无接触供电（精选八篇）
无接触供电 篇1
近年来,在一些欧美国家的多个行业中都有无接触供电技术的商业产品问世,其中对移动设备的无接触供电技术研究开发已经比较成熟。在国内,比较典型的应用案例有昆船研发的用于机场行李运输的DCV系统、用于北京物资学院和天津SEW的昆船直行穿梭车等项目。但总体来说,无接触供电技术用于AGV的案例还比较少见,在国内尚属于研究阶段。本文就无接触供电技术在AGV领域的应用进行探讨。
无接触供电技术原理
无接触供电是指输电线路和负载方在没有电气连接和物理接触,甚至他们之间还有相对运动的情况下,实现电能的传输。无接触供电系统的理论依据是电磁感应原理。
目前国际上普遍采用的方案是利用气隙变压器来实现电能的无接触传输。常规变压器的一次、二次线圈绕在共同的闭合铁心上,虽然磁路耦合系数很高,但一次、二次线圈不能相对运动。而无接触供电技术就是将这种变压器模型的一次线圈和二次线圈分开,一次绕组可安装在输电轨道或埋设于地面以下,延伸为很长的环路;二次线圈绕在围着一次绕组可以移动的开口铁心上。原理如图1所示。
因磁路经气隙而闭合,故可称之为气隙变压器。其一次侧、二次侧之间通过电磁感应实现电能传输。在外加电压作用下,变压器一次侧的交流电在铁心中产生交流磁通,磁势主要降落在变压器的气隙两端。
与常规变压器不同,无接触供电系统中的变压器由于气隙的存在,其铁心中的磁通密度很小。这样,为了产生足够的电势、增加传输功率以满足负载的需要,目前普遍采用的方法是提高一次侧交流电的频率,以增大变压器铁芯内交变磁场的频率,并对一次线圈和二次线圈的漏感进行补偿,从而得到较
一般的无接触供电系统中除变压器以外,静止和移动部分都有变换器。先将普通50Hz交流电整流成直流,再经DC-AC转变成25kHz高频交流电,作为静止变电部分输入,经磁路耦合,在移动取电部分感应出高频交流电,然后根据负载的需要,再将该交流电进行各种处理,也可以有多个电压等级输出。
无接触供电技术在AGV中的应用
长期以来,AGV供电技术受制于电池,AGV驮着电池运行,不仅增加了自重,也降低了AGV系统的运行效率,造成了AGV使用寿命短、维护成本高、污染环境、应用领域受限等问题,限制了AGV在一些有很好市场前景的特殊行业的应用。
无接触供电技术发展到今天,让AGV甩掉电池这个包袱已经成为可能。同时,还可以利用无接触供电中的供电环路来进行AGV导引和通讯,实现系统资源的综合利用。
1.无接触供电技术在AGV中的应用方案
①AGV的供电
如图2所示,AGV端取电部分有拾取器和变换器,放置于AGV上,随车体移动;静止电路部分则由滤波器、整流器、逆变器、变压器、补偿装置和埋于AGV行使路径地面下的电缆等部分组成。AGV上的能量拾取器始终置于地面电缆的正上方,两者之间留有一定间隙。当静止电路部分输入标准的三相380V交流电时,通过滤波、整流、逆变等一系列过程后,以高频大电流注入输出环路转换为磁场能发射,AGV通过能量拾取器接受磁场能量,并通过逆变等相应的能量调节装置,变换为AGV可以直接使用的动力电源和控制电源,从而实现了AGV的无接触供电。
由于进行感应耦合的静止和移动部分之间有很大的漏感存在,耦合系数非常低,要保证有效的功率传输,通常在将高频大电流注入输出环路后,对电路的漏感进行补偿。
②功率选择与计算
在使用无接触供电时,只要有AGV运行的地方,都需要铺设供电环路。因此,AGV路径的复杂程度也决定着供电环路的复杂程度。
在一个AGV系统中,根据实际情况,把路径按取电需要分成多个供电环路,如图3所示。一般来说,在每个环路上可能有多台AGV在上面取电运行。由于每个供电环路的最大输出功率是有限的,并且功率越大,相应的器件成本会越高,因此,如何选择供电环路的功率对提高系统的运行效率和节约成本尤为重要。
同一个AGV系统中,不同供电环路上出现AGV数量的几率是不同的。可以通过模拟仿真,对不同环路出现AGV数量的几率进行统计计算,进而估算出每个环路所需的功率,最终选择无接触供电系统的不同功率的器件。
在运行中,如果一个环路上的AGV已经达到最大数量,还有AGV要求进入该环路运行,应如何进行处理?实际上,AGV上位控制系统(AGVS)知道系统中所有AGV的运行状态:加速前行、匀速前行、减速行驶以及停车,通过了解各环路上AGV的运行状态,就能够计算出各个环路当前的功率消耗。如果功率允许,其他AGV还能驶入,否则,该台AGV只能停在前一环路等待,或者选择其他路径运行。
③AGV利用供电环路进行导引
现有的AGV导引方式有很多类型,如电磁导引、激光导引等。其中,电磁导引的原理是在AGV行使的路径下铺设电磁导引线,通过在导引线上加载不同频率的电磁信号来实现AGV的导引。在无接触供电系统中,可以利用供电环路替代电磁导引线,在上面加载经过调制的电磁信号,AGV上装备特制的传感器件,这样AGV就可利用无接触供电环路实现导引,如图4所示。
2.AGV应用无接触供电技术的优势
与传统供电方式相比,AGV使用无接触供电技术具有很多优势,包括:
①排除了因电池问题而造成的环境影响,更加环保、安全;
②供电系统与AGV无直接接触,无摩擦,易维护;
③降低了AGV的自重,提高了AGV的负载能力,单位能量的利用率更高;
④AGV可以不间断工作,提高了AGV系统的整体效率;
⑤AGV控制系统更加简化,不需要对电池能量部分进行检测;
⑥一次成本投入,后期免维护。
3.技术难点
目前,AGV使用无接触供电技术还存在一些难点,例如:在同一路径环路上的允许AGV数量模拟计算比较复杂;AGV上位控制系统不仅要具备普通AGV系统的交通管理功能,还需增加环路功率计算模块,以确保AGV的稳定高效运行;AGV离开导引路径后无法运行,需提供另外的电源或人工移动。
供电处高铁接触网-多选-100. 篇2
A.必须使用同等电压等级的验电器验电，验电器的电压等级为25kV B.验电器具有自检和抗干扰功能，自检时具有声、光等信号显示
C.验电前自检良好后，现场检查确认声、光信号显示正常（有条件的，还要先在同等电压等级有电设备检查其性能），然后再在停电设备上验电
D.在运输和使用过程中，应确保验电器状态良好 【答案】ABCD 2.高速铁路进行接触网施工或维修作业时，应在列车调度台，或车站（动车所）行车室设联络员，施工及维修地点设现场防护人员。要求如下（）。
A.联络员和现场防护人员应由指定的、安全等级不低于三级人员担任
B.在车站行车室设驻站联络员时，区间作业，驻站联络员设在该区间相邻车站的行车室；车站作业，驻站联络员设在本站行车室
C.作业区段按照规定距离设置现场防护人员，防护人员担当行车防护同时可负责监护接触网停电接地封线状态。防护人员不得侵入机车车辆限界
D.当设备发生故障，需在双线区间的一线上道检查、处理设备故障时，须进行防护，本线、邻线可不设置防护信号 【答案】ABC 3.高速铁路接触网凡影响行车的施工维修，均应设置防护
（）。
A.未设好防护，禁止开工
B.线路状态未恢复到准许放行列车的条件，禁止撤除防护、放行列车
C.施工维修防护的设置与撤除，由施工负责人决定 D.施工维修防护的设置与撤除，由职务最高的人员决定 【答案】ABC 4.高速铁路遇接触网停电时，司机应立即停车并降弓，报告列车调度员（车站值班员）停车原因及停车位置，通知（），车站值班员报告列车调度员。供电调度员发现接触网停电时，应立即确认停电范围并通知列车调度员。A.随车机械师（车辆乘务员）B.列车长
C.机务段生产指挥中心 D.副司机 【答案】AB 5.高速铁路动车组列车停在接触网分相区，具备采用（）闯分相等方式自救时，司机应准确报告电力机车（动车组）停车位置，由列车调度员、供电调度员、机车调度员（动车司机调度员）共同根据电力机车（动车组）类型、停车位置、牵引供电设备状况等确定自救方案，组织自救。A.换弓 B.退行 C.降弓 D.惰性运行 【答案】AB
6.高速铁路动车组列车停在接触网分相区，不具备自救条件时，具备向中性区远动送电时，（）通知停在该分相的列车升弓，待该列车驶出分相区后，再通知供电调度员恢复原供电方式并向后方接触网供电臂送电，恢复后续列车正常运行。
A.可在该分相后方接触网供电臂办理停电后
B.由列车调度员向供电调度员办理向中性区远动送电手续 C.可在该分相前方接触网供电臂办理停电后 D.前后方供电臂均停电后 【答案】AB 7.我局目前开通的高铁线路接触网线岔形式有（）。A.交叉线岔 B.无交分线岔 C.1/42 D.1/41 【答案】AB 8.我局目前开通的高铁线路接触网电分相形式有（）。A.两断口十六跨关节式 B.两断口六跨关节式
C.三断口八跨关节式 D.三断口七跨关节式 【答案】ABC 9.以下各项作业应使用接触网第三种工作票的是（）。A.距接触网带电部分1m及其以外的高空作业 B.未接触带电设备的测量 C.铁路防护栅栏外步行巡视
D.铁路防护栅栏内步行巡视 【答案】ABD 10.以下说法正确的是（）。
A.间接带电作业时，每个作业地点都要设有专人监护 B.停电作业时，每个监护人的监护范围不超过2个跨距 C.在相邻线路同时进行停电作业时，要分别派监护人各自监护
D.作业人员及所携带的物件、作业工器具等与接触网带电部分距离小于3m的远离作业，每个作业地点均要设有专人监护，其安全等级不低于四级 【答案】ABCD 11.高速铁路接触网监测主要包括（）。A.巡视
B.视频和摄像观察 C.主导电回路测温 D.观测点检查 【答案】ABCD 12.高速铁路接触网弓网受流性能检测的项目包括（）。A.垂直加速度 B.接触网电压 C.弓网接触力 D.离线率 【答案】ACD 13.高速铁路接触网故障抢修要遵循（）的基本原则。A.先行供电 B.先通后复
C.先通一线 D.先重点，后一般 【答案】ABC 14.以下从事高速铁路接触网运行和检修工作的人员在上岗前还应进行安全等级考试（）。A.开始参加高速铁路接触网工作的人员
B.安全等级变更，仍参加高速铁路接触网运行和检修工作的人员
C.接触网供电方式、停电检修方式改变时的检修工作人员 D.中断工作连续6个月以上仍然担任高速铁路接触网运行和检修工作的人员 【答案】ABCD 15.高速铁路接触网轨面标准线的复测应遵守以下规定（）。
A.无砟轨道每两年复测一次
B.复测结果与原轨面标准线误差不得大于±30 mm C.特殊情况需调整轨面标准线时，由供电、工务部门共同确认，并经铁路局批准 D.有砟轨道每年复测一次 【答案】BCD 16.高速铁路接触网抢修作业结束后，应对以下条件进行确认后方可申请送电、开通线路（）。
A.对故障设备涉及范围内整个锚段的接触网技术状态进行检查
B.确认没有侵入机车车辆限界和受电弓动态包络线的情况 C.确认具备供电条件
D.确认符合行车条件 【答案】ABCD 17.接触网作业用的车梯和梯子必须符合相关要求，下列说法正确的是（）。A.结实、轻便、稳固
B.车梯的车轮采取可靠的绝缘措施
C.按照“常用工具机械试验标准”每年进行一次试验 D.按照“常用绝缘工具电气试验标准”每年进行一次试验 【答案】ABC 18.高速铁路工作票签发人在安排工作时，要做好下列事项（）。
A.所安排的作业项目是必要和可能的 B.所采取的安全措施是正确和完备的
C.所配备的作业组成员的人数和条件符合规定 D.所配备的工作领导人的条件符合规定 【答案】ABCD 19.停电作业时，作业人员（包括所持的机具、材料、零部件等）与周围带电设备应保持规定的安全距离，下列说法正确的是（）。A.220kv为3000mm B.110kv为1500mm C.25kv和35kv为1000mm D.10kv及以下为600mm 【答案】ABC 20.安全等级三级的人员可以担任的工作有（）。A.间接带电作业
B.间接带电作业监护人 C.隔离开关倒闸作业 D.步行巡视工作 【答案】ACD 21.铝绞线和钢芯铝绞线发现铝线损伤，进行处理时应按以下要求进行（）。
A.铝线断股、损伤截面积不超过铝截面的7%，且载流量和机械强度能满足要求时,可将断股处磨平用同材质的绑线扎紧
B.对损伤处用同材质绑线绑扎时，绑扎长度应超出缺陷部分30－50mm C.当断股损伤截面为7－25%时,应进行补强 D.当断股截面超过25%时,应锯断做接头或更换 【答案】ABCD 22.属于接触网作业车升平台巡视检查的项目有（）。A.接触网支柱状态 B.补偿装置的状态
C.接触网主导电回路的状态 D.绝缘部件有无破损和闪络 【答案】BCD 23.分段绝缘器维护技术标准，下列说法正确的是（）。A.主绝缘表面放电痕迹应不超过有效绝缘长度的25% B.绝缘器应位于受电弓中心，一般情况下误差不超过100mm C.安装平面平行于轨面轨面连线,最大误差不超过10mm D.分段绝缘器安装高度，按设计行车速度所要求的抬升力，用钢尺测取所安装的高度值，允许偏差为±5mm 【答案】BCD 24.滑轮补偿装置维护技术标准,下列说法正确的是（）。A.定滑轮应保持铅垂状态，动滑轮偏转角度不得大于45度 B.同一滑轮组的两补偿滑轮的工作间距，任何情况下不小于 500mm C.a、b 值在极限温度时不得小于200mm D.坠砣块自下而上按块编号，并标明重量 【答案】ABC 25.铝绞线和钢芯铝绞线发现铝线损伤，进行处理时应按以下要求进行（）。
A.铝线断股、损伤截面积不超过铝截面的7%，且载流量和机械强度能满足要求时，可将断股处磨平用同材质的绑线扎紧
B.对损伤处用同材质绑线绑扎时，绑扎长度应超出缺陷部分30－50mm C.当断股损伤截面为7－25%时，应进行补强 D.当断股截面超过25%时，应锯断做接头或更换 【答案】ABCD 26.高速铁路接触网进行V形天窗作业应具备的条件，下列说法正确的是（）。
A.一行接触网设备距离另一行接触网带电设备间的距离大于2m，困难时不小于1.6m B.一行接触网设备距离另一行通过的电力机车（动车）受电弓瞬时距离大于2m，困难时不小于1.6m C.上、下行或由不同馈线供电的设备间的分段绝缘器其主绝
缘爬电距离不小于1.2m D.上、下行或由不同馈线供电的横向分段绝缘子串，爬电距离须保证在1.2m及以上，污染严重的地区应达到1.6m 【答案】ABCD 27.下列关于受电弓动态包络线的规定说法正确的是（）。A.120km/h及以下区段，受电弓动态抬升量为100mm，左右摆动量为200mm B.120～160km/h区段，受电弓动态抬升量为120mm，左右摆动量为250mm C.200km/h区段，（导线高度为6m时）受电弓动态抬升量为160mm，左右摆动量为300mm D.200～250km/h区段，受电弓动态抬升量暂按200mm，左右摆动量直线区段为250mm，曲线区段为350mm 【答案】ABD 28.高速铁路接触网工作票需变更下列要素之一时应废除原工作票，签发新的工作票（）。A.作业种类 B.作业地点 C.作业时间 D.封锁或限行条件 【答案】ABD 29.以下有关绝缘工具试验说法正确的是（）。A.新购工具在第一次使用前进行机械和电气强度试验 B.使用中的绝缘工具要定期进行试验
C.绝缘工具的机、电性能发生损伤或对其怀疑时，应中断使用并进行相应试验
D.绝缘工具的电气强度试验一般在机械强度试验前进行 【答案】ABC 30.接触网间接带电作业时，工作领导人在作业前（）后，方能向作业组下达作业开始的命令。
A.检查工具良好，确认联络员和行车防护人员已全部到位 B.通讯联络工具状态良好
C.间接带电作业命令程序办理完毕 D.所采取的安全及防护措施全部落实 【答案】ABCD 31.要令人员在申请间接带电作业命令时要说明以下内容（）。
A.间接带电作业的内容 B.间接带电作业的范围 C.间接带电作业的时间 D.作业采取的安全措施 【答案】ABCD 32.高铁接触网零部件、螺栓必须使用力矩扳手，按照规定力矩紧固，下列有关力矩规定说法正确的是（）。《检规》 A.70型承力索座顶紧螺丝紧固力矩为75N.m B.70型套管单耳U螺栓紧固力矩为70N.m C.可调整式整体吊弦固定螺母紧固力矩为15N.m D.定位线夹M10螺栓紧固力矩为25N.m 【答案】ABCD 33.下列有关支柱倾斜率说法正确的是（）。
A.支柱横线路面应垂直于线路中心线，允许偏差不应大于2度
B.单腕臂、双腕臂和中心锚结支柱顺线路方向应直立，允许斜率为±2‰；横线路方向，允许向受力反向的倾斜率为5‰ C.补偿下锚柱横线路方向，向受力反向的倾斜率为0-5‰，顺线路向下锚拉线侧倾斜率为0-10‰
D.曲线内侧的支柱、装设开关的支柱、双边悬挂的支柱、硬横跨支柱、均应直立，允许向受力的反向倾斜，其倾斜率不超过5‰ 【答案】ABCD 34.绝缘子维护技术标准,下列说法正确的是（）。A.接触网绝缘部件的泄漏距离≥1400mm B.瓷釉剥落面积不大于300mm2
C.绝缘子本体线性良好，弯曲度不超过1% D.有机合成材料绝缘子裙边距接地体的距离应不小于50mm 【答案】ABCD 35.棘轮补偿装置维护技术标准,下列说法正确的是（）。A.a、b值在极限温度时不得小于200mm B.大、小轮缠绕时最少缠绕半圈，最多缠绕三圈半，小轮缠绕时必须两边对称
C.下锚补偿装置平衡轮应水平，偏斜不超过20°
D.坠砣串的重量（包括坠砣杆的重量）符合规定，允许误差不超过2% 【答案】BCD 36.吊柱维护技术标准, 下列说法正确的是（）。A.吊柱应保持铅垂状态，其倾斜角度不大于1°
B.吊柱地脚螺栓必须是双螺帽，拧紧螺帽后螺栓外露长度不
得大于30mm C.调整吊柱用的垫片不得超过3片 D.吊柱梁锈蚀面积不超过20% 【答案】ABCD 37.对于正、反定位管状态的技术要求,下列说法正确的是（）。
A.定位管应与腕臂在同一垂面内，一般情况下呈水平状态，正定位允许抬头
B.反定位允许低头，但坡度不得大于150 mm/m C.提吊定位管的不锈钢吊线端部余长150 mm D.不锈钢吊线露出压接管10mm 【答案】ABCD 38.防风拉线的安装技术标准，下列说法正确的是（）。《检规》
A.防风拉线固定环距定位器端头水平距离为600mm，面向下锚侧安装
B.防风拉线与水平方向呈45°角
C.防风拉线短环端回头100mm；长环端回头250mm D.防风拉线固定环应位于长环中间位置 【答案】ABCD 39.高速铁路接触网信号标志包括（）。A.电力机车禁停标 B.断电标 C.合电标 D.接触网终点标 【答案】ABCD
40.支持装置维护技术标准, 下列说法正确的是（）。A.防风拉线环的 U 螺栓穿向补偿下锚方向 B.防风拉线长环在定位管端
C.承力索座下悬挂定位管吊线钩缺口，背向斜拉线安装，正定位朝远离支柱侧，反定位朝支柱侧
D.承力索座内的承力索置于受力方向指向轴心的槽内 【答案】ABCD 41.用特斯拉计对地面磁感应器的磁场强度进行测量时，其正确方法是（）。
A.将特斯拉计垂直放置在地面磁感应器表面上方 B.特斯拉计底部与钢轨表面垂直距离110mm C.测量有效值应大于36GS D.特斯拉计顶部与钢轨表面垂直距离110mm 【答案】ACD 42.高速铁路接触网设备运行管理的主要任务是（）。
A.通过对运行设备的监测、检查、检测、试验和诊断分析
B.准确掌握设备技术性能、特性、运行规律和安全状态 C.及时对不满足安全运行的接触网设备状态或发生故障时，进行的必要修复 D.确保供电设备安全运行 【答案】ABCD 43.供电段信息调度室、高铁管理办公室、高铁供电车间、高铁接触网工区应备有管辖范围内设备的以下资料（）。A.供电分段示意图
B.“一杆一档”设备档案 C.接触网平面图和安装图
D.抢修交通路线图 【答案】ABCD 44.事故抢修和遇有危及人身或设备安全的紧急情况，作业可不签发接触网工作票，但必须满足以下要求（）。A.但必须有供电调度批准的作业命令 B.由抢修负责人布置安全、防护措施
C.抢修负责人在抢修作业前要向作业人员宣布停电范围 D.只要有供电调度的命令，有无行调命令无所谓。【答案】ABC 45.下列可能造成接触网断续接地的原因有（）。A.接触网或动车组绝缘部件击穿 B.接触网断线但未落地
C.接触网与接地部分距离不够
D.弓网故障 【答案】BCD 46.工具材料及物品清点核对时机或地点要求：当采用作业车作业时，在（）分别登记核对。A.作业车出库前
B.作业结束后上作业车前 C.作业车入库后
D.进、出铁路防护栅栏时 【答案】ABC 47.绝缘工具的保管、运输和使用要注意以下事项（）。A.绝缘工具应存放在清洁、干燥、通风良好的室内 B.必须采取防潮措施
C.在运输和使用中要经常保持清洁干燥，切勿损伤
D.使用管材制作的绝缘工具，其管口要密封 【答案】ABCD 48.V形停电作业接地线设置应执行以下要求（）。A.两接地线间距大于1000m 时，需增设接地线
B.一般情况下，接触悬挂和附加导线及同杆架设的其它供电线路均需停电并接地
C.若只在接触悬挂部分作业，不侵入附加导线及同杆架设的其它供电线路的安全距离时，附加悬挂及同杆架设的其它供电线路可不接地
D.接地线应可靠安装，不得侵入邻线限界，并有防风摆措施 【答案】ABCD 49.当使用接触网作业车升平台巡视时，按以下规定执行：（）。
A.在巡视范围两端分别装设接地线
B.当巡视作业区段有接触网电分相时，还应在中性区上增设地线，并将断口进行可靠等位短接 C.在牵引变电所上网点增设接地线
D.巡视过程中巡视人员不得触及接触网设备，确需检查确认设备状态时，必须将作业平台和工作对象设备采取等位措施后方可进行 【答案】ABCD 50.对抢修用料具，应按照周期进行检查（）。
A.接触网工区工长每周检查一次，车间主任每半月检查一次 B.接触网工区工长每旬检查一次，车间主任每月检查一次 C.供电段材料科、安全科、高铁办应组织抽查 D.供电段材料科、安全科、高铁办每季度检查一次
【答案】BC 51.高铁接触网绝缘子检修作业主要内容（）。
A.绝缘子表面应清洁、光滑无脏污、完整无破损、无破碎性裂纹，瓷釉剥落面积不大于300mm²
B.绝缘子瓷质部分与铁件间密贴良好，无缝隙和开裂现象 C.绝缘子表面无明显放电痕迹、无环状或贯通性裂纹 D.绝缘子间连接良好，弹簧销、开口销齐全 【答案】ABCD 52.高铁接触网关节式分相检修作业主要包括（）。A.两工作支接触线是否平滑过渡
B.绝缘子、电连接、隔离开关及补偿装置状态是否符合规定 C.一支悬挂与另一支悬挂的零部件空间距离是否符合规定 D.分相标示安装位置、状态；地面磁感应器状态、位置、磁感强度 【答案】ABCD 53.高铁接触网无交叉线岔检修作业的主要技术标准包括（）。
A.岔心两端的定位柱距岔心的距离符合设计规定
B.正线接触线距侧线线路中心水平投影600～1050 mm范围为始触区。始触区不允许安装除吊弦线夹以外的任何线夹类金具
C.交叉吊弦应安装在正线接触线距侧线线路中心线水平投影550 mm～600 mm的范围内，正线与侧线上的两根吊弦的间距一般为2 m。交叉吊弦与其他吊弦的间距（始触区反侧）不大于6～8 m D.交叉吊弦的安装顺序应保证，即在受电弓从道岔开口方向
进入时先接触到的吊弦为侧线承力索与正线接触线间的吊弦
【答案】ABCD 54.高铁接触网作业车升平台巡视检查项目（）。A.定位装置 B.支撑装置 C.接触悬挂 D.附加悬挂 【答案】ABCD 55.利用接触网2C检测装置主要检查的内容（）。A.接触悬挂及其支撑装置、定位装置的有无异常现象 B.有无因塌方、落石、山洪水害、爆破作业及其它周边环境等危及接触网供电安全的现象 C.接触网的技术参数
D.有无侵入限界、妨碍机车车辆运行的障碍 【答案】ABD 56.高速铁路确认列车供电添乘事项及内容（）。A.添乘前后查看确认车受电弓状态有无异常
B.确认接触网设备上有无异物搭挂、零部件脱落等异常情况 C.确认作业区段料具是否清理干净
D.确认接触网网压、动车组受流等是否正常 【答案】ABCD 57.高速铁路接触网故障抢修要按照（）的要求，以最快的速度满足滞留列车供电条件，尽快疏通线路并尽早恢复设备正常的技术状态。A.细分供电单元
B.缩小供电范围 C.准确判断故障 D.压缩故障停时 【答案】ABCD 58.接触网器材必须满足电气化铁路运输需要，具有较高的（），不断提高少维护、免维修的程度，接触网器材应具备通用互换性。A.可靠性 B.安全性 C.耐久性 D.实用性 【答案】ABC 59.接触网检修凡有更换线索、零部件、支柱、有机绝缘部件等重要设备，应将更换后的设备（）等记入相应记录中，同时对相关技术资料进行修订。A.名称 B.材质 C.型号 D.厂家 【答案】ABCD 60.高速铁路安全保护区的范围：从铁路线路堤坡脚，路堑坡顶或者铁路桥梁（含铁路、道路两用，下同）外侧起向外的距离原则上分别为（）。A.城市市区10m B.城市郊区居民居住区12m C.村镇居民居住区15m
D.其他地区20m 【答案】ABCD 61.综合接地系统由（）等部门每半年对分管的接地设备进行一次检查整治，确保接地良好，贯通地线接地电阻不大于1Ω。A.电务 B.供电 C.工务 D.机务 【答案】ABC 62.突然发现接触网故障，需要机车临时降弓通过时，降弓手信号的显示方法为（）。
A.昼间－左臂垂直高举，右臂前伸并上下重复摇动 B.夜间－白色灯光上下左右重复摇动
C.昼间－左臂垂直高举，右臂前伸并左右水平重复摇动 D.夜间－白色灯光作圆形转动 【答案】BC 63.防护人员的职责是（）。
A.行车防护人员在执行任务时，要坚守岗位，思想集中 B.要与作业组保持联系，认真、及时、准确地进行联系和显示各种信号
C.一旦中断联系，须立即通知工作领导人，必要时停止作业撤离现场
D.防护人员安全等级不低于四级 【答案】ABC 64.下列接触网常用工具试验周期为12个月的有（）。
A.车梯 B.安全带 C.验电器 D.专用打冰杆 【答案】ABD 65.安全等级三级的人员必须具备的条件是（）。A.参加接触网运行和检修工作6个月以上 B.熟悉接触网停电和间接带电作业的有关规定
C.具有列车运行的基本知识，熟悉作业区段防护的规定及信联闭知识 D.能进行触电急救 【答案】BCD 66.对高速铁路接触网电压值的要求是如何规定的（）。A.接触网标称电压值为25kv B.最高工作电压为27.5kv C.短时（5min）最高工作电压为29kv D.最低工作电压为20kv 【答案】ABCD 67.接触网工作领导人在安排工作时，要做好下列事项（）。
A.确认作业内容、地点、时间、作业组成员等均符合工作票提出的要求
B.确认作业采取的安全措施正确而完备 C.时刻在场监督作业组成员的作业安全
D.检查落实工具、材料准备，与安全员（安全监护人）共同检查作业组成员着装、工具、劳保用品齐全合格
【答案】ABCD 68.对接触网作业使用的各种受力工具管理和试验要求，说法正确的是（）。
A.应有合格证并定期进行试验
B.禁止使用试验不合格或超过试验周期的工具
C.应制定受力工具管理办法，专人负责进行编号、登记、整理，并监督按规定试验和正确使用
D.只要受力工具外观无变形、损坏，超过实验周期时间不长的可以继续使用。【答案】ABC 69.接触网停电作业对高空监护人员设置要求,说法正确的是（）。
A.每个监护人的监护范围不超过2个跨距 B.在同一组软（硬）横跨上作业时不超过4条股道 C.在相临线路同时作业时，要分别派监护人各自监护 D.当停电成批清扫绝缘子时，可视具体情况设置监护人员 【答案】ABCD 70.检修锚段关节式电分相装设接地线应遵守以下规定（）。
A.在作业区两端工作支接地线 B.在中性区导线上再加挂一组地线
C.在按规定接设完地线后，将两断口进行短接封线 D.在作业区两端工作支接地线后，中性区可以不接地线 【答案】ABC 71．《铁路技术管理规程》对高速铁路电气化区段的断电标、合电标等信号标志的设置位置规定，说法正确的是（）。
A.信号标志内侧设在距线路中心应不小于3.1m处 B.断电标距电分相中性区段起始位置不小于80米 C.合电标设置在电分相中性区段终止位置后400米 D.电分相中性区的长度不小于215米 【答案】ABCD 72.防断式中心锚结线夹的技术状态应符合要求，以下说法正确的是（）。
A.中心锚结线夹应安装牢固
B.中心锚结线夹在直线上应保持铅垂状态
C.中心锚结线夹在曲线上应与接触线的倾斜度不一致 D.中心锚结线夹处的接触线高度应与邻点吊弦处导高相等，允许偏差0-10mm 【答案】ABD 73.接触网停电作业时，工作领导人宣布作业结束必须具备以下条件（）。
A.工作票中规定的作业任务已完成 B.由工作领导人确认具备送电、行车条件 C.将作业人员、机具、材料撤至安全地带 D.接地线已全部拆除 【答案】ABCD 74.在（）情况下接触网作业工作票必须废除原工作票，签发新的工作票。A.变更接触网作业方式 B.变更接触网作业内容 C.变更接触网作业人员 D.变更接触网作业地点
【答案】ABD 75.接触网动态检测主要项目有（）。A.接触线高度、坡度、拉出值、跨中偏移值 B.接触网电压 C.冲击力（硬点）D.接触压力 【答案】ABCD 76.施工负责人的主要职责是（）。A.负责现场的组织指挥工作
B.施工前组织召开工前会，讲解施工方案，布置安全措施，强调人身安全、车辆安全等注意事项，做到分工明确、责任到人、标准清楚
C.在施工过程中须佩戴施工负责人标识，认真履行职责，检查各项安全措施的落实，掌握施工进度，协调解决施工现场发生的问题，对施工现场的安全负责
D.施工结束后，组织召开总结会议，分析施工中的问题,总结教训,优化布置下次施工方案 【答案】ABCD 77.Ⅰ级维修作业负责人由（）担当。A.车间主任（副主任）
B.Ⅰ级维修较多时，车间主任可委托车间干部担当 C.接触网工区工（班）长或安全员 D.班组工作领导人 【答案】AB 78.营业线施工、施工监控要严格执行相关规章制度，发生下列情况不得施工和配合施工（）。
A.未按规定签订施工安全协议
B.没有设计文件（技术标准）或现场技术交底不清楚 C.没有施工计划（天窗修计划、安全监督计划）D.设备管理单位未派员配合施工 【答案】ABCD 79.其他部门和相关专业涉及供电配合的作业时，供电段应及时向相关配合作业车间下发配合通知书，通知书内容包括（）。
A.施工配合时间、地点 B.线路重点区段参数变化值
C.根据不同的施工配合项目所采取的配合安全措施 D.配合项目、配合数量 【答案】ABCD 80.下列关于电气化铁路营业线设备安全限界说法正确的是（）。
A.接触网支柱外侧2米
B.接触网支柱外侧附加悬挂外2米 C.非电气化铁路信号机立柱外侧1米 D.有下锚拉线地段时在下锚拉线外1米 【答案】ABC 81.接触网避雷器检修时使用的主要工具有（）。A.兆欧表 B.水平尺 C.力矩扳手 D.脱离器 【答案】ABC
82.高铁接触网27.5kV高压电缆检修的主要工具有（）。A.兆欧表 B.接地电阻测试仪 C.自粘性绝缘胶带 D.单绳 【答案】ABD 83.降雨预警信息根据灾害性天气的严重程度和设备即将面临的风险状态由低到高分为（）等级。A.蓝色 B.黄色 C.橙色 D.红色 【答案】BCD 84.供电部门汛期检查重点包括（）。
A.处于路堑边坡、山体落石隐患处所下方、沙漠地段以及其他填料不良地段的接触网支柱
B.接触网和电力自闭、贯通线路旁可能倒伏侵限的树木 C.处于高填方和低洼地段的牵引变电所、分区所、电力配电所及电力箱式变 D.隧道漏水处所 【答案】ABCD 85.牵引供电各单位要认真建立健全各级岗位责任制，抓好各项基础工作，依靠科技进步，积极采用（），不断提高和改善接触网的安全工作和装备水平，提高接触网运行与检修管理工作质量，确保人身和设备安全。A.新技术
B.新工艺 C.新材料 D.新思路 【答案】ABC 86.第一种工作票中针对“V”形天窗接触网检修作业的特殊性安全措施是（）。
A.防止误触有电设备的安全措施 B.防止感应电伤害的安全措施 C.防止穿越电流伤害的安全措施 D.防止高空坠落的安全措施 【答案】ABC 87.接触网的检修作业分为（）。A.停电作业 B.间接带电作业 C.远离作业
D.全面检查和非常规检查 【答案】ABC 88.装设接地线时应注意得事项是（）。
A.须在作业地点的两端和与作业地点相连、可能来电的停电设备上装设接地线,接地线要连接牢固，接触良好
B.装设接地线时，人体不得触及接地线，接好的接地线不得侵入建筑限界
C.装设或拆除接地线时，必须有2人进行，1人操作、1人监护,操作人要借助于绝缘杆进行，绝缘杆要保持清洁、干燥 D.接地线要用截面积不小于25mm²的裸铜软绞线做成，并不得有断股、散股和接头
【答案】ABCD 89.对于拉出值计算公式：a=m+c,C=h*H/L下列表述正确的是（）。
A.m表示接触线至线路中心的距离 B.a表示受电弓对线路中心的偏移值 C.h表示外轨超高
D.H表示接触线至轨面的高度 【答案】ACD 90.《安全生产法》规定从业人员依法享有相应的安全生产保障权利，以下正确是（）。A.对危险因素及应急措施的知情权
B.对安全生产工作的建议、批评、检举和控告权 C.对违章指挥或强令冒险作业的拒绝权 D.无故停止作业权和撤离权 【答案】ABC 91.《高速铁路接触网安全工作实施细则》中接触网的步行巡视工作要求叙述正确的是（）。
A.巡视不小于两人，其安全等级不低于三级
B.进入巡视人员应戴安全帽，穿防护服，携带望远镜和照相机
C.任何情况下巡视，不论接触网上有电、无电，对接触网设备都必须以有电对待 D.夜间巡视还要有照明用具 【答案】BCD 92.接触网的检测方式有（）两种。A.静态测量
B.动态测量
C.间接测量
D.直接测量 【答案】AB 93.下列说法错误的是（）。
A.红线按设计轨面描画，外轨超高按实际标注 B.红线按设计轨面描画，外轨超高按设计标注 C.红线按实际轨面描画，外轨超高按实际标注 D.红线按实际轨面描画，外轨超高按设计标注 【答案】ABD 94.（）属于纵向电连结。A.股道电连结
B.绝缘锚段关节电联结 C.非绝缘锚段关节
D.线岔电联结 【答案】BCD 95.接地装置按作用分哪几种（）。A.工作接地 B.保护接地 C.过电压保护接地 D.防静电接地 【答案】ABCD 96.攀登支柱时应注意的安全事项（）。A.攀登支柱前要检查支柱的状态 B.选好攀登的方向和条件
C.尽量避开设备并与带电设备保持规定的安全距离
D.用脚扣攀登时，要卡牢系紧，严防滑落 【答案】ABCD 97.腕臂的长度与什么因素有关（）。A.腕臂的长度与其所跨越线路股道的数目 B.接触悬挂的结构高度 C.支柱侧面限界
D.支柱所在位置（直线、曲线内侧及外侧）等因素有关 【答案】ABCD 98.接触线的弛度与什么有关系（）。A.接触线的弛度与跨距的大小 B.线索的材质和张力 C.接触悬挂的类型、结构 D.气象条件有关系 【答案】ABCD 99.接触网拉出值的作用为（）。A.保证接触线的正确位置 B.以防止发生刮弓和脱弓事故 C.实现对受电弓的均匀磨损 D.提高悬挂的稳定性 【答案】ABCD 100.对接触网的要求有哪些（）。
A.在各种恶劣环境条件下应能不间断供电，保证电力机车在最大运行速度时能正常取流
B.器材要有足够的强度和相应的抗腐蚀能力 C.结构合理，方便施工和运营
D.接触网发生事故后，通过抢修应能尽快恢复供电
无接触供电 篇3
低地板车是客运量介于地铁和公交车之间的一种交通方式, 以技术先进、环境污染小、节约能源、投资少且建设周期短等特点倍受关注, 国内已有多个城市规划有轨电车线路。供电方案是有轨电车的关键技术之一, 也是业主在车辆选择过程中的关注重点。
由于接触网对于景观的影响, 国内对于部分接触网和无接触网供电的需求越来越迫切[1]。随着动力电池技术的发展, 其应用于低地板车成为可能。介绍低地板车的供电技术, 并以南京河西有轨电车1号线为例, 探讨供电方案的选择及基于动力电池的部分无接触网供电技术。
1 供电方案选择
1.1 低地板车供电方式
供电技术按照不同的分类原则有不同的分类方法。根据供电能量是否来源于接触网可分为3种:传统的全线接触网供电, 部分区间有网、部分区间无网的部分无接触网供电, 全线无接触网供电。根据能量来源可分为3种:接触网供电、车载储能装置供电和非连续式供电。
(1) 接触网供电:架空接触网供电是轨道交通车辆最常用、最成熟的供电方式之一[2], 可靠性高, 对车辆性能没有限制, 但影响城市景观。
(2) 车载储能装置供电:主要包括动力电池供电方案、超级电容供电方案及动力电池与超级电容相结合的供电方案。超级电容充放电速度快、寿命长、功率密度大, 但能量密度小;动力电池的能量密度高, 体积小、质量轻, 但功率密度和寿命不及超级电容。
(3) 非连续式供电:主要包括基于感应供电原理的Primove系统、地面供电Tram Wave系统和基于无线电控制的APS系统[3]。这3种供电方式的共同特点是对景观无影响。Primove系统是完全的无接触式供电部件, 无磨耗, 但存在传输功率的限制, 且效率低。第三轨和集电靴磨耗都非常高, 维护成本高;在雨天或轨面积水情况下, 车辆经过时, Tram Wave系统存在短路或触电的可能, APS系统则无法正常运行。
1.2 线路情况及方案选择
南京河西有轨电车1号线位于河西新城, 连接新城中、南部片区。起点位于地铁2号线奥体东站区域, 终点位于新河路中段。全长7.76 km, 全线共设车站13座, 平均站间距640 m。
河西新城是商务、商贸、文体三大功能为主的城市副中心, 是2014年青奥会的主赛场, 整个城区的线缆均设置在地下。河西新城的规划和定位决定1号线不能采用全线接触网的方案;线路紧邻长江, 存在被淹没的风险, 采用APS和Tram Wave存在安全问题, 且成本高, 维护困难;Primove尚处于研究阶段, 因此决定采用车载储能的供电方案。
低地板车对于车载储能装置的需求至少应满足以下几个方面:
(1) 安全。低地板车是公共交通工具, 若发生安全事故将带来严重影响, 因此首先要满足安全的要求。
(2) 功率。在站间无接触网区段, 整列车的动力都来源于动力电池, 因此功率必须能满足整列车的功率需求。
(3) 能量。至少要满足一站或几站, 并留有裕量以满足堵车、十字路口停车、因变电站故障无法充电等意外情况的能耗需求。
(4) 体积和质量。低地板车的设备均位于车顶, 安装储能装置的空间有限;因为轴重的限制, 对质量有苛刻的要求, 因此对储能装置的功率和能量密度都有很高的要求。
(5) 寿命。储能装置的寿命直接决定了其全寿命周期成本, 业主要求寿命达到6年。
基于当时的技术发展, 超级电容的能量密度太小, 无法满足车辆对于体积和质量的要求;超级电容和动力电池相结合的方案控制复杂、成本高, 因此选择了动力电池作为车载储能装置。
2 车辆概况
2.1 编组
车辆编组方式见图1。车辆采用模块化组装, 包含5个基本模块, 其中1个转向架模块, 2个转向架模块加司机室模块, 2个悬浮的客室模块, 互相之间用铰接装置相连, 形成一列车。整车包含3个转向架, 中间为拖车转向架, 两端为动车转向架。
2.2 牵引制动性能
电气牵引系统为变压变频的交流传动系统, 供电电压为DC 750 V。车辆的牵引制动特性见图2。
2.3 牵引系统配置
每辆车配置一架受电弓, 设置在BM3模块, 用于在有接触网的区段给车辆供电并给动力电池充电。牵引变流器和辅助变流器的前端分别设置了熔断器进行短路保护, 避雷器防止系统由于闪电或牵引变电站故障所造成的过压。
车辆配置2台牵引逆变器、2台制动电阻及冷却单元、2台辅助逆变器、4台牵引电机和6个接地回流装置。牵引变流器采用双重逆变器模块, 每个牵引逆变模块控制一台电机, 内部集成了双向DC/DC模块, 对动力电池进行充放电。车辆主回路见图3。
3 具体供电方案
3.1 站台设置
基于动力电池的性能和停站时间的限制, 仅靠停站时间无法补充足够的能量, 无法满足能量的平衡, 因此采用了动力电池和站台接触网相结合的供电方案。站台区域设接触网, 每站设置90 m, 沿站台中心对称分布 (见图4) 。站间无接触网, 对城市景观无影响。在有接触网区域 (列车进站、停站及加速阶段) 给动力电池充电, 在站间无接触网的区域由动力电池为列车提供电能。
3.2 动力电池系统配置
动力电池的具体配置受以下因素影响: (1) 车辆性能, 主要是车辆在无接触网运行模式下的加速度和最大功率; (2) 线路条件, 主要是平均站间距和坡道; (3) 辅助设备的功率。综合以上几方面, 南京河西有轨电车1号线的动力电池选用能量密度和功率密度已优化的动力电池, 具体参数见表1 (每辆车配置2组动力电池, 表中数据为1组电池的参数) 。该电池单位体积质量存储的能量大, 体积小、质量轻, 满足低地板车的应用要求, 适用于中长距离无接触网的线路应用。
注:CM为司机室模块;BM为转向架模块;SM为客室模块。
3.3 充放电控制
在站间无接触网的区段由动力电池供电, 南京河西有轨电车1号线站间动力电池的能耗都在5 k W·h以内, 采用站站补充能量的方案, 在每站电制动期间、停站时间通过接触网受电弓对牵引蓄电池进行充电;在出站加速的有网区段, 通过受电弓对车辆进行供电的同时给动力电池进行充电。这样, 每站消耗的能量可以得到及时补充, 车辆一直处于类似于初始的状态, 对持续运行的时间没有限制。电池充放电状态曲线见图5。
3.4 冷却系统
南京有轨电车1号线动力电池采用液冷的方案, 保证精确的温度控制, 使电池工作在最佳的温度范围。在正常温度范围内, 动力电池可以满功率地充放电, 超过一定温度, 开始限制电池的功率, 达到更高的设定值则停止运营。
4 需求验证
4.1 安全性
动力电池的设计考虑了动态的安全因素 (如温度和电压) , 以保证安全运行。单元和模块符合欧洲标准, 同时系统考虑了以下几种保护措施。
(1) 冗余保护结构。由电池管理系统实现整体的控制、监测及与外部的通信;同时设置安全控制单元, 实现了监控冗余。
(2) 过压和欠压保护。避免过压或由于深度放电而损坏部件, 每个电池单元设置电压测量单元, 实现单体电压的测量, 并通过电池管理系统实现过压和欠压保护。
(3) 过流保护。安全控制单元回路设置电流传感器来测量电流, 实现过流保护;系统设置主接触器, 在过流情况下电池管理系统可控制其断开。在充电和放电过程中, 电池管理系统不断计算和实施电流限制, 牵引变流器通过持续监控电池管理系统的电流限制来避免过流;通过线路熔断器和电芯所带的熔断器, 实现被动过流保护或短路保护。
(4) 过温保护。每个模块设有多个温度传感器保证温度测量, 通过电池管理系统和安全控制单元实现过温保护。
4.2 功率
由车辆的牵引特性可知, 车辆的最大牵引功率为611 k W, 2组动力电池的最大放电功率为720 k W, 满足车辆对储能装置功率的需求。
4.3 能量
目前, 无论是电动汽车还是电动巴士, 通常的做法是车载存储装置配置可运行一天的能量, 如果有轨电车按照此种模式, 以南京河西有轨电车1号线为例, 每天运行17 h, 每小时运营一个往返, 每个往返消耗120 k W·h能量, 则至少需配置2 040 k W·h, 体积和质量无法承受。采用每站能量平衡的方案, 车载的储能需求可以大大降低, 98 k W·h的能量就可完全满足需求。
4.4 体积和质量
每组动力电池及其冷却系统的体积为1 800 mm×950 mm×600 mm, 质量为840 kg, 可以满足车辆对于储能装置空间和质量的要求。
4.5 寿命
影响动力电池寿命的主要因素为以下几个方面:
(1) 电芯的工作温度。采用液冷方式并配置温度控制单元, 保证电芯工作在合适的温度范围。
(2) 电池的充电状态 (SOC) 。电池的初始容量选择了50%, 且消耗的能量可以得到及时的补充, 因此一直处于可满功率放电的状态。
(3) 电芯休息时温度。电池组设置了保温功能, 若长时间停放可使电池处于一个比较好的温度范围内。
(4) 充放电深度 (DOD) 。对蓄电池寿命周期影响最强大的一个因素就是充放电深度, 锂电池深度充放电寿命一般是几千次, 南京河西有轨电车1号线所选择的动力电池放电深度为80%时的寿命为5 600次。本项目动力电池在运行过程中充放电的深度较小, 由图5可以看出放电深度在5%以内, 工作在浅充放的状态。电池供应商经过理论分析及试验验证证明:动力电池在浅充放的状态下整个寿命周期可放出的容量约是深充放情况下的10倍左右。
南京河西有轨电车1号线车辆每年运行300 d, 每天运行17 h, 每小时运营一个往返, 每个往返放电24次, 每年动力电池的充放电次数为300×17×24=122 400次。
深充放电池整个寿命周期内可放出的能量为98×80%×5 600=439 040 k W·h, 浅充放电池整个寿命周期内可以放出的能量约为4 390 400 k W·h。电池的寿命为4 390 400/5/122 400=7.17年。
因此, 南京河西有轨电车1号线项目的动力电池寿命可以达到7年, 满足寿命的需求。
4.6 意外停车
电池的初始容量为50%, 正常情况下一站消耗的电能为5%左右, 约5 k W·h。两站不充电, 所需能量为15 k W·h;意外停车10 min, 空调全载2 min, 按照70 k W计算, 空调半载8 min, 按40 k W计算, 70×120/3 600+40×480/3 600=2.3+5.3=7.6 k W·h;意外停车启动3次 (每次能耗2 k W·h) , 所需能量为6 k W·h。
即使以上几种意外情况同时发生, 所需的能量为15+7.6+6=28.6 k W·h, 所配置的动力电池依然可以满足能量的需求。因此, 动力电池的方案不仅能满足正常运营的要求, 也能够解决意外停车的情况。
5 结束语
无接触网供电技术是低地板车辆领域新兴的技术, 是很有发展前景的技术。目前动力电池的发展水平可实现部分无接触网供电, 但对于全线无接触网供电还有一定困难, 实际运营效果也有待正式运营的检验。如果动力电池的功率密度进一步提高, 寿命进一步改善, 动力电池在低地板车辆无接触网供电技术上的应用将具有更加广阔的前景。
参考文献
[1]李娜, 陈小洪, 雄文.考虑用户偏好的有轨电车景观研究[J].城市交通, 2009 (9) :72-77, 20.
[2]沈继强.现代有轨电车车辆选型和供电方式[J].中国市政工程, 2012 (5) :68-71, 75.
无接触指纹鉴别系统 篇4
已申请专利
项目简介:
无接触指纹鉴别系统是一种生物测定技术。经过多年的研制开发, 由多项高新技术产品合成。目前已经取得世界108个国家多项专利的保护。生物测定系统是世界目前最安全可靠快速的鉴别手段, 大到户籍管理、安全系统、帐户管理、病人档案管理, 小到智能大楼、城市交通、仓库、PC使用等, 都是理想的快速安全鉴别系统使用对象。随着计算机的推广和普及, 特别是美国911事件发生后, 安全可靠的鉴别系统成为目前的新宠。德国内政部已经强行通过法令, 2002年新护照和银行实行指纹管理和鉴别系统。与指纹鉴别系统相比, 各种辨别技术都存在着误差大, 辨别率低, 受周围环境和心理因素影响以及生产成本高的缺点, 市场覆盖率不大。指纹鉴别系统中, 相比非接触式指纹系统, 接触式指纹系统的最大弱点为, 手指经常接触表面, 表面受磨损, 影响使用精度、使用年限和成本, 指纹受压后产生变形, 影响辨别精度, 并无法判别真假手指或指纹。无接触指纹鉴别系统不仅完善了接触式指纹鉴别的缺点, 另外安装了温度和湿度的辨别, 从而保证了系统的绝对安全可靠性。目前仍在研发其它方面辨别新系统。因目前世界上该行业仍无一标准, 用技术指标来衡定其技术性和先进性。但无接触指纹鉴别系统全面通过美国FBI的苛刻要求, 并有望成为该行业的标准。
无接触指纹鉴别系统 篇5
已申请专利
项目简介:
无接触指纹鉴别系统是一种生物测定技术。经过多年的研制开发, 由多项高新技术产品合成。目前已经取得世界108个国家多项专利的保护。生物测定系统是世界目前最安全可靠快速的鉴别手段, 大到户籍管理、安全系统、帐户管理、病人档案管理, 小到智能大楼、城市交通、仓库、PC使用等, 都是理想的快速安全鉴别系统使用对象。随着计算机的推广和普及, 特别是美国911事件发生后, 安全可靠的鉴别系统成为目前的新宠。德国内政部已经强行通过法令, 2002年新护照和银行实行指纹管理和鉴别系统。与指纹鉴别系统相比, 各种辨别技术都存在着误差大, 辨别率低, 受周围环境和心理因素影响以及生产成本高的缺点, 市场覆盖率不大。指纹鉴别系统中, 相比非接触式指纹系统, 接触式指纹系统的最大弱点为, 手指经常接触表面, 表面受磨损, 影响使用精度、使用年限和成本, 指纹受压后产生变形, 影响辨别精度, 并无法判别真假手指或指纹。无接触指纹鉴别系统不仅完善了接触式指纹鉴别的缺点, 另外安装了温度和湿度的辨别, 从而保证了系统的绝对安全可靠性。目前仍在研发其它方面辨别新系统。因目前世界上该行业仍无一标准, 用技术指标来衡定其技术性和先进性。但无接触指纹鉴别系统全面通过美国FBI的苛刻要求, 并有望成为该行业的标准。
无接触隧道智能监测技术研究 篇6
无接触智能监测技术可以解决公路隧道断面大的特点, 有利于保护测量人员的安全。与地铁的断面比较起来, 公路的断面要大的多, 因此, 在监测断面布设好监测基点后, 每次监测时, 如果频繁地上下在监测基点上进行指示瞄准, 会浪费大量的时间, 对于保护人员安全非常不利。既然监测基点距离底板的距离相对地加大, 也就需要对于监测基点的形式进行调整, 即便于监测又与隧道初支间存在反差, 以利于观测数据的获取。其作用如下: (1) 可以为设计部门提供第一手的隧道施工监测数据, 为设计部门进行隧道设计的调整提供依据; (2) 通过地面和隧道内的实时监测数据, 为业主提供及时准确的数据和信息, 对于可能发生的安全隐患及时提供建议, 使有关方面做好技术准备, 避免恶性事故的发生; (3) 对承包商的施工监测数据进行监督、检验, 使业主掌握准确、详实的隧道施工各期间的监测数据; (4) 当在施工中发生纠纷, 第三方监测单位可以提供独立、客观、公正的监测数据, 作为有关单位界定责任的依据; (5) 通过第三方监测数据的积累, 可为道路隧道施工积累宝贵的经验。
2 关键问题分析
2.1 监测数据的集成化。
三维监测技术可以将监测数据中平面和高程数据合二为一, 简化了隧道监测的过程, 为减少占用隧道时间创造条件。传统的监测方法多采用精密水准测量来监测顶板的沉降, 而在本研究中, 主要人员全站仪一次实现平面和高程位置数据的获取, 即全站仪三维坐标测量。同时根据隧道监测的精度的要求, 要采取必要的措施, 使得监测的精度满足监测的需要。其中监测方法的选取是关系到本次研究实验数据获取的关键, 即如何利用全站仪完成传统由收敛仪和精密水准仪完成的工作。
2.2 智能的隧道监测技术研究。
智能化的隧道监测技术的研究, 实质上是监测数据的记录的自动化, 监测数据处理的自动化, 监测数据分析的智能化, 对于多期监测数据的挖掘技术的研究, 对于监测数据自动图形化的表示方法研究。研究路线图如图1所示。
2.3 监测方案的确立。
监测方案的确立。首先在远离工作面的地方建立监测基准点, 包括平面和高程。在每次监测时, 检测监测点数据, 利用新观测的数据进行新一期的监测工作。在地铁监测过程中, 可将监测点临时布设在底板上。如图2所示, 在高铁隧道内时, 由于要观测拱顶处点位的沉降和位移, 需要将监测点布设在与隧道垂直的部位。而进入地铁监测时, 隧道的净空发生了变化, 需要调整监测点的布设位置。如图3所示, 将监测点布设在与隧道平行方向上。为了便于监测, 可将点位布设在隧道的边邦附近, 以利于监测到隧道对侧的监测点。监测点的埋设, 采用在初支锚喷初凝后的隧道内壁上, 用冲击钻打出10cm深的孔, 在孔内钉入木桩, 木桩顶部与隧道初支面平, 在木桩顶面钉铁钉, 作为后续监测瞄准目标。同时, 在监测点附近, 利用油漆做好标记, 以利于监测时寻找监测点位。
2.4观测方法。
本研究的理论基础是交会双免三维坐标测量方法。交会及时利用全站仪角度测量功能来实现测量目标物坐标的功能;双免既是免仪器高、觇标高, 目的是减少量取仪器高和目标高所带来的误差影响;三维坐标测量, 即测量最后结果是三维数据。利用角度观测进行三维坐标计算, 运用前方交会 (如图4所示) 、免仪器高觇标高、三角高程测量共同完成三维坐标测量。此方法适用于不便于设置觇标和降低量取仪器高、觇标高误差影响的情况。交会角γ控制在50°-110°之间时, 可以满足监测精度要求。因此, 在进行监测时, 可以选取架设仪器位置距离监测点位大致相等, 此时所构成的三角形, 即可满足交会角度在允许范围内。如图5所示即为本研究双免观测示意图。本次研究在A、B两点上分别安置仪器, 首先利用精密水准仪测定出A、B两点间的高差;PB为在B上竖立的水准标尺, 读取水准标尺上P处所对应的竖直角度, 根据下述公式可求出A点的仪器高度:
结束语
由于地质灾害的发生, 关系到地质的状况形成条件诱发原因等多方面因素, 这注定地质灾害的发生具有复杂多变随机的特点, 使得对地质灾害的监测难以有效完成, 加上监测设备的落后、监测技术的不成熟以及监测理论的不健全, 都直接导致很难完成地质灾害的预报预警。随着对地质灾害的研究不断进行, 新的方法不断地提出, 对地质灾害的预报也将更加的综合多种学科, 将地学力学、统计学及计算机科等学科合理地运用到地质灾害预报预警工作中是隧道监测发展的一个新的方向。
参考文献
[1]王国梁.高速公路隧道施工监控量测[J].山西建筑, 2009 (31) .
[2]丁晓红.土质隧道施工监测及数据分析[J].黑龙江交通科技, 2009 (4) .
一维正方准晶的无摩擦接触问题 篇7
自准晶发现以来,准晶弹性理论的研究引起了广大研究者的关注,并取得了大量丰富的成果[3]。接触问题是弹性理论的一个重要分支,目前已有学者展开了对准晶接触问题研究。如Peng和Fan[4]基于积分变换和Fourier级数的方法求解了一维六方准晶半空间的接触问题。Gao和Ricoeur[5]给出了完美粘结或无摩擦接触的两个半无限空间内部集中力的Green函数解,同时考虑了声子场集中力和相位子场集中力的作用。周旺民[6]基于Fourier变换的方法求解了十次对称二维准晶的无摩擦接触问题,并给出了接触应力的解析表达式。基于相同的方法,尹姝媛[7]求解了八次对称二维准晶的无摩擦接触问题。吴业飞[8,9]利用格林函数的方法研究了一维准晶和二维准晶无摩擦接触问题,给出了三种形状压头作用下接触应力的解析表达式,并用数值算例分析了压头下方接触应力的分布情况。对于三维准晶,周旺民等人[10]基于Hankel变换求解了立方准晶半空间与刚性平底圆柱压头的轴对称接触问题。
根据三维物理空间中材料呈现周期性的维数,可以把准晶分成一维准晶、二维准晶和三维维准晶三大类[11]。由于一维准晶的结构相对简单,关于它的研究也最为多见。一维准晶共有六个系,分别为三斜、单斜、正方、四方、立方和六方系。由准晶的弹性理论可知,除了一维三斜准晶外,其他的五类一维准晶在三维物理空间中至少存在一个对称平面。因此研究一维准晶的平面弹性问题有着重要的意义。正方准晶是一种较具有普遍性的一维准晶,关于一维数正方准晶接触问题的研究目前尚未有报道。本文利用广义复变函数方法结合Riemann-Hilbert边值问题讨论了一维正方准晶的无摩擦接触问题,给出了压头下方接触应力和接触位移的显示表达式。在给定条件下,从本文结论出发可得到一维四方和六方准晶的无摩擦接触问题的解。
1 基本知识
取坐标轴x3方向为一维正方准晶的准周期方向,垂直于准周期方向的平面Ox1x2面为周期平面,建立空间直角坐标系。当一维正方准晶的缺陷沿准周期方向x3轴穿透时,材料的几何性质不随准周期方向改变,则有
此时,一维正方准晶的弹性问题可分解为一个平面问题和一个反平面问题的叠加,这里只讨论平面问题,其基本方程如下[12]:
式(4)中,C11,C12,C13,C22,C23,C66,R1,R2为准晶材料的弹性常数;σij,εij,ui和H33分别为声子场应力、应变、位移及相位子场应力分量。
把式( 3) 代入式( 2) ,得到
引入位移势函数[12]
显然,F( x1,x2) 已自动满足式( 5) 。把式( 7) 代入式( 6) ,可得
式( 8) 中,c1= - C11C66,c2= C212+ 2C12C66- C11C22,c3=-C22C66。
式( 8) 称为一维正方准晶的最终控制方程,它是一个四阶偏微分方程。由文献[13]知,它的解可以用两个广义解析函数Fk( zk) ( k = 1,2) 表示为
式( 9) 中,Re表示复数的实部; λk= αk+ iβk( k = 1,2) ,是两个不同的复参数,βk是仅依赖于准晶弹性常数的实常数。λk由下面的特征方程确定
如果特征根出现重根,上述结果可进一步简化。
把式( 9) 代入式( 7) 及式( 2) ,可得到应力和位移的表达式
式( 11) 中,
称广义解析函数f1( z1) ,f2( z2) 以及它们的导数f '1( z1) ,f'2( z2) 为应力函数,则一维正方准晶平面弹性理论问题的求解就是在给定边界条件下确定式( 11) 中的应力分量和位移分量。
2 无摩擦接触问题的求解
如图1 所示,考虑一个宽度为2a的刚性压头完全无摩擦接触于一维六方准晶材料非周期平面( ox1x3面) 上。此时,无摩擦接触问题的边界条件可表示为
在接触面上,切应力边界条件可表示为
以上方程的左端项在上半平面解析,并在无穷远处趋于0,而其右端项在下半平面解析,并在无穷远处趋于0,从而成立
在接触面上,声子场法向位移条件可用应力函数表示为
把关系式( 14) 代入式( 15) ,消去和得到
在接触面外,声子场正应力可表示为
把式(14)代入上式(17),同样消去和可得
式( 18) 中,
引入函数Ω(z)
则 Ω( z) 在x1- 轴上满足条件
式(20)中,
显然易见,式( 20) 为Riemann-Hilbert问题,其解为
式( 21) 中,P0为作用在压头上垂直方向的作用力。以上求得的 Ω( z) 的表达式已满足压头下方力的平衡条件:
特别地,压头为平底压头时,f '( x1) = 0,从而可得
结合式( 9) 得到
把式( 23) 代入式( 14) ,可进一步确定在接触面上的显示表达式。结合式( 1) ,即得压头下方接触应力和接触位移分别为
由式( 24) 可以看出,接触应力在压头边缘具有- 1 /2 阶的奇异性,且接触应力与弹性常数无关,这与经典弹性理论中所给结论一致[14]。式( 25) 的表明接触位移与声子场作用力成比例关系。
3 讨论与数值算例
( 1) 当C11= C12,C13= C23,R1= R2时,式( 2) ~式( 4) 表示一维四方准晶的基本方程。因此,一维四方准晶无摩擦问题的解可用上节给出方法获得。由于弹性常数的减少,问题的求解可进一步简化。
( 2) 当C11= C22,C13= C23,2C66= C11- C12,R1=R2时,式( 2) ~ 式( 4) 表示一维六方准晶的基本方程。此时,式( 8) 简化为
其中,同时式(10)可改写为λ4+1=0。从而,λ=±i以及此时,除本文所给方法外,还可用复势理论、Fourier积分变换等方法求解一维六方准晶无摩擦接触问题。
( 3) 由于目前还未有关于一维正方准晶弹性常数的报道,以文献[15]给出的一维六方准晶的弹性常数为例,对本文结论进行分析。
取
以上弹性常数的单位为GPa 。平底刚性压头的宽度为1 mm( a = 0. 5 mm) 。
图2 给出了不同声子场作用力P0作用下,压头宽度a与声子场接触应力 σ22之间的关系。从图中可以看出,当声子场作用力P0给定时,在接触面上接触应力 σ22随着压头宽度的增大而减小; 当压头宽度固定时,在接触面上,声子场接触应力随着作用力P0的增大而增大,在压头接触边缘会产生奇异性且达到峰值。同时奇异性会随着作用力的增大而增强,上述结论符合客观事实,且与经典弹性结论一致,从而表明准晶材料具有一些和弹性材料相似的性质[14]。
令 σ2= σ22/ P0,ζ = u2/ a分别表示无量纲化接触应力和无量纲化接触位移。图3~图5绘制出了准晶无量纲化声子场接触应力与无量纲化接触位移的关系。观察图3与图4不难发现,无量纲化接触应力σ2在接触面外为零,这与边界条件式(12)相吻合,进而验证了本文求解的正确性。从图中还可以看出,σ2随着ζ的增大而逐渐增大。从图4和图5中可以看出,无量纲化接触应力σ2在接触区边缘变化非常剧烈,且产生了应力集中现象。上述结论与弹性材料中的所得结论一致[14]。
4 结论
无接触供电 篇8
目前,出于对变频发电系统在成本、重量、能量可逆性等方面的优势[1,2],全球飞机制造商们越来越青睐变频发电系统,目前在役的新机型A380,在研机型B787、A350及C系列均选用了变频发电系统。和恒频电源相比,变频交流电源系统具有结构简单、能量转换效率高、功率密度高等优点,但是变频供电系统的应用也带来了一些问题,其中一点就表现在电源频率对配电电网核心部件-配电接触器的影响方面。
由于频率的变化给整个供电及用电系统带来了很大的影响。在变频电源系统中,电弧开断技术受频率影响较大。电源频率越高,电弧电流过零后“零休”时间越短[3],变频电源最高频率为800Hz是目前在恒速恒频系统电源频率400Hz的两倍,严重影响触头的开断能力,开关触头和引线由于集肤效应和邻近效应,频率增加引起交流电阻增加,进而引起损耗增大。对于电流开断能力一定的开关电器,为保证其正常工作,就需要进一步研究开断性能、温升、负载特性等。
1 配电接触器理论分析
本文从接触器触点温升和开断能力两个方面进行理论分析。
1.1 接触器触点温升理论分析
接触器的主触点在长期导通的状态下,会因通过大电流而发热。当温度过高时,会使触点发生材料的软化和冷焊接。本章将着重研究触点的发热,讨论主电流频率变化对主触点温升的影响。
假设触头为面接触,引进过渡电阻R,其面积等于接触横截面。如图1。
令坐标原点处于接触面。此处温度为最大值Tm。在离原点x处取单位长度dx。此单位体内功率平衡如下关系式:
按热传导方程表示P1,P2,按牛顿公式表示P4,得:
式中,ρ、λ———导体的电阻系数(Ω·m)和导热系数(W·K-1·m-1);
K———导体的散热系数(W·m-2·K-1);
m、q0———导体的周长(m)和截面面积(m2);
I、Uc———触点电流(A)和触点压降(V)。
在圆柱导体通过交流电流时,由于趋肤效应,电流只从导体表面通过,等效为导体电阻横截面减小b倍。当电流频率为ω时:
以某型接触器为例,触头材料为银氧化镉,其在电流100A时不同频率对应温度数据如表1所示:
从计算的结果可以看出电流频率的变化对于触头稳态温升的影响非常小,变化只有5%左右,可以忽略其对接触器性能的影响。
1.2 接触器开断能力的理论分析
1.2.1 电流频率对电弧能量的影响
在半个周波内,交流电弧中能量[4]为:
式中:Im———电弧电流幅值;Ua———电弧电压;f———电源频率。
从公式中看出,电弧能量与电源频率成反比例关系。如果电流第一次过零时电弧熄灭,则频率高时电弧能量比频率低时能量小。变频电源系统的频率范围是360Hz到800Hz。频率为800Hz时能量为400Hz时的50%,而360Hz时电弧能量是400Hz时电弧能量的90%。从能量角度考虑,800Hz时电弧比400Hz时容易熄灭,而360Hz时最难熄灭。
1.2.2 电流频率对开断时截流值的影响
当开断小电流时,由于灭弧装置的作用,在电流没有到达自然零点时,电弧熄灭,电流就被突然降至零点,这就是截流现象。由于电流被截断,电感负载上剩余的电磁能就会引起过电压,所以开断电流过零前的d I/dt会影响开断电流的截流。如果电流的频率变大,电流的d I/dt变大,使得此点到达电流自然过零点的时间变小,进而提高了电弧的稳定性,进而使电流在幅值更小的时刻熄灭,降低了截流值[5]。
1.2.3 电流频率对电弧伏安特性的影响
电流频率变化,会对电弧的伏安特性产生很大的影响。如图2。
图中曲线(1)为低频下电弧的伏安特性,曲线(2)为高频下电弧的伏安特性,曲线(3)是电弧的静态伏安特性[6]。
从以上的低频和高频下电弧的伏安特性可以看出,电流频率的变化对电弧伏安特性的影响非常大,在中频(360Hz~800Hz)下,电弧的伏安特性会产生很大的变化。
电弧的伏安特性可以反映弧柱的热惯性与电弧熄弧时间的关系以及弧隙电压恢复过程和介质恢复过程的关系,其对开关器件的开断能力产生的影响很大。在电流频率变化而其他条件不变时,弧柱的热惯性不变,弧柱区等离子体扩散的速度是一定的。
1.2.4 电流频率对“零休”时间的影响
电流过零前零休时间的长短,对电弧的熄灭过程有很大的影响。在这期间零休时间的增长,意味着在电流过零前较长一段时间内,弧柱输入功率接近于零。这样,在电流过零时和过零后,弧柱将更冷、更细,更有可能产生弧柱消失、弧隙中气体转变成绝缘状态等现象。显然,这对于防止电弧重燃非常有利。
弧隙两端的电压不断减小,当小到最小起弧电压时,电弧熄灭,零休开始。当电流的频率增大,考虑电源电压的波形不变,则达到最小起弧电压的电角度是不变的,零休的电角度不变,零休的时间变短。
1.2.5 电流频率对恢复电压的影响
电压恢复过程中加于弧隙上的电压称之为恢复电压。由于电压恢复过程是电路的一个过渡过程(暂态过程),恢复电压一般都具有两个分量:稳态分量与暂态分量。如图3:
其平均电压恢复速度为[3]:
2 变频体制接触器特性试验分析
2.1 接触器稳态温升试验
试验的目的是观察接触器触点稳态温升与电流频率的关系。接触器闭合时触点压降很小,电流很大,只需要模拟出大电流的环境。试验中采用艾普斯AMF-33010电源,此电源为三相400Hz交流电源,每相可以提供140V,25A的电流,可调频率范围是350~450Hz,应用变压器降压升流,以实现大电流。以电流钳测量副边电流。试验原理图如图4所示。
随着通电时间的增长,接触器触点的温度会不断升高,最终达到一个稳定的温度值,这个温度就是触点的稳态温度。分别调节电源频率为350Hz,400Hz,450Hz,记录触点的稳态温度。测试环境温度为25℃,通100A电流。试验数据见表2。
从试验数据来看,频率变化对稳态温度变化的影响很小,和理论分析的结果相近,频率升高会使得稳态温度升高,变化大约为5%。频率的提高使得触点温度的提高是很有限的,并且远低于银基触点温升的上限,在实际的设计和计算中可以忽略由于频率的升高而导致的温度升高。
2.2 接触器开断试验
试验所用的接触器为国产的H800-A6N型接触器,其额定开断电流为175A,额定开断电压为115V。试验得到典型开断成功波形如图5所示。开断试验开断失败波形如图6所示。
图5为420Hz开断试验开断成功的波形,CH1为电容两端电压;CH2为霍尔元件输出信号;CH3为触点两端电压。霍尔元件的输出值表征回路中的电流值,最大量程为500A左右,由于试验中电流过大,出现饱和。
从图5和图6可以看出,如果电流开断成功,电流只产生半个波形,燃弧至过零点时电弧熄灭,随后电压保持不变。如果开断失败电流波形会持续两个波形。
以频率415Hz、590Hz和805Hz点为测试工况,测试变频体制下接触器开断成功率,数据如表3所示。
从开断试验的结果可以看出,试验中随着电流值的增加接触器开断的成功率下降,同时可以看出频率在590Hz时开断能力最差,低于415Hz和800Hz时的开断能力,随着电流的增大开断成功率下降最快。415Hz时开断能力强于800Hz时,但是开断能力差别不大。当频率变化,试验中接触器能否开断受很多因素影响。首先当频率升高,电弧能量降低,从这个角度来看,有助于电弧开断。而频率升高使电流过零点的di/dt变大,不利于开断。接触器的开断能力随着频率的变化而变化可以归结为这两个因素的作用的强弱。
试验结果和分析可知,电流频率变化对电流di/dt值的影响和对电弧能量的影响成为影响开断的主要因素。由于电流频率的升高,由公式W=ImUa/πf得,频率升高电弧能量降低,这使得电弧弧柱的等离子体的能量降低,电流过零时能量可以以更短的时间散失,有利于弧隙的开断。另一方面,由于频率的升高,在相同电流值的前提下,di/dt值变大,使得电流过零时的时间更短,使得电弧能量未及时散失,弧隙电阻未升高到足够大时便建立起反向电流,从而不利于电流的开断。
随着电流频率的升高,弧隙的开断能力时刻处于上述两方面的作用之下。415Hz时,di/dt值的增大起到了主要的作用,使得接触器的开断能力下降,因此590Hz时接触器开断能力小于415Hz,而805Hz左右时,电弧能量起到了更大的作用,电弧能量对开断能力起到主导的作用,因而开断能力升高,805Hz时接触器的开端能力高于590Hz。
3 结论
本文通过理论分析和实际工程分析,从航空接触器的触点温升和开断能力等方面,对民机变频供电体制下航空接触器的特性进行了研究,定性和定量的给出了变频率供电队航空接触器的性能影响,对于民机变频供电体制下配电系统研制和设计点优化有一定的指导意义。
参考文献
[1]David Lazarovich,Mircea Mares,Ileana Rusan,Edwin Yue.Variable frequency use in aerospace electrical power systems[C].PA U.S.A,SAE,1999.
[2]陈伟.基于多电飞机的先进供电技术研究[J].飞机设计,2006(4):64-68.
[3]张冠生.电器学[M].机械工业出版社,1979:61-63.
[4]王其平.关于电源频率50赫和60赫对低压开关电器的影响[J].西安交通大学学报,1982(05).
[5]王季梅.真空开关理论及其应用[M].西安交通大学出版社,1986:49-54.