关于接触网4C图像智能识别的分析和探讨

李振 刘芬

摘要：目前接触网4C图像分析工作基本采取人工识别分析方式，存在工作量大、效率低、时效差等问题。本文利用浩吉铁路接触网4C数据的智能软件分析结果与目前设备管理单位人工分析数据的结果进行比对分析，探讨接触网4C图像智能识别分析在接触网4C管理中的应用前景，更好的发挥接触网4C图像智能识别分析作用，及时消除接触网静态检测病害，为接触网设备供电安全保驾护航。

关键词：接触网设备;接触网4C管理;智能分析软件;应用前景

1 引言

铁路接触网悬挂状态检测检测装置（4C）是铁路6C检测装置中一种十分重要的检测监测装备，它能够周期性地对接触网支撑装置、定位装置、附加悬挂等接触网主要零部件、结构及相关位置参数进行高分辨率成像，其后对采集图像进行逐张仔细查看，发掘检测数据反映的设备缺陷，及时有效的指导设备管理单位工区处理设备安全隐患和故障，保障接触网设备安全稳定运行。但是，目前各设备管理单位采用人工识别分析海量图像的方式来发现设备缺陷，存在工作量大、效率低、时效性差灯问题。而智能化识别分析能够达到提高分析效率、缩短分析时长的作用。因此，接触网4C图像智能识别分析在接触网4C管理中具有较大的应用前景。

2 浩吉铁路接触网4C检测及分析情况

（1）浩吉铁路接触网4C图像检测情况：2021年2月22-25日，武汉局工电检测所利用综合巡检车对浩吉铁路武汉局管内进行了接触网4C检测工作，检测数据共计拍摄1288公里，形成数据大小1441.63GB（约1227000张图像）。

（2）检测数据分析情况：分析人员利用综合巡检车地面分析中心的接触网4C图像智能分析软件对检测数据进行了图像分析，智能软件分析累计时长约为77小时，人工复核用时约为3.5小时，发现缺陷2498处，实际有效缺陷893处，缺陷分布具体情况如表1所示，现场图像如图1所示。

3 4C图像智能分析软件的优势

根据此次浩吉铁路接触网4C检测数据智能软件识别分析结果与目前设备管理单位人工分析数据的结果进行比对分析，可以发现目前智能软件分析存在以下优势：

（1）分析效率高：接触网4C图像智能分析软件能够根据计算机算法自动识别4C图像中存在的缺陷，并同步记录缺陷所在的区间、杆号和位置。根据此次4C数据分析结果发现，图像智能分析软件图像识别分析速度每公里大約用时3.76分钟，而目前设备管理单位人工图像分析速度大约100跨/天（换算后约每公里用时96分钟），智能分析软件分析效率为人工分析的25倍左右;

（2）分析质量高：智能分析软件能够根据计算机建立起来的数据模型，更快的识别分析出设备存在的缺陷，并自动标注缺陷类型、位置和等级，而人工分析图像数据，存在大量的工作量，并需要人工标注缺陷信息，且人工分析存在某些缺陷项点的漏判;

（3）分析时效性强：智能分析软件能够精准定位缺陷位置，减少排查工作量，用时较短，尤其针对重大安全隐患能够及时发现，并指导设备管理单位排查和处理，保障接触网设备供电安全。而人工分析海量4C图像存在工作量大、耗时长的弊端，时效性较差;

4 4C图像智能分析软件的问题

（1）缺陷库类型较少。目前综合巡检车地面分析中心的接触网4C图像智能分析软件仅建立了14种较常见设备缺陷的计算机数据模型，因此此软件只能识别14种接触网缺陷类型，还有大量缺陷类型不能自动识别，识别过程中存在漏项，需进行人工识别。

（2）缺陷正确率不高：根据此次浩吉铁路4C图像智能软件分析数据情况来看，除了部分缺陷正确率达到60%以上，其余缺陷正确率不足50%，智能分析后的缺陷须进行人工复核;智能分析软件不能百分百识别缺陷。

5 4C图像智能识别分析后期发展

（1）优化图像识别算法。根据现场实际设备情况和接触网缺陷类型，建立缺陷种类齐全、缺陷等级合理的设备缺陷数据模型。通过不断优化图像识别算法，达到智能化识别更多的接触网缺陷类型的目的，并不断提高智能软件分析缺陷的正确率，更好的指导设备管理单位的运营管理。

（2）强化软硬件功能。后期依然需要不断研发软硬件功能，提升软硬件质量，加快图像智能化识别分析的速度，达到更快、更准、更高效的识别接触网设备缺陷。

6 结束语

接触网4C图像分析工作任重而道远，是一项长期且艰巨的任务。虽然现有的接触网4C图像智能分析软件仍存在大量不足，但是智能识别分析是接触网4C图像识别技术发展的潮流和方向，将来势必逐步取代人工分析，缩短接触网4C图像分析时长，释放接触网“运检修”分离后的检测分析压力，将更多的精力投入到设备维护检修过程中，从而进一步保障电气化铁路供电系统的安全稳定。

参考文献：

[1]《普速铁路接触网运行维修规则 》 铁总运〔2017〕9 号.中国铁道出版社 2017.

[2]《普速铁路接触网安全工作规则 》 铁总运〔2017〕25 号.中国铁道出版社 2017.

[3]《中国铁路武汉局集团有限公司高速铁路供电安全检测监测系统（6C）系统维修管理办法 》武铁供电〔2018〕411号. 2018.

[4]《中国铁路武汉局集团有限公司接触网悬挂状态检测监测装置（4C）管理办法 》武铁供电〔2020〕70号. 2020.