張潤(rùn)寶，楊志鵬

（1.中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司 工電部，北京 100844；2.中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 基礎(chǔ)設(shè)施檢測(cè)研究所，北京 100081）

0 引言

鐵路牽引供電系統(tǒng)主要由牽引變電所和接觸網(wǎng)組成，擔(dān)負(fù)向動(dòng)車組、電力機(jī)車提供穩(wěn)定、持續(xù)、可靠、強(qiáng)大電力能量的任務(wù)，是保證高速列車、電力機(jī)車安全、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)的動(dòng)力源[1]。接觸網(wǎng)是電氣化鐵路牽引供電系統(tǒng)的主要組成部分，是十分重要的行車保障設(shè)備，其零部件種類繁多，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，類型多樣，且處于風(fēng)、雨、雪、霧、高低溫、強(qiáng)光照、沙塵、鹽污等復(fù)雜外部運(yùn)用環(huán)境，與受電弓相互作用，長(zhǎng)期工作于高速暫態(tài)沖擊、高頻疲勞振動(dòng)的工況下，無(wú)冗余備用，高空作業(yè)維修難度高，發(fā)生故障時(shí)影響范圍大。

截至2018年底，我國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程超過(guò)13.1萬(wàn)km，其中高速鐵路超過(guò)2.9萬(wàn)km，電氣化鐵路營(yíng)業(yè)里程突破9萬(wàn)km，電氣化鐵路覆蓋率超過(guò)65%，電力牽引完成全部運(yùn)輸任務(wù)的比重在80%以上[2]，為確保運(yùn)輸安全暢通，維護(hù)好供電設(shè)備至關(guān)重要。為建成世界一流的供電設(shè)備質(zhì)量保障體系，使設(shè)備質(zhì)量、運(yùn)營(yíng)維護(hù)效率效益指標(biāo)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，必須利用先進(jìn)的科技手段，構(gòu)建接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系，全面、準(zhǔn)確、及時(shí)、高效地管理接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，為建設(shè)先進(jìn)的維護(hù)保養(yǎng)體系提供支撐。

1 國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)行業(yè)檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系

1.1 航空系統(tǒng)

民航飛機(jī)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)安裝各種類型的傳感設(shè)備，可及時(shí)、準(zhǔn)確地獲取各關(guān)鍵部件的狀態(tài)數(shù)據(jù)，從而快速高效地掌握關(guān)鍵部件的狀態(tài)故障信息，分析故障原因，減少維修時(shí)間[3]。目前，波音公司和空中客車公司生產(chǎn)的客機(jī)上安裝了飛機(jī)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)（ACMS），主流通用大型民用客機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)包含50多個(gè)系統(tǒng)、500余個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)上萬(wàn)個(gè)設(shè)備狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)測(cè)。采用預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)（PHM），通過(guò)引入深度學(xué)習(xí)、智能推理和故障預(yù)測(cè)等技術(shù)，大幅提高了飛機(jī)各系統(tǒng)的故障診斷和維修保障能力[4]。據(jù)波音公司的應(yīng)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可使因航班延誤及取消而導(dǎo)致的費(fèi)用節(jié)約25%[5]。

1.2 電網(wǎng)系統(tǒng)

智能電網(wǎng)是通過(guò)傳感器把各種設(shè)備、資產(chǎn)連接到一起，形成一個(gè)客戶服務(wù)總線，對(duì)信息進(jìn)行整合分析，以此來(lái)降低成本，提高效率，提高整個(gè)電網(wǎng)的可靠性，使運(yùn)行和管理達(dá)到最優(yōu)化[6]。國(guó)內(nèi)外智能電網(wǎng)理念基本相同，發(fā)展高效、安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的電網(wǎng)是建設(shè)智能電網(wǎng)的共同追求[7]。

從技術(shù)手段看，國(guó)家電網(wǎng)提出：以通信、信息與控制等先進(jìn)技術(shù)為支撐，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化技術(shù)的高水平應(yīng)用[8]。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是智能電網(wǎng)中重要的組成部分，GB/T 35697—2017《架空輸電線路在線監(jiān)測(cè)裝置通用技術(shù)規(guī)范》明確了對(duì)監(jiān)測(cè)裝置分為通道環(huán)境和線路本體監(jiān)測(cè)2類，并規(guī)定了典型監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)指標(biāo)[9]。

1.3 鐵路系統(tǒng)

國(guó)外鐵路正逐步推進(jìn)智能鐵路的建設(shè)，日本提出CybeRail，即數(shù)字網(wǎng)絡(luò)互連的鐵路；歐盟倡導(dǎo)InteGRail，其目標(biāo)是將檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、控制和診斷數(shù)據(jù)與其他信息系統(tǒng)整合，信息智能集成，實(shí)現(xiàn)信息共享；英國(guó)Network Rail鐵路公司提出智能基礎(chǔ)設(shè)施管理理念；美國(guó)聯(lián)邦鐵路管理管理協(xié)會(huì)（FRA）提出以網(wǎng)絡(luò)為中心的鐵路綜合集成體系。

2017年，原中國(guó)鐵路總公司（簡(jiǎn)稱總公司）提出“強(qiáng)基達(dá)標(biāo)、提質(zhì)增效”的新時(shí)期鐵路工作主題，要求加大科技創(chuàng)新力度，廣泛運(yùn)用信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加快推進(jìn)智能鐵路建設(shè)。智能鐵路的目標(biāo)是形成感知網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)規(guī)范、信息共享、互聯(lián)互通、智能處理、協(xié)同工作的綜合應(yīng)用集成體系[10]。鐵路各專業(yè)都在積極推進(jìn)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)，促進(jìn)智能鐵路建設(shè)。

機(jī)車方面構(gòu)建了機(jī)車車載安全防護(hù)系統(tǒng)（6A系統(tǒng)），6A系統(tǒng)的總體架構(gòu)是以中央處理平臺(tái)為核心，高度集成空氣制動(dòng)、絕緣檢測(cè)、走行部、防火、列車供電、視頻監(jiān)控六大子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分布采集、中央處理、統(tǒng)一存儲(chǔ)、綜合診斷、集中顯示和車地通信等功能[11-12]。

車輛方面構(gòu)建了車輛運(yùn)行安全監(jiān)控系統(tǒng)（5T系統(tǒng)），5T系統(tǒng)由軸溫探測(cè)、運(yùn)行品質(zhì)軌邊動(dòng)態(tài)、滾動(dòng)軸承聲學(xué)診斷、貨車故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)和客車運(yùn)行安全監(jiān)控5個(gè)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和5T安全監(jiān)控信息綜合應(yīng)用子系統(tǒng)組成。5T系統(tǒng)以圖像識(shí)別、紅外測(cè)溫、應(yīng)變測(cè)力、振噪聲學(xué)等檢測(cè)技術(shù)為手段，構(gòu)建了車輛運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)檢測(cè)客、貨車輛的運(yùn)行狀態(tài)[13]。

總體來(lái)講，基于設(shè)備狀態(tài)的精準(zhǔn)施修是設(shè)備運(yùn)行維修管理的必由之路。為適應(yīng)智能鐵路的發(fā)展，掌握接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，豐富檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)積累，對(duì)接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行研究和實(shí)踐十分重要。

2 6C系統(tǒng)發(fā)展歷程及深化方向

2.1 發(fā)展歷程

2012年，原鐵道部運(yùn)輸局提前籌劃，預(yù)判電氣化鐵路快速發(fā)展與即將面臨的人員、設(shè)備不足的矛盾，創(chuàng)新管理思路，提出運(yùn)用科技手段解決設(shè)備運(yùn)行維護(hù)問(wèn)題，發(fā)布了《高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）總體技術(shù)規(guī)范》（鐵運(yùn)〔2012〕136號(hào)）。

2014年，總公司基于科技研發(fā)、試點(diǎn)應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)積累，組織科研單位、高校、鐵路局用戶代表共同編制了6C系統(tǒng)各裝置暫行技術(shù)條件，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供了技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)，規(guī)范了檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)要求。同時(shí)各裝置運(yùn)行管理辦法發(fā)布執(zhí)行，強(qiáng)化了運(yùn)用管理。

2015年，總公司推進(jìn)供電專業(yè)裝備現(xiàn)代化工作，通過(guò)集中采購(gòu)，加強(qiáng)了在統(tǒng)一技術(shù)要求、統(tǒng)一配置標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格驗(yàn)收程序、規(guī)范運(yùn)用管理等方面的工作，以接觸網(wǎng)檢測(cè)車（1C裝置）、動(dòng)車組車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C裝置）、高鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)車（4C裝置）的集中采購(gòu)為引導(dǎo)，強(qiáng)化了統(tǒng)一管理。

2016年，總公司推進(jìn)專業(yè)改革發(fā)展，發(fā)布了《高速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行維修規(guī)則》《普速鐵路接觸網(wǎng)運(yùn)行維修規(guī)則》，大力推行接觸網(wǎng)修程修制改革，核心是推進(jìn)接觸網(wǎng)“運(yùn)、檢、修”分離組織模式，突出了依托檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)用維修工作的基本思路。

6C系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用主要解決了以下問(wèn)題：

（1）接觸網(wǎng)幾何參數(shù)：是接觸網(wǎng)在空間中位置關(guān)系的基本狀態(tài)參數(shù)，參數(shù)穩(wěn)定可靠是基本技術(shù)要求。接觸網(wǎng)幾何參數(shù)靜態(tài)值是接觸網(wǎng)在無(wú)外部擾動(dòng)條件下靜止?fàn)顟B(tài)相對(duì)于軌道參考坐標(biāo)系的數(shù)值，主要用于施工驗(yàn)收和現(xiàn)場(chǎng)維修作業(yè)；接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動(dòng)態(tài)值是接觸網(wǎng)在受電弓滑動(dòng)接觸作用下振動(dòng)狀態(tài)相對(duì)于受電弓參考坐標(biāo)系的數(shù)值，主要用于評(píng)價(jià)接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)服役性能。

1C裝置在新線開(kāi)通前進(jìn)行接觸網(wǎng)幾何參數(shù)靜態(tài)值測(cè)量，用來(lái)指導(dǎo)施工單位對(duì)接觸網(wǎng)進(jìn)行精調(diào)；4C裝置在運(yùn)營(yíng)線路作業(yè)天窗內(nèi)進(jìn)行接觸網(wǎng)幾何參數(shù)靜態(tài)值測(cè)量，用來(lái)指導(dǎo)運(yùn)行單位進(jìn)行接觸網(wǎng)日常維護(hù)。

1C裝置在運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行等速檢測(cè)，測(cè)量接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動(dòng)態(tài)值；3C裝置在運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，測(cè)量接觸網(wǎng)幾何參數(shù)動(dòng)態(tài)值。2種裝置在運(yùn)用時(shí)間、線路覆蓋上相互補(bǔ)充，指導(dǎo)接觸網(wǎng)維修。

（2）受電弓-接觸網(wǎng)動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)：是接觸網(wǎng)運(yùn)用狀態(tài)的重要表現(xiàn)。1C裝置在運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行等速檢測(cè)，通過(guò)弓網(wǎng)接觸力、硬點(diǎn)、燃弧等參數(shù)評(píng)價(jià)弓網(wǎng)受流性能；3C裝置在運(yùn)營(yíng)線路進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過(guò)紅外溫度、高清圖像等數(shù)據(jù)信息反應(yīng)受電弓-接觸網(wǎng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)運(yùn)行關(guān)系。1C裝置側(cè)重于周期性綜合評(píng)價(jià)，3C裝置側(cè)重于實(shí)時(shí)狀態(tài)，2種裝置相互補(bǔ)充，使設(shè)備管理單位能夠有效掌握接觸網(wǎng)運(yùn)用狀態(tài)。

受電弓滑板監(jiān)測(cè)裝置（5C裝置）通過(guò)對(duì)受電弓滑板狀態(tài)監(jiān)測(cè)，確定弓網(wǎng)故障發(fā)生區(qū)段，有效反映受電弓-接觸網(wǎng)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)，指導(dǎo)運(yùn)行單位進(jìn)行故障排查及整治。

（3）接觸網(wǎng)零部件安裝狀態(tài)：接觸網(wǎng)是由多種零部件采用螺栓緊固、壓接等方式組成的一種機(jī)械結(jié)構(gòu)。受到弓網(wǎng)振動(dòng)、風(fēng)負(fù)荷和溫度變化等因素影響，接觸網(wǎng)零部件容易發(fā)生松脫、卡滯、斷裂等問(wèn)題，影響供電系統(tǒng)穩(wěn)定性。

4C裝置對(duì)支持裝置、接觸懸掛及附加懸掛進(jìn)行準(zhǔn)確定位并高清成像，通過(guò)圖像分析有效發(fā)現(xiàn)接觸網(wǎng)零部件“松、脫、卡、磨、斷”問(wèn)題，指導(dǎo)設(shè)備運(yùn)用維護(hù)。

（4）接觸網(wǎng)外部環(huán)境：接觸網(wǎng)設(shè)備暴露在戶外環(huán)境中，容易受到鳥(niǎo)害、危樹(shù)、異物等周邊環(huán)境影響。接觸網(wǎng)安全巡檢裝置（2C裝置）安裝在動(dòng)車組司機(jī)室內(nèi)，通過(guò)高清圖像采集，巡視檢查接觸網(wǎng)的技術(shù)狀態(tài)和外部環(huán)境，可以及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)影響接觸網(wǎng)安全運(yùn)行的因素。

（5）數(shù)據(jù)信息綜合應(yīng)用：6C系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息具有全面多元性、異構(gòu)性、生命性和冗余性的特征，充分利用6C系統(tǒng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)集中、有機(jī)融合、綜合應(yīng)用和信息共享，實(shí)現(xiàn)6C系統(tǒng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的集中管理、關(guān)聯(lián)分析、可視化分析和變化規(guī)律總結(jié)，對(duì)指導(dǎo)高速鐵路供電設(shè)備的運(yùn)行檢修具有非常重要的意義。

2016年，總公司印發(fā)了《鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)信息綜合應(yīng)用總體方案》（運(yùn)信規(guī)劃函〔2016〕393號(hào)），方案明確了6C綜合數(shù)據(jù)處理中心建設(shè)的背景、目的和依據(jù)，規(guī)范了各級(jí)6C數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)應(yīng)用功能，統(tǒng)一了網(wǎng)絡(luò)通道、安全防護(hù)等內(nèi)容要求。各單位結(jié)合生產(chǎn)需求和設(shè)備特點(diǎn)，積極推進(jìn)6C系統(tǒng)信息綜合應(yīng)用的建設(shè)，為探索應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值的深度挖掘奠定了專業(yè)應(yīng)用基礎(chǔ)。

（6）安裝實(shí)施與運(yùn)用管理：在6C系統(tǒng)中，3C裝置需要安裝在運(yùn)營(yíng)動(dòng)車組上，5C裝置需安裝在運(yùn)營(yíng)線路上，在組織實(shí)施中需要管理規(guī)范，保障安全。為此，總公司組織了3C裝置安裝方案技術(shù)審查，發(fā)布了《動(dòng)車組加裝車載接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)裝置（3C）技術(shù)方案》（運(yùn)輛動(dòng)車函〔2015〕339號(hào)）。組織原鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司編制發(fā)布了《受電弓滑板監(jiān)測(cè)裝置（5C）安裝指導(dǎo)意見(jiàn)》（運(yùn)供供電函〔2016〕288號(hào)），規(guī)范了安裝要求，解決了檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的安裝施工問(wèn)題。

加強(qiáng)運(yùn)用管理是保障設(shè)備穩(wěn)定、規(guī)范、精確運(yùn)用的有效手段。總公司相繼發(fā)布了一系列6C系統(tǒng)各裝置的運(yùn)用指導(dǎo)意見(jiàn)和TG/GD 302—2016《高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（6C系統(tǒng)）維修管理暫行辦法》等技術(shù)規(guī)章，為各單位的設(shè)備運(yùn)用維修管理提供了依據(jù)。

（7）源頭質(zhì)量管理：通過(guò)科學(xué)管理和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)，保障設(shè)備技術(shù)狀態(tài)，提高設(shè)備運(yùn)用效率是一種有效的管理手段[14]。為保障6C系統(tǒng)各裝置源頭質(zhì)量，總公司組織相關(guān)檢驗(yàn)認(rèn)證單位探索檢驗(yàn)新技術(shù)，發(fā)布了認(rèn)證和評(píng)定實(shí)施細(xì)則，組織在國(guó)家鐵道試驗(yàn)中心對(duì)接觸網(wǎng)檢測(cè)車（1C裝置）進(jìn)行評(píng)定，組織在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用條件下對(duì)動(dòng)車組3C裝置進(jìn)行評(píng)定，組織在運(yùn)營(yíng)線路上對(duì)高鐵接觸網(wǎng)檢測(cè)車（4C裝置）進(jìn)行評(píng)定。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用檢驗(yàn)評(píng)定，提高了檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的質(zhì)量。6C系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)評(píng)定見(jiàn)圖1。

圖1 6C系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)評(píng)定

2.2 深化方向

6C系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用能夠從時(shí)間、特征、分布等不同維度掌握接觸網(wǎng)狀態(tài)，然而接觸網(wǎng)所處環(huán)境多樣，工作狀態(tài)不同，目前6C系統(tǒng)處于初期建設(shè)階段，還不能滿足對(duì)接觸網(wǎng)服役狀態(tài)的全面掌握，存在如下深化方向。

2.2.1 接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件機(jī)械服役特征

接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各種零部件組合成一種特殊的機(jī)械結(jié)構(gòu)。不同運(yùn)行條件下機(jī)械結(jié)構(gòu)的變化狀態(tài)不同，主要體現(xiàn)在不同車速、不同受電弓的升弓壓力、不同運(yùn)行弓架次數(shù)、風(fēng)速、隧道氣壓波等因素對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動(dòng)沖擊影響不同，應(yīng)加強(qiáng)重點(diǎn)檢測(cè)監(jiān)測(cè)。6C系統(tǒng)中第6C裝置有對(duì)定位點(diǎn)振動(dòng)及張力補(bǔ)償狀態(tài)的檢測(cè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，但目前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少，需要進(jìn)一步研究和明確技術(shù)指標(biāo)、安裝要求等，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件服役狀態(tài)的掌握。

2.2.2 接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件電氣服役特征

接觸網(wǎng)承載向動(dòng)車組傳輸電能的電氣功能，其負(fù)載電流大、負(fù)載波動(dòng)性強(qiáng)，且接觸網(wǎng)在振動(dòng)、污穢、腐蝕等特殊環(huán)境下工作，直接影響接觸網(wǎng)的電氣服役特征。6C系統(tǒng)中第6C裝置有對(duì)電連接線夾溫度等檢測(cè)監(jiān)測(cè)內(nèi)容，但目前現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用較少，需要進(jìn)一步研究和明確技術(shù)指標(biāo)、安裝要求等，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)接觸網(wǎng)關(guān)鍵部件電氣服役狀態(tài)的掌握。

2.2.3 各鐵路局集團(tuán)公司在生產(chǎn)實(shí)踐中對(duì)6C系統(tǒng)提出新需求

（1）普速鐵路推廣。通過(guò)近些年的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，根據(jù)6C系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)了大量設(shè)備問(wèn)題和安全隱患，有效指導(dǎo)了設(shè)備維護(hù)的狀態(tài)修。受限于原6C系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范定位高速鐵路，且各技術(shù)條件未考慮普速鐵路的特殊需求，在普速鐵路推廣缺乏依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。

（2）發(fā)布第6C裝置子技術(shù)條件及實(shí)施方案。6C系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范及第6C裝置技術(shù)條件僅對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行了簡(jiǎn)要規(guī)定，因各第6C裝置的技術(shù)特點(diǎn)不同，應(yīng)用要求不同，因此需要具有針對(duì)性的第6C裝置子技術(shù)條件，以明確技術(shù)指標(biāo)、功能、安裝配置標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法等內(nèi)容。同時(shí)，第6C裝置的安裝需要緊密結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用缺少安裝指導(dǎo)方案，影響了裝置的應(yīng)用推廣。

綜合上述分析，應(yīng)豐富完善6C系統(tǒng)架構(gòu)，重點(diǎn)突出第6C裝置的功能和特點(diǎn)，加強(qiáng)科學(xué)建設(shè)管理，建立更加完善的接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系。

3 深化研究與實(shí)踐

為更好地服務(wù)接觸網(wǎng)修程修制改革工作，中國(guó)國(guó)家鐵路集團(tuán)有限公司工電部積極組織對(duì)6C系統(tǒng)進(jìn)行深化研究，通過(guò)編制更新相關(guān)技術(shù)文件，引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步，提升裝備功能及技術(shù)水平，解決相關(guān)問(wèn)題，滿足現(xiàn)場(chǎng)需求，為建設(shè)智能鐵路牽引供電系統(tǒng)打好基礎(chǔ)。

3.1 完善總體架構(gòu)

完善6C系統(tǒng)總體技術(shù)規(guī)范，總結(jié)吸納近年來(lái)我國(guó)高速鐵路供電安全檢測(cè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)和成果，將6C系統(tǒng)推廣至全部電氣化鐵路。新的總體技術(shù)規(guī)范闡明了6C系統(tǒng)各裝置的安裝位置、應(yīng)用條件、檢測(cè)對(duì)象、檢測(cè)周期各不相同，功能獨(dú)立，互不替代。同時(shí)，針對(duì)普速鐵路特點(diǎn)單獨(dú)規(guī)定了普速1C裝置和電力機(jī)車3C裝置的技術(shù)要求，并重點(diǎn)對(duì)第6C裝置的功能定位和技術(shù)要求進(jìn)行了明確。完善后的總體架構(gòu)見(jiàn)圖2。

3.2 廣泛調(diào)研研討

為了科學(xué)地建設(shè)接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系，對(duì)全路目前已經(jīng)應(yīng)用的檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行調(diào)研，與一線技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交流和探討，廣泛聽(tīng)取各鐵路局集團(tuán)公司、站段的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)及使用需求，深入了解檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置基本原理、技術(shù)指標(biāo)特點(diǎn)、功能需求及應(yīng)用效果等內(nèi)容，整理出70余項(xiàng)具體需求。

圖2 6C系統(tǒng)總體架構(gòu)

3.3 規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

由科研單位、高等院校的專業(yè)技術(shù)人員組成編寫(xiě)組，邀請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位、鐵路局集團(tuán)公司的行業(yè)專家組成審查組，進(jìn)行6C系統(tǒng)新版技術(shù)條件的編制工作。

技術(shù)條件的編寫(xiě)按照GB/T 1.1—2009給出的標(biāo)準(zhǔn)編制規(guī)則起草，經(jīng)過(guò)多次討論修改形成草稿，向各鐵路局集團(tuán)公司征求意見(jiàn)并進(jìn)行了采納和修訂，在此基礎(chǔ)上組織由科研單位、高校、設(shè)計(jì)單位、運(yùn)營(yíng)單位組成的專家組對(duì)技術(shù)條件進(jìn)行了專家評(píng)審，形成報(bào)批稿。

3.4 同步制定安裝實(shí)施方案

組織中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司起草第6C裝置安裝指導(dǎo)意見(jiàn)，安裝指導(dǎo)意見(jiàn)從實(shí)施原則、安裝位置、安裝要求、外部接口等方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)規(guī)范，細(xì)化了外部電源、有線無(wú)線方式數(shù)據(jù)傳輸通道的需求，明確了防松、防雷、防鳥(niǎo)等要求，并給出了安裝示意圖。明確了第6C裝置安裝在接觸網(wǎng)的特定位置（如：定位點(diǎn)、錨段關(guān)節(jié)、線岔、隧道出入口、車站咽喉區(qū)等位置）處，設(shè)置固定式監(jiān)測(cè)裝置。明確了在既有接觸網(wǎng)設(shè)備上安裝檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置需要標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、規(guī)范施工，以保障設(shè)備運(yùn)用安全；新建線路應(yīng)做到設(shè)計(jì)規(guī)范、接口統(tǒng)一。

3.5 開(kāi)展認(rèn)證和評(píng)定

鐵路產(chǎn)品認(rèn)證工作是由第三方機(jī)構(gòu)通過(guò)檢驗(yàn)評(píng)定的手段，對(duì)生產(chǎn)企業(yè)的質(zhì)量管理體系和樣品型式進(jìn)行檢驗(yàn)。采用統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)、控制和約束各供應(yīng)商產(chǎn)品的一致性，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。目前，6C系統(tǒng)各裝置已經(jīng)納入鐵路產(chǎn)品認(rèn)證工作，認(rèn)證工作應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)技術(shù)條件，對(duì)檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)、功能進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，以保障產(chǎn)品質(zhì)量。

開(kāi)展評(píng)定工作是為了推動(dòng)6C系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范、有序地應(yīng)用。評(píng)定是指使用標(biāo)準(zhǔn)的專用計(jì)量?jī)x器儀表或設(shè)備，對(duì)具有精確參數(shù)測(cè)量功能的裝置進(jìn)行檢驗(yàn)，其核心是針對(duì)設(shè)備在現(xiàn)場(chǎng)的可用性。評(píng)定工作主要包括功能檢查評(píng)定、靜態(tài)檢查評(píng)定和動(dòng)態(tài)檢查評(píng)定。通過(guò)評(píng)定工作的開(kāi)展，解決了6C系統(tǒng)各裝置可用性的評(píng)價(jià)問(wèn)題，為推動(dòng)6C系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)步，保障裝置可用性和可維護(hù)性提供了技術(shù)支撐。

通過(guò)認(rèn)證工作保障產(chǎn)品進(jìn)入用戶手中的源頭質(zhì)量，通過(guò)評(píng)定工作規(guī)范各裝置的應(yīng)用維護(hù)，2部分工作銜接緊密，保證了6C裝置全生命周期內(nèi)的設(shè)備狀態(tài)和運(yùn)用質(zhì)量。

3.6 重點(diǎn)細(xì)化第6C裝置技術(shù)條件

3.6.1 選擇典型應(yīng)用

根據(jù)前期調(diào)研工作和研討會(huì)交流內(nèi)容，各鐵路局集團(tuán)公司均有數(shù)量不等的檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用。為了解決現(xiàn)場(chǎng)緊迫的應(yīng)用需求，應(yīng)選取檢測(cè)監(jiān)測(cè)功能明確、技術(shù)成熟、應(yīng)用效果良好的項(xiàng)目。對(duì)于尚處于科研試用階段的裝置，應(yīng)待其充分發(fā)展應(yīng)用，技術(shù)成熟后再納入技術(shù)條件編制范疇，形成“成熟一批，推廣一批，發(fā)展一批”的良性可持續(xù)發(fā)展。本次在第6C裝置中選取6項(xiàng)子裝置進(jìn)行技術(shù)條件編制（見(jiàn)圖3）。

3.6.2 明確檢測(cè)監(jiān)測(cè)功能和方法

檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的功能應(yīng)能明確地反映出接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)具有可行性和易推廣的技術(shù)特征。例如，絕緣子狀態(tài)選擇泄露電流、溫度、濕度作為監(jiān)測(cè)量，而沒(méi)有選擇等值鹽密（ESDD）、等值灰密（NSDD）參數(shù)，因測(cè)量等值鹽密、等值灰密需要嚴(yán)格的化學(xué)試驗(yàn)過(guò)程，不利于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用推廣；再如接觸網(wǎng)張力補(bǔ)償裝置狀態(tài)選擇對(duì)a、b值進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而未選擇對(duì)接觸線進(jìn)行改造加裝傳感器的方式，因其會(huì)破壞接觸網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)和受力特征，不利于長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)應(yīng)用。因此，本次技術(shù)條件編制對(duì)檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的功能和主要技術(shù)手段進(jìn)行了明確。

圖3 第6C裝置中選擇6項(xiàng)開(kāi)展技術(shù)條件編制

3.6.3 細(xì)化技術(shù)指標(biāo)

技術(shù)指標(biāo)的制定應(yīng)本著科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、合理的原則，關(guān)注與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用密切相關(guān)的測(cè)量范圍、分辨力和最大允許誤差3個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)，結(jié)合科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用積累，制定6項(xiàng)檢測(cè)監(jiān)測(cè)裝置的技術(shù)指標(biāo)（見(jiàn)表1）。

表1 接觸網(wǎng)及供電設(shè)備地面監(jiān)測(cè)裝置主要技術(shù)指標(biāo)

4 結(jié)束語(yǔ)

分析國(guó)內(nèi)外復(fù)雜大系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)體系特征，梳理鐵路供電6C系統(tǒng)發(fā)展歷程和深化方向，重點(diǎn)分析解讀第6C裝置技術(shù)條件。通過(guò)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、廣泛現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、規(guī)范技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、制定安裝實(shí)施方案、開(kāi)展認(rèn)證評(píng)定等工作環(huán)節(jié)，形成了6C系統(tǒng)全生命周期管理的研究和實(shí)踐體系。實(shí)踐證明，接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系的建設(shè)能夠?yàn)殍F路供電設(shè)備的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

下一步將在深化研究和應(yīng)用實(shí)踐上重點(diǎn)做好以下工作：一是繼續(xù)完善檢測(cè)監(jiān)測(cè)體系，加強(qiáng)科學(xué)研究方向引導(dǎo)，結(jié)合技術(shù)進(jìn)步不斷應(yīng)用新技術(shù)和手段，不斷擴(kuò)展檢測(cè)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目；二是推進(jìn)6C裝置應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)示范線建設(shè)，在不同速度等級(jí)、不同地理及氣候特點(diǎn)的地區(qū)建立典型區(qū)段樣板空間，不斷擴(kuò)大應(yīng)用，豐富實(shí)踐活動(dòng)；三是建立數(shù)據(jù)的對(duì)應(yīng)分析系統(tǒng)，做好大數(shù)據(jù)分析，把外觀參數(shù)與狀態(tài)參數(shù)對(duì)應(yīng)分析，把接觸網(wǎng)參數(shù)變化與受電弓、牽引電流等相關(guān)參數(shù)的變化進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析，研究設(shè)備狀態(tài)變化規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系，通過(guò)這些研究應(yīng)用，更進(jìn)一步發(fā)揮6C系統(tǒng)的作用。