上海水威机械设备有限公司销售总监  刘宇


 

　　接触网的养护非常重要，如果保养不当容易发生事故，影响运输的安全，造成比较大的损失。对接触网检测的技术手段在国内已经有较多的应用，比如大家比较熟悉激光检测、雷达等技术。今天我们所讲的这个技术用的就是超声波原理，该技术在国内用的不多，但是国外已应用了30多年，是一个相对成熟的技术。
 
　　具体到详细的产品，首先我们要讲的是德国DDW公司的一个产品，它由Dirk Wehrhahn教授发明。德国DDW公司对接触网检测秉持的理念——精确、高效、安全和经济的获取需要的检测数据，同时对数据进行智能化、标准化和人性化的数据分析，为后期的检修做出一个好的标准依据。
　　
德国DDW公司具有约28年的铁路供电网检测系统的设计经验。1985年左右，应英国铁路总公司的要求，开始设计了全世界第一台的导高和拉出值的一个超声波检测的检测仪，但是这个检测仪是静态的，便携式的。90年代，德国DDW公司推出了全世界第一台具有革新意义上的、移动超声波检测系统，这是我们近几年一直在推广的一个产品技术，它非常的简便，拆装非常的方便，一个小时内就能完成安装，大概一刻钟就可以拆卸。
 
超声波的信号强度通过两端发声，每秒钟发射25次超声波来获取空中接触网和导高的空间电位，通过脉冲反射获取信号数据。照相机的功能可以对接触网导高拉出值，包括现场的具体情况做一个对实景适时对应的数据图片。大致的工作原理，可以精准检测出导高和拉出值，同时带移动补偿，然后测量精度可以达到正负两毫米，检测速度是每小时80公里，通过安装在车轮上的感应条获取检测点的一个速度和距离，与接触网检测的数据一一对应，进行及时的数据连接，可以把测试的数据非常准确直观的表示出来。
 
　　测量中的原始结果，通过一些粉尘点对这个检测结果造成的干扰，我们可以通过数学计算的方式，那么剔除误差，还原一个真实的曲线，同时可以显示网杆跨中的导高和拉出值，这些数据都是非常重要的。
 
我们这个系统的功能我们可以看一下，第一个可以显示锚段关节，然后显示接触网和导高，承力索的导高，接触线的拉出值，承力索的拉出值，包括坡度、侧面限界，车辆移动补偿，包括了最终的数据都可以打印出来，便于比对做历史比对。可以把每一小段的检测数据分析放大，做一些更详细的数据参考。不同的故障表示不同的故障原因，然后不同的颜色可以表示偏差值的大小，从绿色黄色到红色，这样会很直观的给最终的数据分析的工程师，提供一个很准确，很简单的一个参考值，避免操作人员的业务技能素质，或者说责任心方面的问题，导致了忽略某一个错误，这些都是误差分析的表格。非常的直观化、智能化，这个表格是一个大致的，就是错误数据报告，不同的编码，不同的颜色，可以代表各自的差异。
 
　　德国DDW公司的这个技术有以下一些特点，它每秒钟可以测量25个数据，可以输出正确的检测结果的同时，自动的生成超标的数据报告。即如果正常不会再显示，可以将数据拉出来，超出了我们设定值的那个数据会自动非常的直观生成超标的数据报告。这个设备非常的轻便，很轻，安装很简单。4月份我们做了一次安装，德国工程师做指导，我们中国工程师安装，大概只用了三刻钟，拆卸的时候大概用了一刻钟，十几分钟就可以卸下来了，这个系统应用很简单。可以快速的安装到很多类型的铁路的车辆上面，非常的便捷，且通用性很强，还可以添加警告信息。
 
　　它的测量原始数据是图像的形式进行动态的呈现，同时显示两根线，承力索和导线，可以对原始数据进行后期处理，记录车辆的行进距离和速度，可以检测接触线的跨中导高和拉出值，计算坡度，不受气侯的影响，强光或者是雾霾、雨雪，包括强风对它都没有影响。它的一些具体安装数据和性能数据在这儿，检测范围是安装高度上方的1-4米，测量精度是正负两毫米，接触线的拉出值可以正负500毫米，选配可以加强到正负600，精度也是正负2毫米，行使速度10-30公里是最佳的速度，最高可达80公里，可以进行车辆行进距离的测量，通过光感应器和反射片，包括编码器。它的供电有两种方式，一种是自己供电，充电一个小时左右可以连续使用8小时，或者说使用12伏或者说24伏的直流电来供电，相对用起来比较方便。选配功能可以带摄像功能，GPS定位，网杆位置测量功能和侧面限界，包括了车辆移动补偿。
 
　　车辆行驶距离速度的测量，光感应器和反射的编码器，双线版本可以做双线的检测，在中国用的少，在波兰、荷兰，英国用的比较多。车辆补偿的用了补偿的原理，在路况不好的时候，这个数据的精准性是非常重要的。它通过安装超声波的感应器，可以对车辆的纵向移动横向移动和旋转，比如说车辆进入弯道产生倾斜，那么对车辆数据产生的误差做补偿。具体的下面感应器我们可以看一下，这里面感应器左边和右边的就是左右的摇晃产生的误差，下面的两个是前后，上面的那个是车体弯道中倾斜产生的误差测试数据，这是它的一个具体的感应器的检测原理。
 
　　检测系统可以安装在不同类型的车辆上面，比如安装在MTW型号的车上面，或者是路轨两用车，或者说轨道小车上面。这两张照片应该是当时在郑西高铁的照片，这个是今年上半年我们在京九线做的测试，其安装非常的简单，携带比较小的笔记本电脑，可以坐在车箱里面适时的，把整个的测试数据做一个监控，来操作整个检测的过程，非常的轻松、准确和高效，不需要像之前就是需要人工在大太阳下面，或者雨雪天做检测。
 
　　对其它的测量方式进行大致的技术对比，当时德国西门子电气做了一个对比，跟我们的测量系统DDW做的实验。前面是装了超声波检测系统，后面大家可以看一下是激光的，测试的结果第一个光学检测，就是激光检测的一些数据。第二部分是超声波的检测数据，第三部分是真实测量值，有这样三个数据，从那个测量的结果来看，光学检测和超声波检测，其实都是非常接近真实值，导高和拉出值接近这个真实值，但是光学的价格是非常的昂贵，可能还有一些使用的限制。我们如果用高性价比超声波，超声波的造价基本上是激光检测的1/10左右，且不受像强光这种雨天、雾霾天气的影响，因为它的工作原理是不一样的，工作的介质不一样。
 
　　接下来是一个跟国内目前所使用检测技术的对比，国内大家比较熟悉这种目前使用的检测方式。比如说是否可以连续测量，包括了劳动强度和安全，包括了工作效率，因为如果使用这种超声波检测移动式的话，检测一公里这样的路段大概只要2分钟左右就可以获得数据。同时，是否带自动分析功能软件。很多的数据出来之后呢，需要人工去做大量很繁琐的比对分析，比较容易出错误析。而在软件分析中，有对应的摄像头提供的现场的照片，数据能即时生成。也可以往前看，觉得什么地方有一点不正常，那么想往前看一下都没有问题前后播放的。如有异常的情况，可以查找分析放大它当时的具体数据。例如可以通过测量点来查，也可以通过距离，比如说公里数来查，比如通过接触点来查一个数据，777点很详细的检测数据这里可以显示；或者用距离都可以对应查出来，可以获取该点更详细的数据。
 
　　这个产品有设定值，如果超过了设定值，那么通过超限查询，后面确定一下之后，所有超限的数据都可以适时的找出来，便于做下一步的检修。同时带打印机功能和数据保存功能，包括在显示的时候导高和拉出值想看哪一个都可以选择。它具有更加精准的光标定位，具体在哪一个点哪一个波，可以更为详细的看现场的数据情况和对应照片的情况。还有另外一个数据分析系统，这个系统给出的数据都是数字化了，就是更加的直观。功能和前面的软件功能是类似。
 
     该产品在全球有一些应用客户，其中长期合作伙伴德国西门子电气就是成功应用该产品的一个很好的案例。近几年，全球已有20多个国家，40多家公司都已经在成功使用这种技术。尤其是德国、西班牙、美国。目前这个产品在在郑西高铁已经有了很好的应用。
 
在认证方面，该产品已经获得全球主要国家产品质量方面的认证，其中包括了奥地利、瑞士、欧盟、爱尔兰DB认证，使产品更趋成熟。
 
　　DDW公司可以提供如下的服务，一个是在的线路上面做一些实地的演示，可以测试分析一些数据，举办一些演讲，并根据客户的需求定制开发应用软件。
 
　　公司的高速测量系统，有相对较长的设计经验，可以减少劳动强度和使用成本，安装便捷，检测精度非常高，正负两毫米，操作更加安全，有比较稳定的质量，有后期很强大的软件分析功能。
 
　　希望通过这个介绍，大家可以对超声波检测技术，对接触网导高和拉出值的检测有一个大概的认识，后期我们也可以做一些更多针对性的交流，希望为中国的电气化事业做出我们的贡献，谢谢大家。