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广州地铁 广州 510380
摘要：现行业内接触网几何尺寸检测以采用激光-相机组件为主，其检测精度受附着在激光相机镜片灰尘、水等侵入物质影响。本文以提高接触网检测精度为目的，分析接触网检测产生检测精度误差的原因，研究开发消除影响因素的技改装置，解决实际应用中的困难。
关键词：接触网检测；误差；鼓风装置
引言
接触网的质量和工作状态直接影响着电气化铁道的运输能力。传统接触网测量方法主要靠手工测量和目测，其速度慢、随机性大、准确率低不能满足线网铁路接触网发展的需要。接触网动态检测车采用先进的检测设备，速度快、检测参数多、准确率高。接触网动态检测已逐步成为接触网几何尺寸检查的主要方式，接触网检测数据的精度也逐渐成为影响电客车运行安全的主导因素。
一 几何参数检测原理
广州地铁现今使用的检测车为G031网轨检测车，在车上安装激光-相机设备，采用非接触式的激光数字摄像技术进行检测。检测系统包括几何参数检测系统、补偿检测系统、定位系统、摄像监视系统、动态参数检测系统、辅助参数及其他等六大部分组成，接触网检测参数包括接触线导高、拉出值、接触线硬点、弓网压力、速度、温度等。
几何参数测量采用激光器-相机组件设备，激光器发射线激光向上投射到接触线上，高速工业数字相机倾斜一定的角度（如图1）向上拍摄光条在接触线上的畸变图像，通过成像位置计算出接触线相对相机的高度和横向偏移，再根据相机安装在车体的位置换算出接触线的导高和拉出值。
图1 接触网激光取点图
数字相机输出的为用像素整列来表示的8位灰度位图图像，找出激光线打在接触线上所形成的畸变曲线（图2圆圈位置）接触线底部在图像中的像素坐标，然后通过一定的标定计算，就可以换算出接触线在实际空间中的几何位置，即导高和拉出值。通过车体振动补偿测量装置测量车体相对于钢轨的位移量进行补偿，从而输出导高和拉出值。
图2 激光相机取点
二 使用过程存在的问题
G031网轨检测车负责广州地铁一、二、三、八号线的接触网动态检测，其中地铁一号线设计有2km为露天段，采用柔性接触网供电；各线路车辆段线路均采用露天段柔性接触网供电。
下雨天气接触网检测过程中发现：检测激光相机取点得到的畸变曲线出现不同程度的变形或消失，检测数据出现大量异常超限或超限值偏大，无法正常反应接触网实际几何尺寸，失去接触网检测的动态监控作用。
由于接触网作业车时有在作业前无法对检测激光相机镜片进行清洗擦拭，因此残留在镜片上的污垢、粉尘等侵入物亦可对检测系统产生不利的影响，使检测设备无法探测接触网真实“健康状况”。
三 加装鼓风装置改造
从产生问题的源头着手，根据鼓风吹散雨水、灰尘等杂质的原理，利用网轨检测车受电弓升降气缸的分流气压，引入到激光相机对准镜片进行鼓风清洁镜片。具体做法是：
1、从车体气缸管中接入分流阀、开关电磁阀，用软管将分流的气压从车底引至车顶，如图3所示；
2、将气流管分成4支，分别引入至刚性相机、柔性相机、刚性激光器、柔性激光器镜片边上，分别用固件进行固定，保证气管的喷头对准镜片，如图4；
3、启动电源、气动系统，打开分流电磁阀开关，人为在激光相机镜片上洒水，反复试验，调
图3 气管接入图
图4 气管安装图
节分流气压至6Mpa，同时试验受电弓的升降动力，确保对受电弓的升降无影响。
经过重复的试验、调节，确保飘洒的雨水及尘埃不能在镜片上停留，不影响检测。改造效果如图5，试验表明改造后的接触网检测数据不受侵入物的干扰。
图5 改造试验效果图
结论
在检测前打开电磁阀，用鼓风装置对激光相机镜片进行清洁，在下雨时采用一边检测一变鼓风的模式。该鼓风装置的使用很大程度解决了雨水、灰尘对检测数据的影响，从而提高了检测数据的精度，提供了地铁运营安全的保证；省略人工爬到车顶对设备进行清洁，很好的消除了人为操作安全隐患，且在供电区段可使用，达到随时随地鼓风清洁的目的，值得在后续检测设备中推广使用。但在设备使用的同时考虑气缸方面的安全及受电弓升降问题，将会为设备提供更安全的前提。
参考文献：
[1]广州市地下铁道总公司.接触网检修工[M].广州：中国劳动社会保障出版社，2010
[2]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2003.
[3]陈唐龙.高速铁路接触网检测若干关键技术研究[D].成都：西南交通大学，2006.
[4]Kieβling，pusehmann，sehmieder.电气化铁道接触网[M].中铁电气化局集团有限公司译.北京：中国电力出版社，2004.
[5]胡耀华，陈彬. 地铁接触网状态检测技术浅析[J].科技信息，2009第33期.
摘要：现行业内接触网几何尺寸检测以采用激光-相机组件为主，其检测精度受附着在激光相机镜片灰尘、水等侵入物质影响。本文以提高接触网检测精度为目的，分析接触网检测产生检测精度误差的原因，研究开发消除影响因素的技改装置，解决实际应用中的困难。
关键词：接触网检测；误差；鼓风装置
引言
接触网的质量和工作状态直接影响着电气化铁道的运输能力。传统接触网测量方法主要靠手工测量和目测，其速度慢、随机性大、准确率低不能满足线网铁路接触网发展的需要。接触网动态检测车采用先进的检测设备，速度快、检测参数多、准确率高。接触网动态检测已逐步成为接触网几何尺寸检查的主要方式，接触网检测数据的精度也逐渐成为影响电客车运行安全的主导因素。
一 几何参数检测原理
广州地铁现今使用的检测车为G031网轨检测车，在车上安装激光-相机设备，采用非接触式的激光数字摄像技术进行检测。检测系统包括几何参数检测系统、补偿检测系统、定位系统、摄像监视系统、动态参数检测系统、辅助参数及其他等六大部分组成，接触网检测参数包括接触线导高、拉出值、接触线硬点、弓网压力、速度、温度等。
几何参数测量采用激光器-相机组件设备，激光器发射线激光向上投射到接触线上，高速工业数字相机倾斜一定的角度（如图1）向上拍摄光条在接触线上的畸变图像，通过成像位置计算出接触线相对相机的高度和横向偏移，再根据相机安装在车体的位置换算出接触线的导高和拉出值。
图1 接触网激光取点图
数字相机输出的为用像素整列来表示的8位灰度位图图像，找出激光线打在接触线上所形成的畸变曲线（图2圆圈位置）接触线底部在图像中的像素坐标，然后通过一定的标定计算，就可以换算出接触线在实际空间中的几何位置，即导高和拉出值。通过车体振动补偿测量装置测量车体相对于钢轨的位移量进行补偿，从而输出导高和拉出值。
图2 激光相机取点
二 使用过程存在的问题
G031网轨检测车负责广州地铁一、二、三、八号线的接触网动态检测，其中地铁一号线设计有2km为露天段，采用柔性接触网供电；各线路车辆段线路均采用露天段柔性接触网供电。
下雨天气接触网检测过程中发现：检测激光相机取点得到的畸变曲线出现不同程度的变形或消失，检测数据出现大量异常超限或超限值偏大，无法正常反应接触网实际几何尺寸，失去接触网检测的动态监控作用。
由于接触网作业车时有在作业前无法对检测激光相机镜片进行清洗擦拭，因此残留在镜片上的污垢、粉尘等侵入物亦可对检测系统产生不利的影响，使检测设备无法探测接触网真实“健康状况”。
三 加装鼓风装置改造
从产生问题的源头着手，根据鼓风吹散雨水、灰尘等杂质的原理，利用网轨检测车受电弓升降气缸的分流气压，引入到激光相机对准镜片进行鼓风清洁镜片。具体做法是：
1、从车体气缸管中接入分流阀、开关电磁阀，用软管将分流的气压从车底引至车顶，如图3所示；
2、将气流管分成4支，分别引入至刚性相机、柔性相机、刚性激光器、柔性激光器镜片边上，分别用固件进行固定，保证气管的喷头对准镜片，如图4；
3、启动电源、气动系统，打开分流电磁阀开关，人为在激光相机镜片上洒水，反复试验，调
图3 气管接入图
图4 气管安装图
节分流气压至6Mpa，同时试验受电弓的升降动力，确保对受电弓的升降无影响。
经过重复的试验、调节，确保飘洒的雨水及尘埃不能在镜片上停留，不影响检测。改造效果如图5，试验表明改造后的接触网检测数据不受侵入物的干扰。
图5 改造试验效果图
结论
在检测前打开电磁阀，用鼓风装置对激光相机镜片进行清洁，在下雨时采用一边检测一变鼓风的模式。该鼓风装置的使用很大程度解决了雨水、灰尘对检测数据的影响，从而提高了检测数据的精度，提供了地铁运营安全的保证；省略人工爬到车顶对设备进行清洁，很好的消除了人为操作安全隐患，且在供电区段可使用，达到随时随地鼓风清洁的目的，值得在后续检测设备中推广使用。但在设备使用的同时考虑气缸方面的安全及受电弓升降问题，将会为设备提供更安全的前提。
参考文献：
[1]广州市地下铁道总公司.接触网检修工[M].广州：中国劳动社会保障出版社，2010
[2]于万聚.高速电气化铁路接触网[M].成都：西南交通大学出版社，2003.
[3]陈唐龙.高速铁路接触网检测若干关键技术研究[D].成都：西南交通大学，2006.
[4]Kieβling，pusehmann，sehmieder.电气化铁道接触网[M].中铁电气化局集团有限公司译.北京：中国电力出版社，2004.
[5]胡耀华，陈彬. 地铁接触网状态检测技术浅析[J].科技信息，2009第33期.