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智网运维——接触网运行状态实时监测故障定位装置

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完成单位:湖南铁路科技职业技术学院,广州铁路局集团长沙供电段,中铁武汉电气化设计研究院有限公司

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

张灵芝,袁志刚,刘翔,李会武,郭海涛,王威,陈登峰,曹津澄,伍丰,易鸣

项目概况

一、研究背景 随着轨道交通的快速发展,接触网作为其核心组成部分,亟需一种智能化、高精度的运维解决方案。在此背景下,智网运维装置应运而生,旨在通过技术创新与系统集成,提升轨道交通供电系统的安全性与运维效率。 二、技术难点 1. 高精度故障定位:轨道交通供电系统结构复杂,故障信号传播受干扰大,传统定位技术误差较大,难以满足精准运维需求。 2. 智能诊断与预警:现有技术对故障类型的识别依赖于人工经验,缺乏智能化算法支持,难以实现故障分级预警与精准处理。 3. 实时监控与数据融合:多源异构数据的采集、传输与分析存在技术壁垒,难以实现全流程闭环管理。 三、成果先进性 1. 高精度故障定位:首创“磁分流+行波”双模检测技术,结合北斗高精度授时与高频晶振时钟同步技术,理想状态下可将故障定位误差从50米压缩至0.5米,达到部件级精度。 2. 智能诊断与预警:构建故障特征库与智能算法分析平台,采用支持向量机-蚁群算法(ACO-SVM)实现故障分级预警,预警准确率较人工巡查提升40个百分点。 3. 实时监控与数据融合:自主研发上位机软件与嵌入式硬件架构,实现对供电系统运行状态的全方位实时监测与多源数据融合分析。 4. 图像缺陷检测:搭载48个超高清摄像头与YOLOv7算法,支持夜间使用,可精准识别接触网零部件的微米级磨损与故障。 四、创新性 。 1. 技术创新:首创“磁分流+行波”双模检测技术,结合北斗授时与智能算法,实现高精度故障定位与智能诊断。 2. 系统集成:将图像识别、实时监控、智能算法与硬件优化设计深度融合,构建智能化运维闭环管理系统。 3. 算法优化:采用支持向量机-蚁群算法(ACO-SVM)与SCA-GANomaly网络模型,提升故障分类与缺陷识别的准确性与效率。 四、可推广性与社会经济价值 智网运维装置已在京广高铁长沙南枢纽等项目中成功应用,显著提升了接触网运维效率与安全性。 1、推广价值:装置可适配多种轨道交通供电场景,支持功能扩展与定制化开发,满足不同运维需求。 2、经济效益:通过智能化运维减少人工依赖,大幅降低运维成本,同时减少因故障导致的停运损失。 3、社会价值:提升轨道交通供电系统的安全性与稳定性,为乘客出行提供可靠保障,推动城市交通可持续发展。