列車運(yùn)行時，受電弓滑板與接觸網(wǎng)摩擦且通有大電流，產(chǎn)生熱量導(dǎo)致滑板溫升。正常情況下溫升有限，但溫度超過限值則表明受電弓或接觸網(wǎng)可能存在故障。人力登頂檢測滑板溫度風(fēng)險巨大，尤其列車時速超100km/h且接觸網(wǎng)電壓高達(dá)25kV時，完全不現(xiàn)實(shí)。傳統(tǒng)點(diǎn)測溫方式雖避免了登頂風(fēng)險，但測溫點(diǎn)移動困難，僅能獲取單點(diǎn)溫度；即使實(shí)現(xiàn)移動，車頂環(huán)境復(fù)雜，稍有不慎測溫點(diǎn)可能觸碰接觸網(wǎng)，損壞設(shè)備甚至引發(fā)線路故障。采用紅外熱像儀監(jiān)測則克服了這些問題：其非接觸測溫?zé)o需登頂；不受雨雪大霧影響；可獲取整個鏡頭視野內(nèi)的物體溫度信息，而非單點(diǎn)；測溫精度高（±2℃或2%）；設(shè)備小巧、低耗，不影響其他部件工作。格物優(yōu)信鐵路受電弓監(jiān)測熱成像方案為列車受電弓監(jiān)測提供了更高效智能安全的保護(hù)。
受電弓主要由底架、阻尼器、升弓裝置、下臂、弓裝配、下導(dǎo)桿、上臂、上導(dǎo)桿、弓頭、滑板及升弓氣源控制閥板等機(jī)構(gòu)組成。升弓裝置安裝在底架上，通過鋼絲繩作用于下臂?；逯杏袣馇唬袎嚎s空氣，如果滑板出現(xiàn)磨損到限或斷裂時，自動降弓裝置發(fā)生作用，受電弓會迅速自動降下。接觸網(wǎng)上的輸電線與鐵軌呈“之”字形架設(shè)，避免受電弓某處持續(xù)與高壓線摩擦造成單點(diǎn)溫度過高或者磨損不均。輪流摩擦可讓受電弓未摩擦部分散熱，從而磨損變得更均勻，使用壽命也更長。一旦受電弓上出現(xiàn)了故障，會使得某一點(diǎn)或一個區(qū)域持續(xù)摩擦通電，溫度上升超過警戒值，導(dǎo)致受電弓部分組件或接觸網(wǎng)電路出現(xiàn)故障。
鐵路受電弓監(jiān)測需求分析
- ?系統(tǒng)要求：
監(jiān)測系統(tǒng)需準(zhǔn)確覆蓋受電弓滑板。
- 列車運(yùn)行時，能持續(xù)、準(zhǔn)確觀測滑板溫度。
- 實(shí)現(xiàn)全天候、全方位、實(shí)時、非接觸、精準(zhǔn)測溫。
- 能快速獲取感興趣點(diǎn)的監(jiān)控數(shù)據(jù)。
- 配備紅外熱像儀及全套組件。
- 系統(tǒng)各部件需滿足相關(guān)參數(shù)要求。
- ?數(shù)據(jù)要求：
- 能實(shí)時查看并存儲溫度視頻數(shù)據(jù)。
- 數(shù)據(jù)格式需符合參數(shù)要求。
- ?監(jiān)控范圍：
紅外熱成像系統(tǒng)需使工作人員在監(jiān)視器上實(shí)時動態(tài)監(jiān)測受電弓滑板區(qū)域（長3.2m × 寬1.5m × 高2m）的溫度。
- ?報警要求：
- 溫度超限時，系統(tǒng)需第一時間報警。
- 需存儲超溫區(qū)域的圖像。
- 確保工作人員能及時發(fā)現(xiàn)并處理隱患。
基于受電弓滑板的位置和工作特點(diǎn)，系統(tǒng)設(shè)計在車頂受電弓前部設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，通過網(wǎng)線與車廂內(nèi)主機(jī)連接。主機(jī)可對指定區(qū)域進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、圖像采集和溫度數(shù)據(jù)分析，實(shí)時搜索最高溫點(diǎn)并觸發(fā)超溫報警，同時支持調(diào)看各監(jiān)控點(diǎn)的紅外圖像和錄像資料；監(jiān)控中心能自動或手動切換顯示各監(jiān)控點(diǎn)圖像。系統(tǒng)由監(jiān)控前端（監(jiān)控點(diǎn)）和監(jiān)控中心（主機(jī)）兩部分構(gòu)成：在若干監(jiān)控點(diǎn)的制高位置安裝紅外熱成像儀作為監(jiān)控前端；監(jiān)控中心由工作站等設(shè)備組成，主要承擔(dān)預(yù)警、顯示、控制、錄像以及視頻數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化功能。系統(tǒng)采用TCP/IP協(xié)議，具備模塊化結(jié)構(gòu)，可靈活增減監(jiān)控點(diǎn)，擴(kuò)展性良好。
格物優(yōu)信鐵路受電弓監(jiān)測熱成像系統(tǒng)功能
- ?實(shí)時監(jiān)控：
通過車頂監(jiān)控點(diǎn)獲取覆蓋區(qū)域紅外圖像。
實(shí)現(xiàn)全天候不間斷監(jiān)控。
監(jiān)控中心可觀測整個受電弓紅外圖像。
支持全程錄像。
- ?動態(tài)監(jiān)控：
借助網(wǎng)線快速傳輸系統(tǒng)。
實(shí)時、同步傳輸紅外圖像及其他信息至監(jiān)控中心。
實(shí)現(xiàn)受電弓動態(tài)情況的實(shí)時觀察。
- ?獲取滑板接觸區(qū)溫度：
監(jiān)控中心操作人員可通過熱像儀軟件。
人為選取滑板特定區(qū)域獲取精準(zhǔn)溫度。
輔助判斷故障。
- ?數(shù)據(jù)存儲與離線分析：
系統(tǒng)可存儲前端傳回的溫度圖像數(shù)據(jù)（截圖、視頻流、溫度流）。
支持保存感興趣時間段的數(shù)據(jù)。
可使用系統(tǒng)軟件進(jìn)行離線分析。
- ?超溫自動報警：
實(shí)時自動測量視場內(nèi)物體最高溫度。
溫度超過預(yù)設(shè)報警值時自動報警。
輸出報警信號。
監(jiān)控電腦發(fā)出報警聲，并可外接聲光報警裝置。
