李宗蔭，郭迎慶，郭子杰，朱云貴

（南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，南京，210037）

引 言

接觸網(wǎng)是電氣化鐵路系統(tǒng)中最重要的組成部分之一。在電氣鐵路系統(tǒng)中，接觸網(wǎng)是鐵路牽引供電設(shè)備的一個重要組成部分，由于鐵路接觸網(wǎng)沿鐵路露天布置，工作環(huán)境惡劣，并且它是通過與受電弓的滑動接觸為火車提供動力，所以一旦故障停電將中斷行車。另一方面，接觸網(wǎng)沿鐵軌線路布置于上空特定位置，從而使檢修人員檢查起來非常不方便[1-2]。目前在中國用于檢測鐵路接觸網(wǎng)的方式主要分為靜態(tài)檢測和動態(tài)檢測兩種[3]。李文豪等設(shè)計(jì)出一系列能夠用于不同時速要求的接觸網(wǎng)振動檢測的接觸網(wǎng)檢測車，采用動態(tài)檢測完成對接觸網(wǎng)的檢測工作[4]。李育冰等提出一種基于激光圖像處理的測量方法，其具體實(shí)現(xiàn)是激光進(jìn)行扇形掃描，在接觸網(wǎng)上形成光斑，并在相應(yīng)相機(jī)成像，通過對光斑像素的處理獲得光斑在相機(jī)中的視角方向，利用相機(jī)、激光器的幾何關(guān)系，采用坐標(biāo)轉(zhuǎn)換原理獲得接觸網(wǎng)幾何參數(shù)，以此來判斷接觸網(wǎng)的好壞[5]。然而這些檢測方法結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，檢測范圍也相對較窄。為此本文設(shè)計(jì)了一種能自由在接觸網(wǎng)上行走且可檢測接觸網(wǎng)內(nèi)部振動頻率的巡檢機(jī)器人，該振動頻率檢測控制系統(tǒng)以51 單片機(jī)為微處理器，通過藍(lán)牙通信進(jìn)行振動頻率的無線傳輸，利用數(shù)據(jù)顯示模塊實(shí)時顯示出對應(yīng)的振動頻率。該裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧、操作簡單且通用性較強(qiáng)，極大地方便工作人員有針對性地對檢測到接觸網(wǎng)振動頻率異常的部分進(jìn)行維修或保護(hù)。

1 鐵路接觸網(wǎng)的概述

接觸網(wǎng)是沿鐵路線上空架設(shè)的向電力機(jī)車供電的特殊形式的輸電線路，它由接觸懸掛、支持裝置、定位裝置、支柱與基礎(chǔ)等幾部分組成[6-7]。其中接觸懸掛包括接觸線、吊弦、承力索以及連接零件，接觸懸掛通過支持裝置架設(shè)在支柱上，其功用是將從牽引變電所獲得的電能輸送給電力機(jī)車。支持裝置用以支持接觸懸掛，并將其負(fù)荷傳給支柱或其他建筑物，根據(jù)接觸網(wǎng)所在區(qū)間、站場和大型建筑物有所不同，支持裝置包括腕臂、水平拉桿、懸式絕緣子串，棒式絕緣子及其他建筑物的特殊支持設(shè)備。定位裝置包括定位管和定位器，其功用是固定接觸線的位置，使接觸線在受電弓滑板運(yùn)行軌跡范圍內(nèi)，保證接觸線與受電弓不脫離，并將接觸線的水平負(fù)荷傳給支柱；支柱與基礎(chǔ)用以承受接觸懸掛、支持和定位裝置的全部負(fù)荷，并將接觸懸掛固定在規(guī)定的位置和高度上。

2 移動裝置的基本組成

根據(jù)接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及振動頻率檢測作業(yè)的任務(wù)分析，綜合考慮設(shè)計(jì)出一種可以自由移動的巡檢機(jī)器人，其結(jié)構(gòu)圖如圖1 所示。

該裝置主要由底板、支撐架、滑輪及夾線夾4 部分組成，其中底板主要用于單片機(jī)、電源和紅外探頭的安裝；而支撐架是豎直固定在底板上，本身作為夾線夾和滑輪的固定架用來支撐整個裝置，使裝置形成一個剛性架構(gòu)?；唲t由外輪及套筒組成，外輪槽寬度略微比接觸網(wǎng)線寬一點(diǎn)，有利于裝置線上的穩(wěn)定性，采用組合形式組裝滑輪，套筒與外輪間相對轉(zhuǎn)動，與外輪直接與接觸網(wǎng)之間的滑動相比，可以減小兩接觸體間的摩擦，從而減小裝置前進(jìn)的阻力。夾線夾是由兩片相同結(jié)構(gòu)的半圓弧組合而成，圓弧直徑略大于線的直徑，在夾線夾開口處設(shè)計(jì)插銷扣，當(dāng)在接觸網(wǎng)上安裝裝置時要插上固定銷，防止裝置移動時出現(xiàn)意外掉落。

在整個裝置設(shè)計(jì)過程中，底板、支撐架及夾線夾作為固定部分，滑輪為機(jī)構(gòu)的從動部分。當(dāng)滑輪掛在線上時，整個裝置由電機(jī)帶動主動輪轉(zhuǎn)動，從動輪通過主動輪傳遞的動力轉(zhuǎn)動，從而帶動整個裝置在線上前進(jìn)?；喖皧A線夾的安裝位置和底板的中心線在一條直線上，從而保證裝置能夠平穩(wěn)地在線上實(shí)現(xiàn)前進(jìn)或后退等功能。另一方面，由于接觸網(wǎng)線本身具有一定的承載能力，且線路較平緩無障礙，檢測裝置可沿接觸網(wǎng)線為作業(yè)線路進(jìn)行自由移動。因此本文采用一種纜車式單側(cè)懸掛結(jié)構(gòu)，選擇平直的一條接觸網(wǎng)線作為作業(yè)路徑，利用滑輪將裝置懸掛在接觸網(wǎng)上，裝置帶動控制系統(tǒng)及檢測系統(tǒng)等設(shè)備在線路上自由移動來完成檢測作業(yè)任務(wù)。

圖1 自由移動小機(jī)器人的結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of small free-moving robot

3 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

對于鐵路接觸網(wǎng)振動頻率檢測控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，主要包含自由移動控制模塊、控制器模塊和檢測模塊的硬件設(shè)計(jì)。其自由移動控制模塊的硬件主要是直流伺服電機(jī)及其驅(qū)動器[8]、無線遙控器以及接收器的設(shè)計(jì)?？刂破髂K主要包含數(shù)據(jù)處理模塊、藍(lán)牙模塊、頻率顯示模塊和主控制器模塊的硬件設(shè)計(jì)。檢測模塊主要包含探頭線圈、前置器以及壓電晶體的設(shè)計(jì)。該鐵路接觸網(wǎng)檢測系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Control system hardware structure diagram

3.1 振動檢測模塊硬件設(shè)計(jì)

由于鐵路接觸網(wǎng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，而且系統(tǒng)也會受到接觸網(wǎng)質(zhì)量、列車運(yùn)行速度等其他相關(guān)因素的影響，所以接觸網(wǎng)的振動是一個復(fù)雜的隨機(jī)振動。本文主要是從受電弓和接觸網(wǎng)的結(jié)構(gòu)上分析接觸網(wǎng)的振動規(guī)律，以簡單鏈形懸掛結(jié)構(gòu)為計(jì)算模型[9]，此處只考慮接觸懸掛的豎向振動，其承力索和接觸 線 第i階 振 型[10]為

式中：x為x軸向的計(jì)算長度，n為模態(tài)振型階次，Ai(t)、Bi(t)分別為承力索第i階振動幅度，t為時間變量。根據(jù)式（1，2）建立一個3 跨的簡單鏈形懸掛有限元模型并利用ANSYS 軟件進(jìn)行模態(tài)分析，接觸網(wǎng)整體的固有頻率的計(jì)算結(jié)果如表1 所示，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以看出，接觸網(wǎng)的固有頻率最低為1.08 Hz，并且在低頻區(qū)內(nèi)固有頻率的數(shù)值比較集中，其18 階振型的固有頻率值也僅為6.81 Hz，所以接觸網(wǎng)系統(tǒng)為一低頻系統(tǒng)。一般來說，接觸網(wǎng)的自由振蕩都屬于低頻振動，接觸網(wǎng)的振動主要取決于低頻振型。

接觸網(wǎng)振動頻率信號檢測模塊主要分為傳感器和其相關(guān)的信號調(diào)理電路，綜合考慮本系統(tǒng)傳感器安裝環(huán)境以及接觸網(wǎng)的低頻振動特性，最終檢測探頭主要采用新型電渦流位移傳感器的檢測模塊。當(dāng)其工作時作用力施加在彈性元件上，并且在其彈性元件上粘貼壓電元件[11-12]，其中壓電元件是頻率檢測系統(tǒng)的核心，它的性能直接影響到檢測性能的好壞，綜合考慮接觸網(wǎng)頻率檢測的精度和檢測范圍，壓電元件選用具有正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)的壓電陶瓷片。工作時，當(dāng)彈性元件受到電磁力作用并將其變形傳遞到壓電陶瓷片上，壓電陶瓷片會伴隨彈性元件一起振動，此時片內(nèi)的電偶極矩會因其正壓電效應(yīng)產(chǎn)生壓縮而變短，由此將會在材料相對的表面上產(chǎn)生等量正負(fù)電荷，并且壓電陶瓷片由于正壓電效應(yīng)將產(chǎn)生持續(xù)的交流電信號，波形趨近正弦波[13]。隨著被測對象靠近傳感器，它的有效電阻增加，反射電感減小，從而使線圈的電感品質(zhì)因數(shù)Q值下降，其振蕩也慢慢衰減，直到被測對象停止振蕩(如圖3 所示)。振蕩信號被信號調(diào)理電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)量來控制驅(qū)動器件，從而實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測目的。

表1 接觸網(wǎng)固有振動頻率Table 1 Natural vibration frequency of catenary Hz

圖3 電渦流式檢測探頭振蕩電路輸出電流示意圖Fig.3 Schematic diagram of output current of oscillating circuit of eddy current detector

3.2 控制模塊硬件設(shè)計(jì)

紅外傳感和紅外遙控模塊。由于檢測巡檢機(jī)器人懸掛于接觸網(wǎng)線下段完成振動頻率的檢測，可以考慮裝載紅外線傳感器完成對接觸線位置的定位工作，并通過無線模塊將其位置信息發(fā)送至地面接收端，其工作原理是通過檢測紅外傳感器反射光光強(qiáng)大小來判斷傳感器所處環(huán)境[14]。此外由于紅外遙控技術(shù)具備抗干擾能力強(qiáng)、無線化操作和構(gòu)造簡單等優(yōu)勢，再綜合考慮鐵路接觸網(wǎng)檢測工作環(huán)境，最終自由移動控制模塊采用紅外無線遙控來操作自由移動小機(jī)器人，其有效操作距離為20 m。

故障語音報(bào)警模塊。巡檢機(jī)器人在接觸網(wǎng)上遇到故障致使電機(jī)異常時，報(bào)警模塊蜂鳴器發(fā)出警報(bào)，報(bào)警信號由主控制器模塊傳至工作人員智能手機(jī)上并語言通知及時前去處理。

頻率檢測系統(tǒng)控制器模塊硬件電路設(shè)計(jì)。根據(jù)檢測模塊輸出的電信號進(jìn)行放大和濾波處理，然后通過橋式整流電路進(jìn)行全波整流后形成單向脈動電流，同時將該單向脈沖電流輸入到NPN 三極管的基極上，另外將發(fā)射極進(jìn)行接地處理，同時將三極管的集電極與單片機(jī)的外部中斷接口進(jìn)行連接，發(fā)射集進(jìn)行接地處理。由于單向脈動電流會隨電壓一起發(fā)生變化，當(dāng)其電壓超過三極管的導(dǎo)通電壓時開啟三極管，否則三極管關(guān)閉，從而形成開關(guān)電路。最后利用單片機(jī)系統(tǒng)的外部中斷功能，測量1 s 內(nèi)三極管開關(guān)的次數(shù)，從而完成對接觸網(wǎng)振動頻率的檢測，其原理如圖4 所示。

圖4 頻率檢測系統(tǒng)硬件電路原理圖Fig.4 Hardware schematic diagram of frequency detection system control module

4 控制系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包含控制器程序和數(shù)據(jù)處理程序兩部分的軟件設(shè)計(jì)，其中控制器程序主要包含藍(lán)牙通信模塊、人機(jī)交互模塊以及數(shù)據(jù)顯示模塊的程序設(shè)計(jì)，而數(shù)據(jù)處理程序則主要是完成數(shù)據(jù)濾波處理和數(shù)據(jù)擬合修正的程序編寫。

4.1 控制器軟件設(shè)計(jì)

振動頻率檢測系統(tǒng)的控制器軟件設(shè)計(jì)主要是包含數(shù)據(jù)處理模塊、人機(jī)交互模塊以及數(shù)據(jù)顯示模塊3 部分的軟件設(shè)計(jì)。通過人機(jī)交互模塊完成對巡檢機(jī)器人的運(yùn)行、調(diào)試以及故障的處理；數(shù)據(jù)處理模塊主要是完成對檢測數(shù)據(jù)的采集與轉(zhuǎn)換工作，從而實(shí)現(xiàn)對檢測數(shù)據(jù)的傳送與存儲；數(shù)據(jù)顯示模塊是顯示出經(jīng)過數(shù)據(jù)處理模塊轉(zhuǎn)換后所得振動頻率的數(shù)值。根據(jù)本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)的功能，該控制器的流程設(shè)計(jì)如圖5所示。

系統(tǒng)啟動后，完成相應(yīng)的初始化工作，通過人機(jī)交互模塊使巡檢機(jī)器人勻速前行。頻率檢測系統(tǒng)啟動，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)開始進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸串口接收到傳送過來的數(shù)據(jù)，此時把測得數(shù)據(jù)送至LCD 顯示模塊進(jìn)行顯示，同時通過無線模塊傳輸給地面接收單元，從而完成了一次完整的數(shù)據(jù)采集和傳輸?shù)倪^程。通過對流程圖的程序功能分解，采取了模塊化的設(shè)計(jì)思路，將其分為Main（）主模塊和數(shù)碼管LCD.h 顯示以及無線藍(lán)牙bluetooth.h 傳輸3 個軟件程序模塊，結(jié)合單片機(jī)的底層驅(qū)動完成整個控制器的軟件設(shè)計(jì)。

圖5 控制器軟件系統(tǒng)流程圖Fig.5 Flow chart of controller software system

4.2 數(shù)據(jù)處理模塊軟件設(shè)計(jì)

4.2.1 數(shù)據(jù)濾波處理

在交流電氣化鐵道系統(tǒng)工作的過程中，由于交流和直流系統(tǒng)中的高次諧波容易產(chǎn)生交變磁場，而交變磁場在電纜中又可以引起感應(yīng)電流，從而影響檢測結(jié)果不準(zhǔn)確。濾波器可以根據(jù)有用信號和噪聲的不同特性，消除或減弱噪聲信號，提取有用信號，而數(shù)字濾波器是其中一種利用有限精度算法實(shí)現(xiàn)濾波功能的離散時間線性時不變系統(tǒng)[15]。對于數(shù)字濾波器，它既可以利用特定的數(shù)字硬件電路或信號處理器來實(shí)現(xiàn)，也可以編寫計(jì)算機(jī)程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器。由于本檢測系統(tǒng)對所設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器不要求線性相移，并且在相同的條件下，F(xiàn)IR 數(shù)字濾波器比IIR 數(shù)字濾波器階數(shù)的階數(shù)要高[16]。綜合考慮設(shè)計(jì)的合理性和檢測系統(tǒng)所要求的頻率特性，本設(shè)計(jì)選用巴特沃斯低通數(shù)字濾波器并通過編寫軟件程序?qū)π盘栠M(jìn)行數(shù)字濾波。

根據(jù)確定好的濾波器類型，首先將其轉(zhuǎn)換為模擬低通濾波器的模擬指標(biāo)，利用MATLAB 工具箱中提供的Buttord 函數(shù)和確定濾波器的最小階數(shù)，然后使用Butter 函數(shù)來完成數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)。最后將其中一組在實(shí)驗(yàn)室接觸網(wǎng)模擬中采集到的振動數(shù)據(jù)，經(jīng)過設(shè)計(jì)好的濾波器進(jìn)行濾波處理，其原始數(shù)據(jù)波形、濾波后的波形如圖6 所示。由圖6 可以看出本次設(shè)計(jì)的濾波器達(dá)到了很好的降噪效果，剔除了一些無用數(shù)據(jù)，完成了對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的濾波作用。

4.2.2 數(shù)據(jù)擬合修正

在實(shí)際的鐵路接觸網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，接觸線張力會隨著外界條件的變化而發(fā)生明顯變化，為了保證接觸線的張力在空載情況下恒定，高速鐵路的接觸線均采用全補(bǔ)償懸掛，一般棘輪補(bǔ)償是應(yīng)用最為廣泛的補(bǔ)償方式[10]。然而在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測試時鑒于實(shí)驗(yàn)過程中存在著接觸線張力、密度以及檢測系統(tǒng)本身等因素的影響，使測量結(jié)果具有一定的非線性誤差，并且在不同激振頻率下的測量誤差有所不同。為了降低測量誤差，獲得準(zhǔn)確的測量值，故而采用最小二乘法[17-18]原理進(jìn)行系統(tǒng)測量數(shù)據(jù)的曲線擬合。

在激振頻率為10～20 Hz的范圍內(nèi)選擇12，14，16，18 Hz來測試振動頻率，檢測點(diǎn)為Xi，對應(yīng)頻率輸出值為Yi，由此可得 4 組在不同激振下對應(yīng)的數(shù)組 (XAi,YAi)、(XBi,YBi)、(XCi,YCi)、(XDi,YDi)，根據(jù)數(shù)據(jù)變化的趨勢選取三次多項(xiàng)式進(jìn)行擬合，尋找出能使最小的擬合函數(shù)φ3(x)，利用MATLAB 分別對上述4 組不同激振頻率下檢測到的振動頻率值進(jìn)行曲線擬合，得到具體擬合函數(shù)的圖線如圖7 所示。

圖6 數(shù)字濾波器濾波前后波形對比圖Fig.6 Digital filter before and after filtering waveform comparison diagram

由于選取三次多項(xiàng)式完成曲線的擬合，固模擬函數(shù)表達(dá)式為

根據(jù)仿真曲線模擬后得到模擬函數(shù)中的系數(shù)a1～a3、b的值，各系數(shù)值如表2 所示。由表2 中的系數(shù)可以得到如下10～20 Hz 內(nèi)的4 個三次多項(xiàng)式模擬函數(shù)

最后利用MCS-51 單片計(jì)算機(jī)的匯編語言程序編制修正程序，并且根據(jù)給予的激振頻率大小選擇合適的保存在E-PROM 中4 條曲線擬合函數(shù)來修正非線性誤差。

圖7 測量初始值和三次擬合多項(xiàng)式曲線圖Fig.7 Initial measured values and obtained cubic fitting polynomial curves

表2 三次多項(xiàng)模擬函數(shù)系數(shù)Table 2 Coefficients of cubic multinomial simulation functions

5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試與結(jié)果分析

在完成該頻率檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)后，將設(shè)計(jì)的巡檢機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)各部分組裝好，并將相關(guān)設(shè)備裝配在設(shè)計(jì)好的可自由移動的機(jī)械結(jié)構(gòu)平臺上，完成頻率檢測裝置的校準(zhǔn)和傳感器固定工作，防止檢測系統(tǒng)測量過程中產(chǎn)生一定的系統(tǒng)誤差。通過無線遙控器完成對巡檢機(jī)器人自由準(zhǔn)確移動的控制，再通過為移動巡檢機(jī)器人配載的頻率檢測設(shè)備完成接觸網(wǎng)對應(yīng)檢測點(diǎn)振動頻率的檢測任務(wù)。該巡檢機(jī)器人實(shí)驗(yàn)測試現(xiàn)場如圖8 所示。

由于接觸網(wǎng)跨距不僅影響接觸網(wǎng)的靜態(tài)剛度和模態(tài)，還對弓網(wǎng)系統(tǒng)的工作頻率起決定性作用[19]。所以在實(shí)驗(yàn)測試現(xiàn)場利用巡檢機(jī)器人分別對跨距為3 m 和6 m 的兩組鐵路接觸網(wǎng)線進(jìn)行檢測，并且將其劃分10 個檢測點(diǎn)（其中檢測點(diǎn)3 處有破損，其余檢測點(diǎn)均無破損），并以支柱的一端為起點(diǎn)，跨過最后一個檢測點(diǎn)后的末尾處作為終點(diǎn)。由表1 知接觸網(wǎng)的固定頻率在1～7 Hz，為了防止被測對象發(fā)生共振，激振器給予的振動頻率為10～20 Hz，開始實(shí)驗(yàn)時分別對不同跨距接觸網(wǎng)使用激振器給其施加一定形式和大小的振動量激振1，并同時控制移動小機(jī)器人按照預(yù)定的時間和固定的速度從起點(diǎn)依次通過檢測點(diǎn)直至終點(diǎn)，并依次將測得數(shù)據(jù)傳輸給下位機(jī)進(jìn)行顯示，人工記錄下每個檢測點(diǎn)的振動頻率。再利用無線遙控將巡檢機(jī)器人重新移動到起點(diǎn)，給予接觸網(wǎng)另外4 種不同的激振2～4，重復(fù)以上的實(shí)驗(yàn)3次并完成數(shù)據(jù)的記錄，對比兩組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)兩組測得頻率值有一定的差距，但檢測點(diǎn)3 處的振動頻率值相較于其他檢測點(diǎn)都要小，以跨距為6 m 的接觸網(wǎng)對應(yīng)檢測點(diǎn)振動頻率的結(jié)果為例，其最終結(jié)果如圖9 所示，根據(jù)曲線圖發(fā)現(xiàn)檢測點(diǎn)3 處的振動頻率均比較小，由于當(dāng)有破損時，引起共振的振動部分就會變長，帶動了頻率變慢，從而可以初步判斷檢測點(diǎn)3 處有破損，后期還可以根據(jù)測量的振動頻率為評估接觸網(wǎng)的健康狀態(tài)提供重要的參考依據(jù)。

圖8 巡檢機(jī)器人與實(shí)驗(yàn)測試現(xiàn)場圖Fig.8 Inspection robot and experimental test field diagram

圖9 不同激振下鐵路接觸網(wǎng)線的振動頻率曲線圖Fig.9 Vibration frequency curves of railway catenary cables under different excitations

6 結(jié)束語

本文通過設(shè)計(jì)的檢測控制系統(tǒng)來完成鐵路接觸網(wǎng)振動頻率檢測工作，并結(jié)合接觸網(wǎng)的模態(tài)分析初步判斷鐵路接觸網(wǎng)的健康狀態(tài)。與傳統(tǒng)的人工檢測和圖像檢測方法相比，上述設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡單，不需要復(fù)雜的儀器就可完成對鐵路接觸網(wǎng)振動頻率的檢測任務(wù)，有效地降低檢修成本，而且操作簡單，大大減輕了檢修人員的工作難度，提高了檢修工作效率。另外本文設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置可以根據(jù)接觸網(wǎng)的實(shí)際檢測要求在其安裝平臺上裝配不同檢測設(shè)備對相應(yīng)零部件進(jìn)行檢測，從而得到所需接觸網(wǎng)的參數(shù)特性，使得該裝置具有很好的通用性。雖然該檢測系統(tǒng)通過硬件和軟件濾波以及結(jié)合最小二乘法引入修正值等方法減少了系統(tǒng)的隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差，但是仍不可避免地存在著一定系統(tǒng)誤差，需要引入灰色預(yù)測GM(1,1)模型[20]進(jìn)行誤差補(bǔ)償來進(jìn)一步減小誤差，但本文設(shè)計(jì)的檢測控制系統(tǒng)基本也達(dá)到了預(yù)期的檢測效果?？傊?本文的設(shè)計(jì)是將傳統(tǒng)檢測技術(shù)與無線通信技術(shù)進(jìn)行融合，初步建立了一套融合檢測數(shù)據(jù)與無線通信相互支撐的檢測體系，對于提高電氣化鐵路接觸網(wǎng)檢測的檢測效率以及鐵路接觸網(wǎng)檢測技術(shù)的研究具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義和參考價值。