地铁刚性接触网故障预测与健康管理
地铁接触网的常见故障及应对策略
地铁接触网的常见故障及应对策略摘要：当下，轨道交通是大部分城市公共交通建设期间重点，其作为城市中主要交通工具具有自身的优势，如，运行准时、快捷，载客量较大、环保节能等。
为保障城市轨道交通运营安全，地铁接触网运行的安全无疑在其中扮演着重要的作用。
因此分本文将着手于分析其常见故障和危害，提出相应的解决办法，为城市轨道交通设备有效运行做保障关键词：地铁接触网；常见故障；应对策略引言地铁接触网作为地铁的“命脉”，为地铁提供电力，为整个地铁的运行提供源源不断的“血液”。
接触网因种种原因而不具有备用的特点，一旦接触网设备发生故障将面临晚点甚至停运风险，其重要性不言而喻。
因此本文将从介绍接触网的基本概况，接触网故障的危害，接触网故障的类型以及接触网的应对措施四个部分出发，其中着重介绍后两者，为以后地铁接触网体系的完整与安全运行提供参考。
1地铁接触网概述地铁接触网的主要功能是通过牵引变电所传输电力，为地铁运营和运营提供强有力的保障。
因此，其运行状态直接关系到行车稳定性。
同时，由于技术条件的限制，接触网没有备用，也会全年受到各种不利环境条件的影响，如腐蚀、摩擦等不可抗力。
地铁接触网的设计、使用和材料选择要求非常严格，应满足耐腐蚀性、抗氧化性、机械强度和相应的电气标准的要求。
最重要的是，在设计和施工方面，要求其结构合理、施工方便、后期维护，是因为一旦接触网发生故障，只有通过紧急维修才能尽快恢复供电。
地铁接触网的主要功能是通过牵引变电所获取电力，为地铁运营和运营提供强有力的保障。
因此，其运行状态直接关系到行车稳定性。
同时，由于技术条件的限制，接触网没有备用，也会全年受到各种不利环境条件的影响，如腐蚀、摩擦等不可抗力。
地铁接触网的设计、使用和材料选择要求非常严格，应满足耐腐蚀性、抗氧化性、机械强度和相应的电气标准的要求。
最重要的是，在设计和施工方面，要求其结构合理、施工方便、后期维护，是因为一旦接触网发生故障，只有通过紧急维修才能尽快恢复供电。
地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析
地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析摘要：近两年来，我国交通运输工作不断发展，对我国社会主义社会经济社会发展产生了非常关键的影响。
在交通领域，地铁站是至关重要的组成部分，不仅直接影响社会问题，此外，与我国交通运输工作的持续发展趋势有关键的联系，所以对于本文来说，关键的依据是分析我国刚性铁路接触网的异常和常见故障。
地铁站的供配电系统，在此基础上明确提出了相应的对策，并明确提出了以下内容，希望能给同行业竞争的员工带来相应的实用价值。
关键词：地铁供电系统；刚性接触网；常见故障；防范措施；引言铁路接触网的刚度作为地铁车站供配电系统的重要组成部分，对地铁车站供配电系统的稳定性和安全性具有重要影响。
随着我国交通运输工作的快速发展，对地铁车站供配电系统的安全性、可靠性和稳定性提出了更好的规范。
有鉴于此，本文对地铁站供配电系统中刚性铁路接触网的常见问题及预防措施进行了科学研究。
对提高供电系统的稳定性和安全性，促进我国交通事业的发展有理论性的意义。
1.地铁供电系统中刚性接触网常见故障解析1.1零件类故障零件类故障是地铁供电系统刚性接触网常见故障之一，也是刚性接触网发生故障概率较高的故障类别之一。
零件类故障主要包括零件脱落、零件松动两种故障类型。
（1）零件脱落坠落部件是刚性铁路接触网中常见故障的高概率。
地铁站在运营过程中不可避免地与刚性铁路接触网接触，而三防漆的高温热裂很容易导致垫圈、地脚螺栓、双摇杆等脱落，这是对于刚性的铁路接触网来说非常困难。
所有正常应用都会导致危险，导致刚性铁路接触网的常见故障。
（2）零件松动零件松动也是刚性铁路接触网的常见故障之一。
散件的关键在于，在地铁站的运行过程中，一旦行驶的相对密度增加，动能就会积累，不必要的热量必须要释放到悬架上。
系统从而对整个悬架系统造成严重伤害。
刚性接触网是悬挂系统的关键部件，这种动能很容易引起悬挂系统中间接头外螺纹的打滑，对刚性接触网的日常应用造成不良危害。
地铁刚性接触网常见故障分析及策略探讨
地铁刚性接触网常见故障分析及策略探讨摘要：接触网结构是十分复杂的，其中牵扯到诸多非常复杂的问题，故障点也是五花八门的，在地铁运行中，也是因为接触网的复杂性，导致故障是难以避免的，但是地铁是当下市民广泛使用的出行工具，若是在安全稳定方面没有保障，对当地人们生活以及经济进步都是一种威胁，所以要对接触网展开实时监测以及及时维护，针对接触网一些常见故障也是要有完善和妥当的应对手段。
本文阐述了地铁运行中接触网发生故障的具体危害，并就接触网发生故障后的相应判断与处置、查找工作进行了探究。
关键词：地铁；刚性接触网；故障；策略1、地铁运行中发生刚性接触网故障的危害分析刚性接触网是地铁供电系统的重要组成部分。
它主要由绝缘子、接触线和汇流条组成，如图1所示。
其主要功能是通过网络结构将能源输送到地铁电动车辆，推动其向前发展。
由于接触网在地铁运行中通常没有备用元件，所以其运行条件需要严格保证，否则容易发生。
故障，在实际工作中遇到接触网故障时，我们通常会停车，但这会给其他地铁线路造成压力。
如果地铁停运发生在高峰时段，会给当地交通带来巨大的压力，所以如果出现悬链线故障，必须尽快查找修复，迅速恢复交通。
从我们的工作实践中得到的经验表明，在发生接触网故障时，以最快、最正确的方式查找故障是非常重要的，这项工作需要站内服务人员和联系网维人员的配合才能完成。
图1地铁接触网功能示意图2、地铁刚性接触网络中常见故障的原因2.1、部件松动。
零件松动方面，这种接触网要使用一些T型螺栓，起到定位以及连接槽钢的作用，在地铁的持续运行中，螺栓会受到长时间的振动，这样结构就会产生一定的偏转，一些部件就会逐渐松动。
另外接触网中大部分部件都是这种连接方式，涉及到诸多的节点，这样电弓就会受持续性的冲击，螺栓就会有脱落的危险，从而影响到接触网的整体结构。
2.2、接触线磨损严重由于地铁本身运行速度较快，线路表面往往会产生火花或放电痕迹，导致电气磨损问题日益增多。
地铁供电系统中刚性接触网的常见故障及防范措施
地铁供电系统中刚性接触网的常见故障及防范措施摘要：本文主要讨论了地铁供电系统中刚性接触网的常见故障和防范措施。
通过分析故障原因和现象，并总结了可行的解决方案，以提高地铁正常运行的可靠性和安全性。
关键词：地铁供电系统；刚性接触网；故障；防范措施；引言：地铁作为现代城市重要的公共交通工具，其供电系统是其运行的基础和关键组成部分。
然而，由于复杂的环境和高负荷的运行条件，地铁供电系统中的刚性接触网常常面临各种故障和问题。
这些故障不仅会影响地铁线路的正常运行，还可能导致严重的事故和安全隐患。
因此，我们有必要深入研究这些常见故障，并采取相应的防范措施。
1.地铁供电系统中刚性接触网常见故障分析1.1悬挂变形、绝缘子异常破损或螺栓松动悬挂变形、绝缘子异常破损或螺栓松动是地铁供电系统中常见的故障之一。
当悬挂件出现变形、绝缘子异常破损或螺栓松动时，可能会导致接触网与电车的接触不良，进而影响到电力传输的连续稳定性。
造成这些问题的原因可能是长期使用中的疲劳、老化以及自然灾害等。
为了防范此类故障，首先需要进行定期检查和维护，及时修复或更换受损的部件。
同时，加强材料的选择和设计也是很重要的，应选择高质量的材料和合理的结构来增强悬挂系统的稳定性和耐久性。
1.2螺纹滑牙与螺栓松动故障问题螺纹滑牙与螺栓松动故障问题也是地铁供电系统中常见的故障。
螺纹滑牙与螺栓松动会导致接触网连接件之间的间隙过大，从而影响电力传输的稳定性和可靠性。
这种故障常常是由长期振动引起的，因此，在设计和制造过程中应采用合适的螺纹材料和工艺来增强连接件的稳固性。
另外，定期检查和紧固螺栓也是防范此类故障的重要手段。
及时发现并修复松动的螺栓，可以保证供电系统的正常运行。
1.3接触线脱槽现象接触线脱槽现象是地铁供电系统中另一个常见的故障。
接触线脱槽会导致电流传输中断，造成线路故障，并可能引发火灾等严重事故。
这种故障主要是由于接触线与支撑设备之间的松动或损坏所致。
因此，在安装和维护过程中，应加强对接触线的检查，确保它们与支撑设备的连接牢固可靠。
地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析
地铁供电系统中刚性接触网常见故障和防范措施解析廉天雪摘㊀要：地铁作为当前主要的交通工具之一，以其高速度㊁高质量㊁高安全性等特点受到大众一致好评㊂地铁之所以可以做到高安全性这与支撑其运行的安全可靠供电系统有着很大关系㊂刚性接触网作为地铁供电系统重要一环，自然成为保证地铁运行质量的重要因素㊂刚性接触网与地铁接触概率大，地铁在长期运行中难免会对刚性接触网造成这样或者那样的伤害，进而导致一些常见的刚性接触网发生故障㊂关键词：地铁；供电系统；刚性接触网；故障；对策；分析一㊁引言针对刚性接触网来说，主要是作为地铁供电系统中一个重要组成内容，在地铁供电系统中发挥着十分重要的作用㊂目前，在我国交通行业持续发展的基础上，对地铁供电系统的安全性和稳定性提出较高的要求，因此，在地铁供电系统中，必须要保证刚性接触网的稳定运行，为地铁安全稳定运行提供出相应的保障，促进我国交通事业持续稳定发展㊂二㊁地铁供电系统中刚性接触网常见故障解析（一）零件类故障零件类故障是地铁供电系统刚性接触网常见故障之一，也是刚性接触网发生故障概率较高的故障类别之一㊂零件类故障主要包括零件脱落㊁零件松动两种故障类型㊂（１）零件脱落零件脱落在刚性接触网故障中发生概率较高㊂地铁在运行中难免会与刚性接触网产生接触，加之分段绝缘漆的高温烧蚀，极易导致垫片㊁螺栓㊁滑板等脱落，对刚性接触网正常使用造成影响，造成刚性接触网故障㊂（２）零件松动零件松动也是刚性接触网经常性故障之一，零件松动主要指在地铁运行过程中，行车密度一旦增加，能量就会产生叠加，而多余的能量需要释放到悬挂系统之中，进而对整个悬挂系统造成不利影响㊂刚性接触网作为悬挂系统的重要组成部分，这股能量极易导致悬挂系统中间接头位置螺纹出现滑牙现象，进而对刚性接触网的正常使用造成不利影响㊂（二）存在接触线故障在地铁系统中，接触网是一个常见的故障问题，主要与磨损和车轮罩有关㊂第一，地铁系统中接触线磨损存在问题㊂由于高速行驶时极易出现电气磨损等问题，电气磨损时通常主要出现总线链路和专用电路以及锚固段的位置㊂第二，地铁电源发生飓风火灾，其主要原因是电线杆和触头等位置的平滑度差，以及刚性位置夹设计不当，这严重影响了地铁的运行㊂（三）电气弯头干扰电弧焊失效的主要原因目前还包括地铁供应系统中的刚性电网故障，这种故障是由于牵引丝㊁接触块中的布线问题㊁对刚性母线布局的影响㊁接触网以及刚性接触触发值在多个触点之间的分布造成的㊂频繁接触圆弧和导线可使载荷集中在顶端，从而可能导致断电㊂三㊁地铁供电系统中刚性接触网防范措施解析（一）加强受电弓故障监测与防治相关人员需要加强受电弓故障监测与防治工作，确保受电弓的正常使用，提升刚性接触网质量㊂（１）选择高品质的受电弓零部件相关人员要选择更高品质受电弓的零部件，从根本上提升受电弓抗磨损能力，确保受电弓的正常使用㊂在受电弓选择上可以根据地铁工程的实际情况，具体测算受电弓各项参数，尽可能使得受电弓可以满足地铁发展需求㊂（２）加强凹槽与滑板等部位检测相关人员要定期对凹槽与滑板等部位进行检测，避免其出现拉线或者卡线异常，降低受电弓与接触线接触的可能性，降低受电弓磨损可能性，提升刚性接触网整体质量㊂（二）接触线㊁受电弓㊁零件松动的优化在设计接触网时，技术人员需要一系列控制柄，这些控制柄在列车速度㊁路线等处，在减速过程中建立一个隔离的锚段连接，以减少母线连接磨损㊂此外，工程师必须有效地控制设计过程㊁设计过程的质量，并确保接触网满足基于计算和定位的要求以支持弯曲零件㊂技术人员必须定期或不时检查接触网，并及早发现螺钉松动㊂技术人员必须用合适的弹性垫圈调整导向盘，用安全销固定螺钉，提前更换中间连接，以减少螺栓齿问题㊂同时，工程人员在设计中必须积极运用新的高磨损㊁高硬度材料，进一步优化母线和中间连接的连接技术，从而减少螺栓损坏的危险，避免各种零件的出现㊂（三）ＢＩＭ技术的适当应用在地铁供电系统中，ＢＩＭ技术在施工管理阶段的应用有利于不断优化施工方案，确保供电系统施工现场和主要施工位置的仿真，提高刚性接触网整体施工质量㊂此外，通过合理应用ＢＩＭ技术，可以更好地科学直观地证明地铁各组织的措施和运行方法，以确保模拟紧急出口和事故，有效减少地铁供应系统中的刚性事故，不断优化地铁供应系统，保证一定的质量水平㊂（四）确保电源设备完好无损地铁网络的电网结构比较简单，安装方便，改善了工程项目中的干扰㊂但是，在运输线路调试过程中，拱连接处理效率不高，接触线和碳酸盐滑板的不规则磨损在高速铁路项目设计中尤为明显，而没有产生成熟的解决方案㊂在现代社会，受影响的部门需要其参数，例如，根据列车行驶速度合理调整滑板接触主轴㊁周期和吊索的值，以避免较深的凹槽，有效改善弓网，从而可进一步研究长期影响㊂四㊁结语综上所述，通过对地铁接触网的故障问题进行分析，合理地应用ＢＩＭ技术，能够有效地去提高地铁供电系统的稳定性和安全性，此外，通过采取科学合理的措施，使其地铁接触网中的刚性接触网故障问题进行有效解决㊂但是零件的松动和接触网线路故障问题依然会对地铁稳定运行带来一定的影响，所以必须要提高对地铁供电系统中刚性接触网常见故障问题进行研究，保证地铁运行过程中的安全性和稳定性，对于促进我国交通事业持续稳定发展具有重要帮助㊂参考文献：［１］刘二江．地铁供电系统中刚性接触网常见故障研究［Ｊ］．中国设备工程，２０１９（２１）：２４－２５．［２］周威，盛良，孙刚，汪海瑛，张文轩．地铁刚性接触网检测技术［Ｊ］．现代城市轨道交通，２０１９（８）：７０－７５．［３］李瑞平．地铁刚性接触网故障的判断及查找研究［Ｊ］．技术与市场，２０１９，２６（４）：１１９－１２０．作者简介：廉天雪，中铁建电气化局集团轨道交通器材有限公司㊂６８１。
地铁接触网的常见故障及其应对策略
地铁接触网的常见故障及其应对策略摘要：最近几年我国众多城市纷纷开展地铁交通建设，建设地铁交通能够很好的环节大中型城市存在的交通压力过大的问题。
然而，保障地铁安全稳定运行的重要方面在于排查地铁接触网故障。
对此，本文重点分析地铁接触网较为常见的故障类型，从而针对性提出解决意见。
关键词：地铁交通；接触网；故障；对策地铁其安全性、稳定性以及便利性都是非常高的，成了现代人类出行十分重要的一大公共交通工具。
然而，当地铁接触网一旦发生故障，必然会对地铁的安全稳定运行造成极大的制约和影响。
对此，我们需要对地铁接触网的故障类型做出排查，并针对性给出解决对策，以确保地铁的安全稳定运行。
1地铁接触网的常见故障1.1地铁柔性接触网故障1.1.1接触悬挂失效在这里，接触悬挂失效最为突出的表现就是吊弦、承力索以及接触线发生了被烧断或者是被拉断的情况，以至于线索发生被烧断的情况其原因也主要体现在电连接方面，还可能是因为接触网存在金属性短路的情况，或者是地铁隧道内发生了渗水的情况以至于短路问题的发生。
线索发生被拉断的情况其原因不单单集中在多条线索之间存在彼此摩擦的现象，还可能因为补偿装置存在卡滞问题，还有就是线索在散股之后发生了受力不均的现象等等。
对于地铁运行，发生线索断骨以及异常磨耗现象等都是较为常见的，出现此类问题的根本原因都在于地铁接触网接近使用期限需要及时维修和更换。
1.1.2定位装置失效我们平常看到的定位装置出现失效的情况很多是因为定位管出现了脱落的情况，还有就是定位线夹存在开裂的情况，也由的是因为定位环存在开裂问题，或者是定位器存在脱落的问题。
一旦发现定位装置失效最先要检查的是看螺栓是否发生了松动，是否出现被电气烧伤，是否存在无法查询到定位状态等多重原因。
1.1.3支持装置失效这种情况通常体现在接触网绝缘子存在断裂的情况，也可能存在被击穿的情况，发生接触网绝缘子断裂还存在以下几个原因：第一，绝缘子存在比较严重的质量问题；第二，绝缘子老化了；第三，绝缘子遭遇被击穿的境况，这种情况的发生多半也是因为绝缘子存在材质品质问题，或者是因为气候因素导致的，特别是在阴冷潮湿的雷雨气候或是雾霾非常严重的气候环境下，极易发生绝缘子污闪或是被击穿的现象。
地铁供电系统中刚性接触网常见故障及防范措施
地铁供电系统中刚性接触网常见故障及防范措施摘要：本文主要列举地铁供电系统中刚性接触网常见故障现象，对故障分析研究，制定相对应的防范措施，避免故障的发生。
希望通过分享自身从业经验，供同行探讨。
关键词：地铁供电系统；刚性接触网；常见故障；防范措施引言：接触网是为电客车提供电能的特殊形式的输电线路，是轨道交通供电系统的重要组成部分，它的质量优劣直接影响到机车的运行。
我国在2004年以前的电气化铁路和轨道交通除北京地铁采用第三轨的接触网外，基本上采用柔性悬挂接触网。
刚性悬挂接触网最早在广州地铁一号线做试验段，而后在广州地铁2号线的建设中首先开始采用汇流排式刚性悬挂接触网，之后广州地铁3号线，南京地铁以及在建的上海轨道交通8号线、9号线也开始采用汇流排式的刚性悬挂接触网。
相对于柔性接触网，刚性接触网引入国内时间较短，运营经验缺乏，需同行不断总结、完善，避免故障的发生。
1 地铁刚性接触网常见故障案例及故障类型1.1接触线脱槽故障。
接触线与汇流排结合处发生脱离、不密贴，导致拉弧、打火花现象。
主要原因为；汇流排钳口施工过程中撑开过大或存在较大硬点导致钳口夹持力下降，接触线脱槽不密贴。
汇流排正上方隧道长时间漏水，并渗入汇流排与接触线夹槽内，水质内存在较多钙化物，风干后钙化物把接触线挤离汇流排造成脱槽，如图1所示。
1.2接触线异常磨耗故障地铁刚性接触网性能稳定维修简单，但同时刚性接触网没有弹性，与受电弓接触取流的过程中，磨耗较柔性接触网有明显提升，在特殊区段存在异常磨耗，异常磨耗的产生大大缩短接触线的使用寿命，增加接触网运营维护成本。
经过长时间对异常磨耗区段的跟踪及监测，主要集中在电客车出站加速区域、锚段关节、线岔、锚段中部等位置。
电客车运行过程中起步加速时取流最大，因此接触线的磨耗在电腐蚀的作用下加剧，同时锚段关节及线岔特殊位置，受电弓离开当前锚段进入下一锚段，运行条件变化较大，列车高速运行时受电弓离线和碰撞摩擦接触线造成的打火拉弧。
故障预测与健康管理技术在地铁列车上的应用
故障预测与健康管理技术在地铁列车上的应用摘要：随着我国经济、科技的快速发展，故障预测与健康管理技术在地铁城市轨道交通运输体系中的应用十分广泛，能够有效提高运输效率，降低运输成本，避免运营维护质量过低，造成车辆关键核心部位的故障。
为延长地铁列车使用寿命，提高故障预测效率，以科学、可靠的健康管理技术来提出有效解决意见，优化地铁列车的实用性，保证地铁列车设备能够在科学规划、统筹安排中从有计划使用状态转向备用状态，不断带来更好的生产发展效益。
关键词：地铁列车、故障预测、健康管理、分析与研究引言现阶段，随着城市规模的不断扩大，城市轨道交通也随之迅猛发展，地铁列车数量不断上涨，为有效提高运营管理效率，降低地铁车辆运营成本，应将故障预测管理工作和健康管理工作纳入企业研究的重点内容，以PHM技术为核心，在整个城市建设中的多个领域均具有较为广泛的使用优势。
而我国整体城市轨道交通的研究与分析工作起步较晚，在故障预测与健康管理领域尚未制成成熟、完善的配套设施，系统级产品监控和安防质量较为落后，为有效提高城市轨道交通运输效率，应提高车辆关键部位的维修保障力度，针对PHM技术在地铁列车上的应用势在必然。
一、PHM技术故障预测与健康管理技术也可被称为PHM技术，主要是以传感操作系统为核心来提高管理运输效率，保证信息能够被实时监测，有效了解当前设备运转中的故障内容，并借助神经网络系统和模糊逻辑等推理算法的方式来了解地铁列车的运行状态，提前预知可能存在的故障问题，并结合历史数据和环境监测信息进行健康评估和综合性健康分析，制定出可靠、科学的应急预案措施，利用地面维修资源来落实维修计划和关键决策，提高关键部位的维修保障力度。
PHM技术在生产与应用上主要以预测和健康管理为核心操作内容，一方面预测功能可采用监测软件来了解地铁轨道车辆的实时运行状态，并预测后续运行状态，了解后续可能发生的故障问题，制定方便、快捷的健康管理功能。
根据内部数据库的存储功能和数据故障信息的汇总功能来了解设备的故障位置，结合实际需求，整合维修资源，针对关键零部件提出维修策划方案，保证故障解决的及时性和可靠性。
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储转发两种通信模型。
查询：通过使用处理和平台框架来检
资源管理：计算、存储及实现两者互联 索数据分析结果，并响应数据消费层
互通的网络连接管理。
的请求。
技术方案——技术支撑
⑩访问
⑧分析
⑨可视化
大数据与云计算技④ 信交互术通 ③处理框架 ②平台
⑥数据收集
⑦预处理
⑤资源管理 ①基础设施
技术方案——业务逻辑
GB/T 35589-2017 信息技术大数据技术参考模型
基础设施：为PHM系统提供必要的物 数据收集：负责处理与数据采集层的
理资源，包括网络、计算、存储和环境。 接口和数据引入。
平台：包括逻辑数据的组织和分布，支 预处理：包括数据清洗、数据规约、
持文件系统方式存储和索引存储方法。 数据标准化、数据格式化和存储。
可维修性指数
维修人时、维 修度、修复率、 故障修复时间
技术方案——业务逻辑
功能一：运行监控
评分考核：各类各级评价结果扣分值 → 车间、班组 评分
多个维度评分考核(
)
弓网性能 大值评价
技术状态 扣分评价
标准化管理
扣分评价 ……
依据
TG/GD 124-2015
自定义
各局标准化 制度
性态告警：零部件发生故障可能性、维修前时间估计值、关键零部件剩余寿命
处理框架：提供必要的基础设施软件以 分析：根据接触网运行维修的要求，
支持实现应用程序能够满足数据量、速 确定分析数据的算法，从数据中提取
度和多样性的处理，包括批处理、流处 指导运行维修的信息，形成维修策略。
理，以及两者的数据交换与数据操作。 可视化：提供给数据消费层的数据元
信息交互/通信：包含点对点传输和存 素和呈现分析功能的输出。
地铁接触网故障预测与健康管理
目录
1
1st Part 背景意义
2nd Part PHM目标
3
3rd Part 技术方案
4
4th Part 团队与工作基础
1、背景意义 2、PHM方法论
1.1 背景意义
城市轨道交通
截至2018年底
运营里程
5766公里 （地铁4511公里）
开通城市
36个
在建里程
6374公里
1.1 背景意义
刚性接触网检修模式
检测模式
维修模式
车载/人工 自动化检测装备 三级修程
有效利用数据 优化维修策略
非周期
接触网修程 故障修——小修——大修
解决以下问题 能构建接触网健康指标体系吗？ 能评估接触网运行过程的状态吗？ 能预测各类缺陷的发展趋势吗？ 能估计零部件发生故障的概率吗？ 能估计二级修维修前剩余时间吗？
技术方案——业务逻辑
功能二：设备管理
以图形化的方式展现接触网设备BIM数据的全生命周期
➢ 设备的BIM数据模型
接触网零部件技术状态 全寿命周期信息 2D图纸（设计） 3D模型（设计） 技术规格（设计）
有限元分析模型（设计） 生产装配（施工）
运行过程跟踪（运行）
技术方案——业务逻辑
示例：设备地图、设备看板、同步显示
刚性接触网几何、接触线平顺性、弓网受流等能够描述接触网系 统运行状态的参数 参数异常：测量的描述接触网运行状态的参数与真实的、设计的 或理论上正确的值之间的差异
技术状态 technical condition
在刚性接触网服役过程中，零部件及设备所表现出来的形态 故 障：接触网零部件及设备不能完成机械荷重、允许温升、 载流量、规定电气作用等要求的功能状态
基于GIS
（设备地图）
基于接触网示意图
（设备看板）
多图层可视化
（同步显示）
技术方案——业务逻辑
功能三：统计分析（主要统计量）
零部件故障 /参数异常
TG/GD 124-2015
• 故障强度 • 参数异常频度 • 平均故障间隔时间 • 平均参数异常间隔
技术方案——业务逻辑
PHM的六大应用业务： ✓运行监控 ✓设备管理 ✓统计分析 ✓综合评价 ✓性态预测 ✓维修策略
技术方案——业务逻辑
数据标准：统一刚性接触网故障编码（数据字典）
技术方案——业务逻辑
功能一：运行监控
对接触网健康指标、维护水平考核分当前值可视化监控；对零部件及
设备未来可能发生的异常情况进行告警。支持对监控异常情况的查询与 追溯。
能预测零部件的剩余寿命吗？
1.2 PHM方法论
1.2 PHM方法论
PHM是一种全面故障诊断、预测与健康管理技术；其目的不 是为了直接消除故障, 而是预报故障何时可能发生，以确定一种 优化的维修策略，降低维修工作量与成本、提高维修效率
建设目标
总体目标
刚性接触网智能健康管理系统
刚性接触网全寿命周期数据
提供辅助接触网维修的修前评估报告
1、总体架构 2、技术支撑 3、业务逻辑
技术方案——总体架构
PHM
“三”大业务能力 + “六”大业务应用 = 一体化健康管理平台
技术方案——技术支撑
？如何实现刚性接触网智能健康管理平台 —— 一体化信息平台
刚性接触网智能健康管理平台由框架提供者和应用提供者 两部分组成。框架提供者包括基础设施、平台、处理框架、 信息交互/通信和资源管理5个活动；应用提供者包括数据 收集、预处理、分析处理、可视化和查询5个活动
接触网健康指标
一级 指标
可靠性指数
可用性指数
二级 指标
故障率、故障密度、零部件及设备 可靠度、平均故障间隔时间、故障 间隔时间密度、故障间隔时间率、 参数异常率、参数异常密度、参数 异常可靠度、参数异常间隔时间密 度、参数异常间隔时间率
不可用度、供电臂平均中 断供电频率、供电臂平均 中断供电持续时间指数、 中断供电累计时间、中断 供电平均持续时间
刚性接触网是地铁供电的主要形式
北京新机场线——国门第一线
160公里/小时（最高）
地下 21.981公里 刚性接触网 架空/路基 17.917公里 柔性接触网
刚性接触网服役状态 健康、可靠
某地铁 刚性接触网
年均三百余起
智能运维技术
刻不容缓
1.1 背景意义
地铁刚性接触网的巡检对象
表征参数 characteristic parameter
搭建刚性接触网设计与运行过程数据的私有云平台 建立基于大数据架构的刚性接触网集团级数据中心 规范刚性接触网全寿命周期数据的统一标准化编码 实现与各类检测装备、管理信息系统、小型数据中心的互联互通 实现刚性接触网各级零部件及设备全寿命数据可视化查询
建立刚性接触网服役状态的健康评价体系 实现刚性接触网缺陷趋势分析、零部件故障预测、维修剩余时间估计 实现刚性接触网关键零部件剩余寿命估计