高清智能检测系统在轨道交通运维中的应用及案例剖析 .pdf

高清智能检测系统在轨道交通运维中

的应用及案例剖析

【摘要】随着我国高铁、城铁、地铁等轨道交通的蓬勃发展，轨道交通电气

自动化程度要求也越来越高，但十年前的老旧列车仍然还在服役期，地铁线路越

来越多，班次越来越密，进而给运维人员带来的工作量也日益增大，需要用现代

化技术改造手段代替原有的老旧目测巡检方式，进行运维技术的全面革新，下面

结合我在上海铭耿工作期间完成的广佛地铁列车大修及技改项目中的高清监控分

析系统在轨道交通中的应用进行简要剖析和项目经验分享。

【关键词】：轨道交通；弓网在线监测系统；地铁列车360度影像在线检测

系统；运维

1、背景概述

广佛线初段2010年开通，部分设计平台和产品是基于10年前的基础，部分

电子设备已停产，个别系统的故障率较高，设计理念相对较为陈旧；参考同行业

经验，立足于提高列车安全性、可靠性、舒适性，需借助本次车辆大修工作进行

部分设备的系统升级，实现地铁管理系统的全方位信息化，满足本项目对车辆检

修的功能要求；本次改造需对地铁设备信息进行高清实时监控、画面采集、数据

储存、影像及信息传输，利用先进的管理模块，建设智能化管理系统，以减轻后

续地铁运维人员的运维压力，提高地铁运维的现代化水平。

2、项目需求

本次车辆大修工作进行技术改造的系统主要有：弓网（车载）在线监测系统、

弓网（轨旁）在线检测系统、地铁列车360度影像在线检测系统和走行在线检测

系统，要求如下：

（1）数据接口必须符合地铁关键部件故障预测与原有系统对接的接口要求。

（2）技改的主要部件（含材料）都是经过国内城轨交通车辆批量运营证明

的成熟可靠产品。

（3）技改产品的交货进度要满足车辆大修修竣移交的进度要求。

（4）弓网（轨旁）在线检测系统、地铁列车360度影像在线检测系统须适

用广佛线所有电客车使用。

（5）本项目进行技改的所有监测系统应预留统一的网络接口。

技改服务范围

技改服务内容：涉及广佛地铁车辆大修技改27列/108辆地铁车辆，各技改

项目需完成的技改内容如下：

1）弓网在线监测（车载）：高配系统共2列车，每列车2套；标配系统共

25列车，每列车2套。

2）弓网在线监测（轨旁）：2套。

3）地铁列车360度图像在线检测系统：1套。

4）走行部（轨旁）在线监测设备：2套。

3、方案设计及应用

通过对系统的分析及方案优选，梳理设计思路，分析系统软硬件组成，根据

工作原理和功能，选择合适的高清智能检测系统；智能检测系统通过高清复合传

感器（图像、视频、红外、激光等）对列车整体包括受流、走行、牵引、悬挂、

制动、车门车窗空调等关键部件做全方位的数据采集分析，并通过异常检测数据

自学习及分级告警机制，有效提炼采集数据，实现对列车检测部件的故障分析诊

断、损耗分析与寿命预测、关键单元的健康状态自检等设备管理功能。

本项目中完成的主要系统设计思路、原理组成及功能简述如下。

3.1弓网在线监测（车载）的设计应用

弓网的稳定直接影响列车供电系统持续性及波动性，弓网运行状态数据是列

车运维项目中的重要数据，通过方案对比，确定广佛一期列车加装车载受电弓在

线监测装置。

设计思路

车载受电弓在线监测装置通过在车顶布置红外热像仪、力传感器及可见光数

据采集装置实时采集运行端受电弓、接触线、悬臂管、绝缘子、稳定臂、固定支

架和电缆夹等数据信息，并存储于车载数据机柜内，满足故障定位查找要求；此

外，车载红外、传感器数据、可见光数据按时间片段及站点存储，可通过移动终

端实时查询检测数据，满足在线监测的要求；车载数据可转储到地面监测中心，

实现监测数据库建立、状态资料查询、特征对比等扩展功能，满足其他部门、工

区检测数据共享、分析使用等要求。

系统组成及功能

硬件系统配置，车顶布置红外热像仪、力传感器、高清视频成像、温度传感

器等，借助高速图像传输视频实现无拖影，进行弓网视频监控，实时监控受电弓

弓网在车辆运行中的状态，具有实施图像传输查看功能；通过高清视频监控车辆

运行时产生的电力燃弧，分析持续时间、面积和燃弧率；同时配置温度传感器，

温度过高自动告警；车载检测主机采用性能稳定、抗干扰能力强的插卡结构，能

够有效抵抗高强度震动的影响，同时支持热插拔方式，对数据进行转储保证检测

过程中强大的数据实