监测电气化公路受电弓

西门子正在开发自动监测受电弓的系统。这个系统最初是为电气化公路上行驶的电动和混合动力卡车而设计的，采用摄像头和传感器来检查受电弓工况，防止接触导线损伤。电气化列车有时使用类似但更加复杂的系统。

图中所示为德国Groß Dölln电气化公路延长测试段上的行驶场景。

电气化公路系统是西门子专为繁忙的货运路线而开发的低排放解决方案。电动和混合动力卡车利用受电弓，从高架导线获得电能，这样一来，它们在行驶过程中几乎不排放任何废气。电气化公路上行驶着众多车主的车辆，尤为重要的是对受电弓进行监测，以防止因高架导线受损而致使道路封闭。电气化公路系统是一套廉价的紧凑型系统，可以沿道路广泛部署，还可以同时检测车辆是否得到授权。在不久前举办的2014年度 Innotrans贸易展上，西门子推出了这套解决方案，并演示了如何将之用于电气化列车。

不论是在卡车还是列车上，受电弓都会在运行过程中发生磨损。特别是碳接触片，会因与高架导线接触而磨损。如果未能及时检测出已磨损或新近受损的接触片，那么，凹槽、裂痕或不均匀磨损等会导致接触问题，从而损坏高架导线的接触导线。极端情况下，高架接触导线甚至可能断裂。

这个系统最初是为电气化公路上行驶的电动和混合动力卡车而设计的，采用摄像头和传感器来检查受电弓工况，防止对高架接触导线造成损害。电气化列车有时使用类似但又复杂得多的系统。

特殊摄像头监视接触片

该系统通过两种方式监测受电弓：摄像头监视接触片的碳表面；特殊算法评估磨损程度或初发损伤。一旦各种系统提供了足够的测量数据，该解决方案也将尝试预测碳接触片的更换时间。这样一来，便可以根据磨损状态进行维护，尽可能延长接触片的使用时间。此外，传感器将记录高架接触导线的垂直偏转。据此可以推断出接触导线承受的压力。如果受电弓对接触导线施加的压力太大，那么，碳层和高架接触导线都会产生过度磨损。如果压力太小，接触则会断开，并且可能发生电弧，这也会对连接两侧构成应力。

该系统设计独到，可以安装在高架导线的电线杆和桥上，以便沿着道路在尽可能多的地点进行测量。这样就可以得出更多关于高架导线状况的信息，譬如，高架接触导线的悬挂情况。就电气化列车而言，火车站或车辆段入口都是进行测量的合适位置。受电弓工况数据会被发送至控制中心、维护工程师或卡车上的车载装置。目前，西门子正在其电气化公路试验场运行这套监测系统，并优化自动分析功能，包括评估接触片的过程。此后，公司计划制造出一个功能齐备的原型。