弓网系统

摘要： 本文提出基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的弓网系统的建模方法,并对弓网广义模型进行辨识及仿真研究。首先根据一元受电弓等效模型给出弓网系统的离散化模型,并进一步构建弓网系统的广义模型,然后根据改进的LSSVM的方法对模型参数进行辨识,利用Matlab的Simulink模块搭建弓网系统动力学模型并进行仿真试验。结果表明,基于LSSVM的弓网模型能够描述弓网接触力模型的动力学行为,具有较高的预报精度,说明所提出方法用于弓网系统建模的有效性。

摘要： 该文研究了接触网/受电弓组成的弓网系统的抗振动问题。首先以滑模控制理论为基础,用系统的实际位移和理想位移差作为误差函数,根据弓/网系统的动力学平衡方程组,设计了基于滑模控制的抗振动算法,最后结合DSA250型受电弓对所提出算法进行验证。仿真结果表明,该算法可以降低接触网的动态抬升位移,对抑制弓/网系统的振动具有一定效果。

摘要： 为实时检测地铁车辆弓网运行状态,提高地铁运营的安全可靠性,本文设计了一种非接触式地铁车辆弓网动态监测系统,首先对地铁车辆弓网系统进行了概述,然后详细介绍了弓网动态监测系统的基本框架和该系统所运用的接触网几何参数检测、燃弧检测、悬挂状态检测、弓网温度检测等检测技术。最后,就该系统实际应用情况进行了展示,该系统能够实现对地铁车辆弓网系统在线状态检测,能够及时发现异常情况,对于保障地铁运营安全和提高运维效率具有较高的实用性。

摘要： 在电气化铁路弓网系统中,磨损率是衡量列车运行状态与接触导线使用状态的重要指标。为了充分模拟弓网系统中磨损率情况,利用自行搭建的滑动电接触摩擦磨损试验机对滑板和接触导线进行摩擦磨损试验,分析滑板表面粗糙度、法向压力、接触电流与运行速度对磨损率的影响。得出结论:滑板磨损率随滑板初始表面粗糙度、接触电流、法向压力、运行速度的增加而增加,而高载荷下粗糙度对于磨损率的影响降低;滑板摩擦从磨合期进入稳定摩擦期存在一个临界表面粗糙度,当滑板初始表面粗糙度值等于临界粗糙度值时,其磨损率最低;不同初始表面粗糙度的滑板在跑合期内磨损过程不同,在稳定摩擦期内磨损过程趋于一致,且摩擦试验后滑板表面粗糙度也接近。

摘要： 随着列车速度的不断提升,受电弓滑板磨耗增加,对弓网系统运行的安全性和经济性造成威胁。目前,铁路部门仍采用传统人工登顶方法检测滑板磨损情况,效率低、安全性差、且干扰正常行车。因此,亟需探索简便、高效的滑板磨损量预测方法,以指导受电弓滑板的检修与更换。通过改变电流、温度参数进行多组试验发现,在低电流工况下,滑板磨损量随温度提升逐渐下降,在高电流工况下,滑板磨损量随温度提升先减小后增加;基于偏最小二乘回归法,建立了考虑温度作用的浸金属碳滑板磨损量预测模型,模型检测相对误差小于6%;选取不同材料滑板时,磨损量对各影响因素变化的敏感程度存在显著差异。研究结果对完善受电弓滑板磨损量预测模型,降低铁路运营维修成本,提高列车弓网系统运行稳定性具有一定指导意义。

摘要： 随着高速列车运行速度的提升,弓网关系这一基础力学问题备受关注.良好的弓网关系是确保列车安全高效运行、稳定可靠受流、降低接触线与受电弓滑板磨耗等的基本前提.其中,受电弓和接触网的动力学参数对弓网耦合作用起至关重要的作用.本文采用弓网接触力随机统计特征作为优化目标函数,进行受电弓动力学参数的敏度分析和优化设计.首先,建立了二维弹性链悬挂接触网?三质量块受电弓动力学模型,根据EN50318:2018标准验证了动力学建模和分析结果的正确性.然后,基于高速弓网系统的动力学仿真,进行了DSA380型高速受电弓三质量块参数的动力学敏度分析,确定了9个动力学参数的敏感度级别,弓头等效质量敏度评级最高,下框架等效阻尼次之,下框架等效质量和上框架等效阻尼第三.最后,研究了弓头等效刚度和等效阻尼联合变化对弓网耦合动力学性能的影响,给出了提升弓网耦合性能的弓头双参数优化方案,建议同时减小弓头等效阻尼和增大弓头等效刚度,能够实现比单参数优化更好的弓网耦合性能.

摘要： 良好的弓网关系是保障列车高速安全运行的基础,为确保弓网系统长期服役的可靠性,有必要建立高速铁路弓网检测监测体系.在梳理高速铁路弓网系统检测监测需求的基础上,吸收供电6C系统成果,构建高速铁路弓网检测监测体系框架,从感知、传输、数据、分析和应用5个层面进行分析描述,论述弓网检测监测系统的关键技术与实现方法,阐述体系在弓网系统全生命周期管理和技术创新中的运用实践,并对体系的发展方向进行展望,以期为高速铁路弓网系统研究提供参考.

摘要： 我国高速铁路发展迅速,未来其运行速度将达到400 km/h及以上.针对更高速铁路中弓网受流质量变化,首先研究Cu-Al2O3弥散铜接触线材质性能,然后采用受电弓的三元集中质量块单元和弹性链型悬挂接触网的接触单元,建立弓网耦合动力学模型并借助ANSYS有限元分析软件进行仿真,分析弓网系统在350,380,400和420 km/h 4种速度下受流情况.研究结果表明:使用张力为34 kN时,满足冲击载荷及静载荷条件下的使用安全性,随着列车运行速度增加动态接触压力变化幅度明显增大,其中最大动态接触压力、最小动态接触压力、平均动态接触压力及标准偏差基本满足《高速铁路工程动态验收技术规范》中弓网受流质量评价标准.

摘要： 随着电力传输系统、现代铁路交通系统、工业发电机等领域的发展,受电弓/接触网系统(简称弓网系统)的载流摩擦行为备受关注.弓网系统是电力机车的关键受流部件,受电弓在工作时需要从接触网获取电能,其稳定性和受流质量关系到电力机车的可靠、良好运行.文章介绍了载流摩擦的基本特征及其评价分析手段,阐述了弓网系统中4个主要因素(摩擦学参数、载流参数、环境工况、摩擦副材料)对其载流摩擦磨损行为的影响,重点探讨了弓网系统载流摩擦过程中的主要磨损机制及电弧烧蚀的影响,最后对全文进行总结并提出了今后的研究方向.

摘要： 在电气化铁路弓网系统中,弓网滑动电接触载流摩擦振动特性是决定电力机车速度和受流质量的重要因素.波动载荷条件下,压力波动幅值、压力波动频率、受流电流和滑动速度影响弓网间摩擦振动状态.通过自制滑动电接触实验机,以铜导线和浸金属碳滑板为摩擦副进行对磨实验,通过观测滑板表面形貌,分析摩擦振动特性.结果表明,压力波动幅值、受流电流、滑动速度的增加,对表面形貌影响较大,使表面粗糙度变化较大,是影响摩擦振动加速度的主要因素,而压力波动频率对摩擦振动加速度变化影响较小.在此实验基础上,采用深度极限学习机(DELM)建立波动载荷下弓网滑动电接触与压力波动幅值、受流电流、滑动速度相关的摩擦振动加速度回归模型,利用麻雀搜索算法(SSA)优化相关参数,并与未经过参数优化的模型进行比较.通过实验数据验证回归模型的有效性,结果显示,优化后的模型可靠性较高,为以后弓网滑动电接触摩擦振动的深入研究提供参考.

摘要： 梳理了弓网系统在理论、设计、施工、运维各个阶段的关键技术,论述了各关键技术之间的内在关系:弓网力学仿真技术与弓网试验技术是研究弓网系统理论的2个重要手段,两者相互补充,共同完善弓网系统理论和标准;接触网施工阶段需要利用弓网线路试验技术获取弓网系统和接触网的试验数据,验证弓网设计质量和接触网施工质量;弓网仿真技术为接触网PHM技术提供辅助决策手段,接触网PHM技术为弓网线路试验技术提供理论指导,弓网线路试验技术是接触网PHM技术的工程应用.

摘要： 欧洲弓网系统标准是以弓网关系为核心的层次结构标准体系,而中国现行弓网系统标准既有引入的国际标准,又有以设计、施工、验收等过程为主线的传统标准,兼有层次结构与线性结构的特点,两者联系不紧密、相对独立.为此,建议从标准体系的建设、相关标准的补全、个别标准条款的修订3方面入手,加强转化的国际标准与既有标准的兼容性,建设以弓网关系为核心、工程流程为主体的层次结构标准体系.

摘要： 动态性能成为高速铁路弓网系统的主要矛盾.弓网接触压力和接触线在定位点的抬升量是弓网系统动态性能的核心指标.通过测量并计算弓网接触压力和接触线的抬升量,不仅能对弓网系统的动态性能进行优劣评估,还可对接触网的局部缺陷进行诊断.

摘要： 依据电接触理论对弓网系统电弧产生的原因及其影响进行分析.结果表明:滑板与接触线从接触到分离和从分离到接触均会产生电弧.电弧对周围环境虽产生电磁干扰的同时,但却能保持列车取流的持续性.弓网系统的电弧有静止和运动2 种状态,静止电弧在短时间内会烧损接触网线索,电弧运动速度越高,对接触网线索的热侵蚀程度就越轻.

摘要： 在分析弓网系统核心要求决定的接触网检测参数的基础上,对接触网检测系统进行了分析和总结.应用接触网检测系统对兰新客专接触网的动态参数进行了现场测量,并对接触网的维修工作进行针对性的指导,提高了该线路的运营质量.最后在分析接触网几何参数与弓网动态性能的关系基础上,总结了弓网动态性能控制分析,有助于改善弓网受流质量,保障电力机车的安全可靠运行.

摘要： 高速列车在运行过程中,依靠受电弓滑板与接触网滑动接触传递电能来维持列车安全稳定运行.由于弓网摩擦副工作条件苛刻,导致其摩擦磨损严重,导电品质下降.本文从电弧侵蚀机理研究,电弧侵蚀对弓网系统摩擦学行为影响,电弧抑制方法三方面阐述了弓网侵蚀的研究现状,开展从电气或材料设计方面对电弧能量控制的研究,发挥电弧能保持弓网受流的持续性的优点,同时减弱电弧对弓网材料的烧损.为改善高速载流摩擦磨损性能和损伤机理研究提供新的思路.

摘要： 在高速/强电流作用下,弓网接触界面摩擦磨损程度的量化是衡量弓网系统电能传输稳定性的重要技术指标.分析影响弓网接触界面磨损量的电流、速度、接触压力等定量因素,在COMSOL Multiphysics软件环境下,对这三个因素造成的弓网接触界面温度变化进行量化,间接反映滑动接触界面的摩擦磨损程度.运用该方法所得的数值模拟结果与试验分析的结果是一致的.

摘要： 弓网接触状态直接影响电气化列车的受流性能,良好的弓网接触是高速列车安全运行的重要保证.采用Marc有限元软件及其子程序实现吊弦刚度的非线性特性模拟,并建立弓网动态接触的有限元模型,通过合理的单元类型的选用以及边界条件的定义进行仿真、分析和计算.对时速350km/h列车和3组预紧力下的弓网接触关系进行仿真和分析,仿真计算得出较优的预紧力合理值.

摘要： 弓网之间良好的电接触性能是保障列车安全可靠运行的前提.弓网电弧频发已成为制约电接触性能的重要因素,有必要对这一现象进行更为深入的研究分析.基于磁流体动力学(MHD)理论,在计算流体动力学软件Fluent的二次开发基础上,对高速铁路弓网电弧进行简化建模,仿真计算列车在运行过程中的弓网电弧温度场特性分布情况.研究发现,随着列车运行速度的不断增加,弧心温度不断升高,弧柱半径缩小,弧根偏移位移增大.随着电弧电流的不断增大,弧柱半径有所增加,但电弧弧心最高温度变化不大.

摘要： 弓网之间良好的电接触性能是保障列车安全可靠运行的前提.弓网电弧频发已成为制约电接触性能的重要因素,有必要对这一现象进行更为深入的研究分析.基于磁流体动力学(MHD)理论,在计算流体动力学软件Fluent的二次开发基础上,对高速铁路弓网电弧进行简化建模,仿真计算列车在运行过程中的弓网电弧温度场特性分布情况.研究发现,随着列车运行速度的不断增加,弧心温度不断升高,弧柱半径缩小,弧根偏移位移增大.随着电弧电流的不断增大,弧柱半径有所增加,但电弧弧心最高温度变化不大.

摘要： 本申请提供了一种弓网系统中的硬点监测方法、装置及系统。在获取到多帧受电弓图像后，可以分别对每帧受电弓图像进行图像分析，确定受电弓的位置信息，然后可以根据当前帧受电弓图像中受电弓的位置信息、上一帧受电弓图像中受电弓的位置信息以及图像采集设备的触发帧率，确定受电弓当前的加速度值，如果受电弓当前的加速度值大于预设阈值，则可以确定弓网系统中存在硬点。如此，图像采集设备和激光发射器与接触网之间没有接触，降低了高压电流对弓网系统的影响，提高了列车的运行安全，降低检测成本；同时能够避免工作人员操作时发生触电的危险，设备维护方便。

摘要： 本发明公开了一种弓网系统中接触网跟踪方法及系统，包括如下步骤：S1.获取弓网系统的视频帧图像；S2.通过图像识别确定受电弓的位置信息；S3.识别出图像中的所有悬线，并计算确定所述悬线的参数；S4.根据所述悬线的参数和受电弓的位置信息计算确定接触线。本发明具有可在多根悬线中识别出接触线并进行跟踪，可适应锚段关节处进行接触线的换线识别与处理，具有准确高、稳定性好的等优点。

摘要： 本发明涉及一种弓网系统载流摩擦磨损实验系统及方法，属于实验测试设备技术领域。它包括运动系统、变量控制单元、信息传输收集系统以及总控制器；变量控制单元包括取流形式变量单元、接触网几何参数变量单元、天气环境模拟单元和空气流动模拟单元；信息传输收集系统包括定位单元、接触力监测单元、弓网情况监测单元和温度变化测量单元；取流形式变量单元包括接触网组件，接触网组件包括基座，基座上设置支撑柱，支撑柱上竖直设置滑动架，滑动架一侧设置支撑杆，支撑杆上连接安装接触线，连接安装方式为刚性连接或柔性连接；运动系统包括轨道和实验车，实验车沿轨道运动。本发明功能多变，运载环境稳定，能够模拟弓网系统的不同工况及运行环境。

摘要： 本申请提供了一种弓网系统中的硬点监测方法、装置及系统。在获取到多帧受电弓图像后，可以分别对每帧受电弓图像进行图像分析，确定受电弓的位置信息，然后可以根据当前帧受电弓图像中受电弓的位置信息、上一帧受电弓图像中受电弓的位置信息以及图像采集设备的触发帧率，确定受电弓当前的加速度值，如果受电弓当前的加速度值大于预设阈值，则可以确定弓网系统中存在硬点。如此，图像采集设备和激光发射器与接触网之间没有接触，降低了高压电流对弓网系统的影响，提高了列车的运行安全，降低检测成本；同时能够避免工作人员操作时发生触电的危险，设备维护方便。

摘要： 本发明公开了一种用于弓网系统的检测系统，弓网系统包括接触网和受电弓，检测系统包括接触力传感器、加速度传感器、角位移导高传感器和数据采集处理器，接触力传感器被配置为能够检测受电弓和接触网之间的动态接触力，加速度传感器被配置为能够检测受电弓弓头的振动加速度，角位移导高传感器被配置为能够检测接触网的抬升量和拉出值，数据采集处理器被配置为能够接收传感器测得的数据。根据本发明的用于弓网系统的检测系统，能够迅速甚至实时得到准确的弓网运行状态检测结果，能够帮助司机/随车机械师及时、迅速、准确地掌握弓网运行状态，相比现有技术大大节省人力和时间成本。

摘要： 本发明公开了一种基于机车弓网系统的电压、电流检测及滤波降噪系统，包括普通速度机车弓网系统、电压数据预处理单元、电流数据与处理单元、滤波降噪系统以及工作基站，涉及普通速度机车弓网系统技术领域，运用分压器以及分流器取代常用检测方式中的电压互感器以及电流互感器，经过分压器以及分流器的分流后，借助屏蔽线缆送至预处理单元，预处理单元对电压和电流数据进行检测、修正以及采集处理，连接电压、电流模拟信号的线缆较短，可以有效的减少模拟信号的传输路径，滤波降噪系统可对电压以及电流数据检测所转化的电信号中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的稳源电源信号。

摘要： 本发明公开了一种用于弓网系统接触电阻的在线检测系统，涉及弓网系统技术领域，包括电弓滑板、接触网导线、电压检测触头、电流检测触头、电流检测模块、电压检测模块和远程监控中心，所述电弓滑板、电压检测触头和电流检测触头均与接触网导线接触，所述电流检测模块的两端分别与电流检测触头和电弓滑板连接，所述电压检测模块的两端分别于电压检测触头和电弓滑板连接。本发明可对接触电阻进行在线时检测，并通过高速摄像机和GPS模块对故障点进行拍摄并定位，使工作人员准确的确认故障点，且后续寻找故障点时更加方便快捷，降低了工作人员后续排查的工作量，以便及时的发生接触网导线出现异常。

摘要： 本发明公开了一种弓网系统中接触网跟踪方法及系统，包括如下步骤：S1.获取弓网系统的视频帧图像；S2.通过图像识别确定受电弓的位置信息；S3.识别出图像中的所有悬线，并计算确定所述悬线的参数；S4.根据所述悬线的参数和受电弓的位置信息计算确定接触线。本发明具有可在多根悬线中识别出接触线并进行跟踪，可适应锚段关节处进行接触线的换线识别与处理，具有准确高、稳定性好的等优点。

摘要： 本申请公开一种弓网系统监测方法及系统，应用于数据终端，并且所述数据终端分别与各种类型的监测装置相连接。在该弓网系统监测方法中，所述数据终端首先获取与自身相连接的各种类型的监测装置传输的监测信息，然后解析所述监测信息，从而能够确定弓网系统在各采集地点内是否存在缺陷。与传统技术相比，本申请公开的弓网系统监测方法不需要工作人员前往各个不同的安装位置，而是通过数据终端即可获取到各个监测装置采集到的参数，并能够确定弓网系统在各个采集地点内是否存在缺陷，从而提高监测速度，节省了监测时间，并能够节省人力。

摘要： 本实用新型公开了一种用于弓网系统的检测系统，弓网系统包括接触网和受电弓，检测系统包括接触力传感器、加速度传感器、角位移导高传感器和数据采集处理器，接触力传感器被配置为能够检测受电弓和接触网之间的动态接触力，加速度传感器被配置为能够检测受电弓弓头的振动加速度，角位移导高传感器被配置为能够检测接触网的抬升量和拉出值，数据采集处理器被配置为能够接收传感器测得的数据。根据本实用新型的用于弓网系统的检测系统，能够迅速甚至实时得到准确的弓网运行状态检测结果，能够帮助司机/随车机械师及时、迅速、准确地掌握弓网运行状态，相比现有技术大大节省人力和时间成本。