基于峭度表征的接触网吊弦缺陷检测算法

陈云莎，张兵，孙琦， 闫磊

(1. 西南交通大学 牵引动力国家重点实验室，四川 成都 6100362；2. 中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266031)

0 引言

高铁因其诸多优点而快速发展，至2018年底，全国高速铁路营业里程达到2.9万km以上[1]。随之而来的高铁系统可靠性与安全性面临着艰巨挑战。高速列车通常采用接触网供电，接触网通过支持装置架设在支柱上，包括承力索、接触线、吊弦以及连接零件[2]，其结构如图1(a)所示。为了满足受流要求，接触线必须以规定的几何方式放置，这通常是通过从承力索到接触线上的定期间隔垂向连接来实现的，该垂向线称为吊弦，如图1(b)所示。吊弦增加了接触线悬挂点，同时使接触线在整个跨距内对轨面的距离保持一致。吊弦的严重缺陷主要在吊弦绞线部位：1)烧断。载流环电流超载；2)拉断。吊弦偏移过大使线夹拉脱或绞线拉断；3)脱落。吊弦线夹螺栓松脱、线夹裂纹或破损等造成吊弦脱落；4)刮脱。弓网事故时受电弓刮脱吊弦绞线。吊弦脱落或者断裂会造成拉网、卡网等现象，导致机车对能量吸收不良。另外，松脱或断裂的吊弦端头落下短路放电，造成接触线烧伤、烧断，甚至与受电弓缠绕引发弓网事故。因此在早期发现并纠正吊弦故障尤其重要。然而目前吊弦缺陷主要依靠人工检测，耗时耗力且效率较低。综上所述，设计和实现基于机器视觉的吊弦缺陷智能检测非常必要。

图1 结构示意图

吊弦缺陷检测包含吊弦定位和缺陷检出两个步骤。……