动车组受电弓视频闭路电视系统的使用与优化

抽象的: 受电弓视频监控系统是监控机车车辆高压设备状态必不可少的设备，对改善高压系统起着至关重要的作用。对提高故障处理效率、保障机车车辆运行安全具有至关重要的作用。该系统可有效辅助列车机修工对高压设备故障进行应急处理，提高了处置效率，缩短了停车时间。系统目前存在智能化程度不高，依靠人工监控检测，受外界环境干扰，冰雪天气使用不便等问题。我们建议使用广泛的数据分析、图像智能分析、

作为重要的机车车辆部件，它会在受电弓发生故障时失去供电。不仅造成列车在区间停电停运，空调、供水、环卫等客运服务设施也将停止工作。严重影响乘客的舒适度。为提高高压系统故障处理效率，保障机车车辆安全，该系统对保障行车列车安全运行，维护高铁运输秩序具有重要作用。

一、系统应用

机车车辆视频监控系统由受电弓摄像机、监控屏、受电弓视频监控服务器等组成，可以直观地监控车顶受电弓和联络网的工作状态。它可以兼顾受电弓附近高压设备的运行状态，对监测机车车辆技术状态和高压故障应急处置具有至关重要的作用。

1.1 监测高压设备的外观状态和机车车辆的受电弓流动情况

在机车车辆运行过程中，特别是在大风季节和冰冷天气，系统能及时发现受电弓悬挂异物、外观异常、流动不良和接触网丝结冰等异常情况（见图1- 4）。及时采取必要措施，确保机车车辆运行安全。

1.2 高压设备故障应急处置辅助

自动降弓、网侧过流、高压接地故障时，通过回放系统视频，检查弱电时刻高压设备的工作情况。

判断故障的影响，为后续对原故障闪现的应急处理和分析提供必要的参考和依据。

1.3 协助联系网络设备的故障排除

当库房检查发现高压设备被击打损坏等异常情况时，通过回放受电弓监控视频，判断故障时刻、公里标等信息，协助供电部门进行故障排除和处理。

通过使用受电弓视频监控系统，轨道车辆部门提高了高压设备故障处理的效率。下（登）检次数明显减少，协助供电部门发现接点网络定位器异常、悬弦松动等故障。

2、问题分析

视频监控系统的使用，提高了机车车辆高压设备故障应急处置的质量和效率，降低了对高铁运输秩序的影响。但该系统仍存在检测监控手段单一、智能化程度低、外部环境干扰大等问题，主要表现在以下三个方面。

2.1 不能自动识别和记录高压设备的异常情况。

受环境复杂多变的奇闻趣事影响，故障模型尚不完善等。系统功能仅限于人工监控检查分析、录像等，不能自动识别高压设备的异常情况和自动提取和记录图像信息。完全依靠人工检查判断，分析难度大，工作量大，影响应急故障处理的质量和效率。

2.2 不带远传功能

在高压设备故障应急处置过程中，需要快速准确地查看和回放监控视频。由于目前系统采用单车存储和集中监控方案，不具备远传能力。仅依靠随行机械师播放或视频返回后使用外网手机视频，影响同步机械师应急排查的效率和质量。

2.3 恶劣天气影响监测质量

雨雪天气下受电弓视频监控质量因雨雪附着在监控摄像头玻璃上而降低。由于冰雪堆积覆盖严重，该系统一般不能正常使用。

三、系统优化

通过使用海量数据分析和Gonzaga智能分析，机车车辆受电弓视频监控系统可以在以下几个方面进行升级和改进。

3.1 实现高压设备故障智能分析

由于列车行驶过程中背景变化快、光照变化复杂、气候环境多变，传统的图像识别精度不高。结合图像形态学和深度学习建模方法构建受电弓结构和高压故障特征识别模型。采用特征提取、模型匹配、图像比对等智能分析技术，检测受电弓火化、受电弓异物侵入、受电弓异常、受电弓姿态、摄像机模糊等故障。

3.2 优化系统使用功能

根据受电弓升降弓状态、操作段接触网高度（或受电弓头位置特性）等信息，监控摄像头自动调整功能。达到最佳的监控效果。根据自动降弓、动车组网侧过流等高压故障报警或智能系统识别情况，实现异常视频片段自动截图和存储功能。简化人工操作，提高效率。

3.3 远程回传的实现

建立受电弓视频监控数据传输系统。根据网络通信质量和地面技术人员分析诊断要求，提出通信网络、负载评估算法和自适应调制技术。推送的视频流的帧数、速度、码率根据质量优先的原则自动调整。将视频传输过程与波动的网络环境相匹配，从而实现机车车辆受电弓监控视频的远程回传功能。地面技术人员通过一起播放视频或点播故障记录信息等方式参与受电弓故障诊断分析，提高受电弓网络故障应急处置效率。

3.4 提高环境适应性

为加强监控摄像头的除雾融雪功能，我们通过优化受电弓玻璃的电加热方式，并采用特殊涂层降低监控摄像头玻璃的雨雪附着力，提高玻璃的加热功率。提升雨、雪、雾等恶劣天气下的视频监控质量；优化图像识别算法，通过图像增强技术增强监控关键部位的细节。突出关注的方面（受电弓结构等），提高复杂多变光环境下智能分析的准确性。

作为机车车辆车载监控设备的重要组成部分，受电弓视频监控系统在保障机车车辆运行安全、维护高铁运输秩序方面发挥着重要作用。通过智能图像识别、自动控制、通信、除雪技术，进一步优化和完善系统功能，提高动车组高压设备故障应急处置效率，保障动车组运行安全。