态实时检测。该方法融合了深度学习技术、图像智能识别技术、红外热成像技术、双目测量技术等前沿检测方法,可实现对弓网运行状态进行全... 智能弓网在线检测系统可针对地铁列车的受电弓结构、弓网接触点温度、接触线结构等故障,实现在线动态实时检测。该方法融合了深度学习技术、图像智能识别技术、红外热成像技术、双目测量技术等前沿检测方法,可实现对弓网运行状态进行全面检测,从技术实现角度确保地铁线路的运营安全和效率。 展开更多

关键词 地铁 车辆 弓网在线检测 红外检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市轨道交通弓网动态检测技术及其参考标准 被引量：4

10

作者 王会丰 魏志恒 +1 位作者 马志鹏 周于翔 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第10期71-78,共8页

目的:我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)弓网动态检测的评价主要参考铁路领域相关标准,但考虑到城轨普遍采用低净空的刚性接触网悬挂方式,以柔性接触网为主的评价标准并不完全适用于城轨弓网动态检测。为了完善城轨弓网动态检测的技... 目的:我国城市轨道交通(以下简称“城轨”)弓网动态检测的评价主要参考铁路领域相关标准,但考虑到城轨普遍采用低净空的刚性接触网悬挂方式,以柔性接触网为主的评价标准并不完全适用于城轨弓网动态检测。为了完善城轨弓网动态检测的技术规范,需要探讨现有的弓网动态检测技术及其标准。方法:结合我国城轨弓网关系检测现状,依次对弓网接触压力、燃弧、弓网硬点、弓网动态几何参数等动态检测指标相关的国内外标准进行了梳理,探讨了现有标准中检测手段、检测指标在我国城轨领域应用中的不足,并提出相关优化建议。结果及结论:依据现有标准开展城轨弓网动态检测,存在适用性不强、实施性差等问题。国内标准与国外标准存在诸多差异,如对燃弧率的限值规定不一;城轨采用的刚性接触网与铁路采用的柔性接触网差距较大,现有弓网动态检测标准并不太适用于城轨领域的弓网动态检测;部分弓网动态检测指标的计算较为模糊,如弓网接触压力与燃弧率等。弓网燃弧检测、动态几何参数检测等已经实现非接触式检测。非接触式检测技术有望取代接触式检测技术,成为未来弓网动态检测的主要手段。 展开更多

关键词 城市轨道交通 弓网动态检测技术 参考标准

在线阅读 下载PDF 职称材料

地铁非接触式弓网电弧检测参数分析 被引量：2

11

作者 刘宝轩 芮晨 +1 位作者 马峰超 杨康 《城市轨道交通研究》 北大核心 2015年第3期81-85,共5页

基于弓网离线时刻电弧产生的机理,提取电弧发生时刻弧光特征量——（250±10） nm波段的紫外光作为在线检测目标,研制出了一套非接触式弓网电弧检测装置.通过现场检测采集广州地铁2号线弓网电弧数据,利用Matlab软件对检测数据进行分... 基于弓网离线时刻电弧产生的机理,提取电弧发生时刻弧光特征量——（250±10） nm波段的紫外光作为在线检测目标,研制出了一套非接触式弓网电弧检测装置.通过现场检测采集广州地铁2号线弓网电弧数据,利用Matlab软件对检测数据进行分析.结果表明,电弧的发生导致列车牵引电流中0～50 Hz谐波含量明显增加. 展开更多

关键词 地铁 弓网电弧 检测

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于可控紫外光的弓网燃弧检测装置定标系统研究 被引量：5

12

作者 张冰 《铁道机车车辆》 北大核心 2021年第5期76-82,共7页

为了提高受电弓—接触网系统的弓网燃弧检测装置对紫外光信号时间特征识别的准确性,采用能设定控制紫外光时间特征的方式,设计了一套标定弓网燃弧检测装置的测试定标系统。系统主要包括氘灯紫外光源装置、可控紫外光时间特征控制器及其... 为了提高受电弓—接触网系统的弓网燃弧检测装置对紫外光信号时间特征识别的准确性,采用能设定控制紫外光时间特征的方式,设计了一套标定弓网燃弧检测装置的测试定标系统。系统主要包括氘灯紫外光源装置、可控紫外光时间特征控制器及其他辅助部件,可控时间范围从1 ms~1000 s。根据弓网燃弧检测及定标的原理,搭建了定标试验平台并进行了相关性能测试。 展开更多

关键词 弓网燃弧检测 标定

在线阅读 下载PDF 职称材料