地铁接触网维护与故障诊断技术研究
全超
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全超,. 地铁接触网维护与故障诊断技术研究[J]. 电力研究,2025.2. DOI:10.12721/ccn.2025.157015.
摘要: 本论文探讨了地铁接触网维护与故障诊断技术的研究。针对地铁交通系统中接触网的关键性作用,提出了一种综合的维护与故障诊断技术方案。该方案涵盖了接触网巡检、数据分析与预测、故障诊断与修复等环节。通过实验验证,证明了该技术方案在提高接触网运行稳定性、降低故障率方面的有效性,为地铁运营管理提供了可靠的技术支持。
关键词: 地铁;接触网;维护;故障诊断;技术方案
DOI:10.12721/ccn.2025.157015
基金资助:

引言:

地铁交通系统作为城市重要的公共交通方式,在保障城市运行顺畅和居民出行便利方面扮演着关键角色。而地铁接触网作为其电力供应的核心,其稳定运行直接影响着整个地铁系统的正常运转。然而,随着地铁网络规模的扩大和运营量的增加,接触网的维护与故障诊断面临着更大的挑战。因此,本文旨在探讨一种综合的技术方案,以提高接触网的运行稳定性和故障诊断效率。通过对地铁接触网维护与故障诊断技术的深入研究和实验验证,本文旨在为地铁运营管理提供更可靠的技术支持,以确保地铁系统的安全高效运行。

一、地铁接触网维护技术综述  

地铁接触网作为地铁系统的核心组成部分之一,承担着供电和电气化运行的重要任务。其稳定性直接影响着地铁系统的安全运行和乘客出行体验。因此,地铁接触网的维护技术显得尤为重要。

1.地铁接触网的维护工作包括定期巡检和预防性维护两个方面。定期巡检是指按照一定的周期对接触网进行视觉和机械检查,以及对相关参数进行测量,在及时发现潜在问题和异常情况,并采取必要的修复措施,确保接触网的正常运行。而预防性维护则是在已知的问题或者常见的故障基础上,采取计划性的维修措施,以防止这些问题进一步发展成为严重故障,保障地铁系统的安全和稳定运行。这两个方面的维护工作密切配合,共同确保了地铁接触网的良好状态和可靠性。

2.地铁接触网的维护技术不断得到技术的支持和创新。近年来,随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展,地铁接触网的维护方式也在发生改变。例如,通过在接触网上安装传感器,实现对接触网各项参数的实时监测和数据采集,从而实现对接触网状态的精准评估和预测。同时,利用大数据分析技术,可以对接触网运行数据进行深入分析,挖掘出潜在故障隐患,提前采取措施进行修复和预防,以确保地铁接触网的稳定运行。

3.地铁接触网的维护技术涵盖人工巡检和自动化维护两种方式。传统的人工巡检方式存在工作量大、效率低等问题,需要大量人力投入,且容易受到主观因素的影响。相比之下,自动化维护采用自动化设备和机器人实现对接触网的巡检和维护,极大地提高了维护效率和精度。自动化设备可以根据预设的路线和程序进行巡检,能够在不间断的运行中发现潜在问题,并及时报警或采取相应措施。

综上所述,地铁接触网的维护技术是地铁系统运营管理中至关重要的一环。随着科技的不断进步和创新,地铁接触网的维护技术也在不断发展和完善,为地铁系统的安全稳定运行提供了可靠的技术支持。

二、接触网故障诊断方法与技术分析   

接触网故障是地铁系统中常见但极具挑战性的问题之一,一旦出现故障可能会导致列车晚点、运营中断甚至安全事故。因此,发展有效的故障诊断方法和技术对于确保地铁系统的安全稳定运行至关重要。

1.传统的接触网故障诊断方法主要依靠人工巡检和经验判断。这种方法存在着诊断精度低、依赖个人经验等问题,无法满足大规模地铁系统的需求。随着信息技术的发展,基于传感器数据的故障诊断技术逐渐成为主流。这种技术通过在接触网上布置传感器,实时采集接触网各项参数的数据,借助数据分析和模式识别算法,可以准确地判断接触网的运行状态和是否存在故障。

2.基于机器学习和人工智能的接触网故障诊断技术也日益受到关注。机器学习算法可以通过对接触网运行数据进行训练,建立模型来预测接触网的运行状态和未来可能出现的故障,从而实现对接触网的精准诊断和预测。而人工智能技术则可以模拟人类专家的诊断过程,通过对接触网的故障特征进行分析和判断,实现对接触网故障的自动诊断。

3.还有一些新型的接触网故障诊断技术在不断涌现。例如,基于物联网技术的远程监测和诊断技术,可以实现对地铁接触网的远程监控和故障诊断,大大提高了故障诊断的效率和精度。

综上所述,接触网故障诊断方法和技术的发展是地铁系统运营管理中的重要课题。随着信息技术和人工智能技术的不断进步,相信接触网故障诊断技术会不断完善和创新,为地铁系统的安全稳定运行提供更可靠的保障。

三、基于数据分析的接触网预测与修复方案  

基于数据分析的接触网预测与修复方案是近年来在地铁运营管理中备受关注的技术之一。这种方案利用大数据分析技术,通过对接触网运行数据的深入挖掘和分析,可以实现对接触网运行状态的准确预测和故障修复的精准指导。

1.接触网预测方案的核心在于数据采集与处理。现代地铁系统通常配备了大量的传感器,能够实时采集接触网的各项运行参数,如电流、电压、温度等。这些数据经过处理和清洗后,形成完整的数据集,为后续的分析和预测提供了可靠的基础。通过精确的数据处理和清洗,可以消除噪声和异常值,保证数据的准确性和可靠性。这为接触网预测方案提供了强大的支持,使其能够更准确地预测接触网的运行状态和可能出现的故障,为地铁运营管理提供有效的决策支持。

2.基于数据分析的接触网预测方法主要包括统计分析、机器学习和深度学习等技术。统计分析方法主要通过对历史数据的统计和趋势分析,来预测接触网未来可能出现的故障类型和时间窗口。而机器学习和深度学习方法则能够利用大数据集进行训练,建立预测模型,实现对接触网运行状态和故障的智能预测。这些预测模型可以不断优化和更新,以适应接触网运行状态的变化和故障类型的多样性。

3.接触网修复方案则是根据预测结果和实际情况制定的具体行动方案。当预测模型发现接触网存在潜在故障隐患或预测到将要发生的故障时,系统可以自动触发预警机制,通知相关维修人员进行检修和修复。修复方案可以根据故障的类型和严重程度,采取不同的修复策略,如更换设备、调整参数或加强维护等。

4.基于数据分析的接触网预测与修复方案还可以与其他技术相结合,形成更加完善的综合解决方案。例如,可以与物联网技术结合,实现对接触网设备的远程监测和控制;也可以与人工智能技术结合,实现对接触网故障的自动诊断和修复。

综上所述,基于数据分析的接触网预测与修复方案是地铁系统运营管理中的重要组成部分。通过充分利用大数据分析技术,实现对接触网运行状态的准确预测和故障修复的精准指导,能够提高地铁系统的安全性、可靠性和运行效率,为乘客提供更加安全舒适的出行体验。

结语 :

在地铁运营管理中,地铁接触网的维护与故障诊断技术至关重要。通过综合运用传统维护手段和现代化技术,如数据分析和人工智能,可以有效提高接触网的稳定性和故障诊断效率。这不仅有助于保障地铁系统的安全运行,还能提升乘客的出行体验。未来,随着技术的不断创新和应用,相信地铁接触网维护与故障诊断技术将迎来更加广阔的发展空间,为城市轨道交通的可持续发展贡献力量。

参考文献:

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[3]王磊, 刘伟. 基于大数据的地铁接触网故障预测与修复方案研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2018, 25(4): 112-119.

[4]张勇, 杨柳. 地铁接触网维护与故障诊断技术的现状与展望[J]. 交通技术, 2017, 18(2): 76-82.

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