铁路轨道检查仪检定台超高检定方法可行性的探讨

铁路轨道检查仪检定台采用超高测量尺显示超高的复现值,通过测量不确定度分析,验证了采用直接测量法对超高部分进行检定的方法的可行性。     

轻便型铁路货车超偏载检测装置

为了在装车站有效防止超载、偏载、偏重现象的发生,研制1种便于携带和快速安装的铁路货车超偏载检测装置。装置的硬件由承力结构组件、传感器、主机和数据显示与存储设备组成。装置的软件包括参数设置、自检、数据采集与处理、显示、查询和传输等模块。承力结构组件安装于轨道内侧,当车轮通过时,测量块承受的重力通过传感器转换成1组检测信号,检测信号经过模拟信号处理器和A/D转换器转换成数字信号,然后传输到主机数据处理器单元,通过数据运算得到检测结果。车辆的全重、超载、偏载、偏重等检测结果可在液晶显示器上显示,也可存储到磁盘存储器中。此系统在青白江车站安装和使用,运行状态良好。     

大型养路机械轨道纵向水平光电测量技术研究

捣固车利用弦测法测量轨道纵向水平时，由于采用钢丝绳弦线而具有一定的局限性，针对这一问题，提出了一种用激光弦替代钢丝绳弦线的光电测量系统。该系统采用单弦法检测轨道纵向水平，在后司机室位置放置激光发射器，在前司机室门口及后司机室前方4 500 mm位置放置光电探测器。该系统包括数据采集、数据处理、图像分析与处理、多传感器数据融合四部分，通过对采集到的数据进行处理，准确定位激光图像光条中心的位置，并对接收到的传感器测量值进行滤波处理，使数据变得平滑，噪声得以有效去除。现场试验结果表明，该光电测量系统与捣固车原有测量系统测量数据的时间响应基本一致，且测量差值最大不超过0.5 mm，能够满足实际测量的需求。     

倾角传感器安装误差对轨道测量仪超高测量的影响

轨道测量仪倾角传感器的安装误差会造成经检定合格的不同轨道测量仪在测量同一段线路的轨道超高时测量结果不尽相同,甚至同一台仪器在不同线路状态的超高测量示值误差亦相差较大。为此,从轨道测量仪的超高测量原理出发,对倾角传感器的安装误差进行分类研究,重点分析了倾角传感器的双轴与轨道测量仪的横向、纵向均不平行时,其对轨道测量仪超高测量的影响。研究结果表明:为了满足轨道测量仪在线路任一位置的超高测量示值误差不大于±0. 30 mm的规范要求,倾角传感器的安装误差角度应不大于0. 5°。     

液压螺栓拉伸量数据测量装置的研究

传统液压螺栓拉伸量数据测量方式主要是采用传统机械指针式百分表,这种靠人工监测手工记录数据的操作方式,存在着人为误读和很多不确定因素,直接影响了螺栓的紧固质量和设备的整体性能。新型液压螺栓拉伸量数据测量装置采用位移传感器采集拉伸量信号,通过数字式百分表实时显示螺栓拉伸量测量数据,同时将采集的数据通过多通道采集系统转换模块经RS-232串口将数据统一传输到中央控制器中,对采集来的多路数据进行虚拟仪表显示和内部逻辑运算、判断、分析、报误等,并将测量数据自动存储并上传形成表格文件,供检验及管理人员进行数据核查和问题分析。     

采用光纤传感器对既有桥梁加固效果监测研究

介绍测量系统原理,提出光纤传感器在桥梁监测中的布设方案.从挠度分析处理机制、桥梁动载弯矩测量与处理、桥梁横向振幅和自振频率、测量数据方面,阐述采用光纤传感器对既有桥梁加固效果监测原理.采用光纤光栅传感器对桥梁加固前后的挠度、动载弯矩等参数进行监测,可对桥梁加固前后健康状态进行精确判断,建立完整的桥梁加固检测方案,实现对桥梁横隔板加固前后的健康状态评估,为桥梁加固质量评定提供依据,为桥梁新的加固技术提供参考数据.     

便携式轨道车辆车轮不圆度及直径测量装置

为了准确、快速地测量和记录车轮圆周方向的外形,以求得车轮不圆度和直径等参数,研制开发了一款便携式轨道车轮不圆度及直径测量装置.该装置由便携式测量机构和便携式计算机组成.测量机构将传感器所采集到的数据转换成脉冲计数,通过USB总线接口传输至便携式计算机.计算机软件对外形数据进行分析计算,并显示结果.绐出了测量原理、算法及误差分析方法.     

基于多传感器集成的地铁限界及轨道几何状态检测应用研究

对地铁限界及轨道几何状态进行检测是地铁运营维护的重要工作,采用人工检测既费时又费力,运用大型轨检车的费用太高.为了便携快捷地检测地铁限界及轨道几何状态,基于多传感器集成开发一种便携检测装置,进行检测应用研究.通过将激光扫描仪、轨距传感器、里程计和倾角仪等传感器集成到轨检小车上,设计配套的软件系统,构造了限界检测、轨距计算、超高计算、坐标系转换和里程计标定等板块.应用该便携装置对长沙地铁三号线侯家塘站至四方坪站进行检测,分析和验证了检测结果,检测装置最终实现了超限报警、图形及超限数据自动录入、轨枕自动识别及轨道几何尺寸数据自动采集等多项功能.     

HX_D1型电力机车THTF4.5牵引风机转速监测

系统利用MCS-51单片机和霍尔传感器测量THTF4.5牵引风机电机转速,研究M法、T法和M/T法电机测速的原理,并采用M测量方法测量电机转速.设计了系统的硬件电路和软件介绍霍尔传感器测速方法,将脉冲信号送入单片机进行计数运算并通过LED显示结果。分析消除±1个脉冲误差,满足电机测速精度要求,测速系统具有结构简单,安装方便,检测方式多样,检测精度高等特点。     

铁路曲线外轨超高智能系统

提出了一种旨在调节铁路曲线段外轨超高的智能系统.介绍了该系统的组成及工作原理.该智能系统主要包括速度检测装置、中央处理系统、外轨超高调节装置、监控装置等,通过检测即将驶入曲线段的列车速度,计算出列车所需的外轨超高值,在列车驶入曲线段之前完成超高调节.该智能系统可实时调整铁路曲线外轨超高,以适应不同速度的列车对外轨超高的需要.     

铁路轨道现场测量准确性提升方法及测量数据应用思路

通过对现场测量过程的分析以及温度对轨距和超高测量结果的影响试验，得出影响现场测量结果准确性的主要因素有测量现场复杂环境、测量仪器的准确度、测量人员操作不规范、测量仪器选择错误等。可通过选用经过专业计量实验室校准或者检定的测量仪器、对测量结果进行修正、优化测量仪器的设计、选择适宜的测量时段等，减小测量仪器和环境因素对测量结果的不利影响；通过提高测量人员技术水平、规范测量过程等方法，消除人为因素导致的测量误差。采用大数据技术对测量数据间的关联及变化规律进行分析，进而预测线路未来状态，有利于实现线路维修从周期修转变到状态修。     

道岔尖轨密贴和开程的动态检测方法研究

针对道岔尖轨密贴和开程的动态位移检测问题,采用具有磁致伸缩效应的位移测量技术,在道岔牵引点的定/反位分别安装位移传感器进行尖轨位移的全程动态测量,并对测量数据进行校准、保存、分析和显示。经现场试验验证:该动态检测方法能够满足道岔尖轨位移动态检测功能和性能的要求,为道岔的日常运用维护提供了有力的技术保障手段。     

深圳地铁轨检车检测系统的研制

采用构架与轴箱间的侧滚和垂向位移量修正的测量技术、CCD光电传感器和高频响二维自控电路,研制出构架式光电伺服轨距测量装置,提高了轨道几何检测系统的安全性和稳定性。钢轨波磨检测系统根据惯性测量原理,采用模拟—数字混合滤波的数据处理方法,消除了速度对检测结果的影响。由数据库服务、数据采集处理计算机、数据应用计算机、高速网络打印机、QNX4实时多任务操作系统、SQL数据库管理系统和轨检数据实时处理软件共同构成了车载局域网数据实时处理系统,自动完成检测数据的采集处理、修正、合成,并根据需要以波形和表格的形式实时显示和打印输出轨道几何数据。     

钢轨打磨车用波磨轨廓检测装置研究

针对钢轨横断面磨损、波浪磨耗现象,提出了研制安装于钢轨打磨车上的波磨轨廓检测装置的课题.该装置主要采用非接触式激光传感器三角测量法进行轨廓检测,采用激光传感器不等弦测量法进行波磨检测,借助CAN(控制器局域网)总线技术,开发相应的软件,对激光测量数据进行了分析处理.介绍了该装置的各组成部分及相应的软件系统,通过对检测数据的分析,提出了钢轨波磨打磨石的验收标准.     

基于中点弦测法的车载式车轮不圆度测量

列车车轮不圆度是影响列车运行平稳性的重要因素，目前静态检测设备均需抬轮的准备工作，极大降低了检测效率，接触式传感器测量易发生损耗，导致测量发生误差，为提高检测效率以及避免检测误差，采用中点弦测法结合逆滤波器实现对车轮不圆度的车载式测量。检测时列车以低速运行，通过激光位移传感器实现非接触式测量，并同时利用3个激光位移传感器的具体位置关系和测量值得到弦测值作为逆滤波器的输入，构造逆滤波器的频率响应函数使一定波长范围内的不圆度数据得到还原，最后再构造低通滤波器以及进行离散傅里叶变换该车轮各个阶次多边形磨耗的粗糙度等级。通过实验测量数据验证，采用中点弦测法测得的车轮不圆度数据与真实不圆度数值的误差较小，可以实现车轮不圆度数据的车载式测量，各个阶次的粗糙度等级也可反映被测车轮目前的磨损状态。     

基于惯性组合导航技术的自走行轨检装置

针对现有轨道线路几何参数测量中存在的检测效率低，检测设备安全性和环境适应能力差、自动化程度低等问题，设计了基于惯性组合导航技术的自走行轨检装置。轨检装置中的惯性组合导航测量系统加电后进入初始对准模式，通过测量、解算得到导航初始航向角、俯仰角、横滚角以及速度、位置信息。初始对准完成后测量系统进入正常导航状态。通过测量系统内置的高性能组合导航处理器，对陀螺及加速度计测量数据进行处理，融合全球导航卫星系统定位信息，实现组合导航。采用Kalman滤波算法实时解算出轨向、高低、正矢、轨距、超高等轨道几何参数。经在试验段多次测量，各项参数重复性检测差值均满足要求。     

基于陀螺平台的摆式列车线路信息检测系统研究

针对各国摆式列车采用的检测模式存在的问题,提出了基于单轴陀螺平台的摆式列车倾摆控制检测方法。所用陀螺平台由一个二自由度的挠性动力调谐陀螺和一个石英挠性加速度计组成的单轴平台系统。测量时,借助安装在头车车体地板上的单轴陀螺平台和车体与二系悬挂之间的两个位移传感器建立测量的水平基准线,可测量出列车过曲线时线路的超高值和曲线的曲率值,通过简单计算便可得到摆式列车倾摆控制所需未平衡离心加速度的大小,为倾摆控制提供量的信息。此外,陀螺平台系统良好的动态响应特性,为实时判断列车进、出曲线提供了可能。试验和仿真计算表明,该检测方法能够避免对加速度传感器信号直接滤波带来的延迟,满足摆式列车倾摆控制实时性的要求。     

基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究

捣固车作业线路纵向水平测量采用传统钢丝绳弦线法，长周期使用存在钢弦磨损、断裂的风险，且钢弦抖动会影响测量精度及稳定性。针对这些问题，本文研发了一套基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统。该系统基于位敏探测器（Position Sensitive Detector,PSD）激光测量原理，采用E型激光发射器和接收器实现激光偏移量的测量。以DCL-32连续式捣固车为例，通过加速度传感器和激光传感器获取捣固车的振动特性，在振动实验室利用该系统进行现场工况模拟试验，并与现场试验数据进行对比。结果表明：该系统能够实现35 Hz振动频率跟随，可靠、稳定地采集线路纵向水平数据。     

盾构滚刀磨损在线检测系统设计

盾构刀具磨损检测一直是盾构施工过程中的一个难题。在盾构机掘进过程中,无法直接测量刀具的磨损量,这就给刀具的视情换刀带来了巨大的困难。针对盾构施工时的刀具磨损检测,设计了盾构滚刀磨损在线检测系统。其中,下位机采用电涡流传感器对盾构滚刀的磨损进行检测,将电涡流传感器采集到的电信号转换为数字信号后通过串行通信方式与上位机通信;上位机利用C#编程语言开发了盾构滚刀磨损检测软件系统,将下位机采集到的信号进行处理与计算并显示出刀具的磨损量。通过对盾构滚刀磨损的实时测量,从而及时准确地掌握滚刀的磨损状态,为"视情换刀"提供技术支持。     

基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统

为了检测机车动力学性能参数及监测机车运行状态,当前通常采用了基于传感器的接触式测量方法,因而存在动态测量困难、零漂大和抗干扰能力差等缺点。轮轨接触点位置变化能直观的反映出机车运行状态,所以设计了一套基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统。该系统将相机垂直安装在转向架上,利用相机相对于转向架保持相对静止的特点,通过轨道在图像中的坐标变化来测量轮轨的相对横向位移,并分别在无砟和有砟轨道两种不同条件下实现了机车轮轨相对横移检测、数据显示和存储。实验结果表明,该系统不仅能显示轮轨相对横向位移,而且对检测环境有较强的适应性,这对进一步探索和评价机车运行安全性机理有重要意义。