钢轨连接板视频检测系统

目前已开发出了钢轨连接板自动视频检测系统,并成功进行了现场裂缝钢轨连接板检测效果评估。联邦铁路管理局研究与开发办公室与ENSCO.INC公司共同为该项研究活动提供资金。该系统利用安装在公路/铁路两用车(图1)上的高分辨率行扫描摄像机和2套钢轨连接板激光传感器进行检测。在两次现场示范检测中,系统对裂缝检测的故障报警率低,达到了预期的要求(检测到的裂缝中40%得到了系统操作人员的确认,60%未被确认)。尽管有15%的裂缝未检测到,但这些裂缝都不是中心裂缝。目前正对检测算法进行修正和试验,以降低裂缝失测率,以及由于道碴过高,植物、油渍、泥土或钢轨连接板附近的其他因素造成的错误判断。     

钢轨纵向应力的超声波检测

钢轨纵向应力是铁路安全与维修中一个突出的问题。日常及季节性的温度变化使无缝钢轨产生很高的纵向应力（LRS）。一旦钢轨中出现过大的纵向拉应力，会导致钢轨绝缘连接板及其他钢轨扣件出现疲劳。当出现过大的纵向压应力时．可能引起胀轨．该问题已经成为铁路行业进行安全方面研究的重点。此项研究的目的是为铁路企业在需要的地点提供对钢轨纵向应力进行检测的能力．     

钢轨纵向应力的超声波检测

钢轨纵向应力是铁路安全与维修中一个突出的问题。日常及季节性的温度变化使无缝钢轨产生很高的纵向应力(LRS)。一旦钢轨中出现过大的纵向拉应力,会导致钢轨绝缘连接板及其他钢轨扣件出现疲劳。当出现过大的纵向压应力时,可能引起胀轨,该问题已经成为铁路行业进行安全方面研究的重点。此项研究的目的是为铁路企业在需要的地点提供对钢轨纵向应力进行检测的能力,以便采取合理有效的预防性维修。目前正在内布拉斯加-林肯大学(UNL)进行的研究,由美国联邦铁路局(FRA)提供支持,重点是利用超声波对钢轨纵向应力进行检测*。超声波速度与固体中应力之间的关系,也被称作是声电效应,是此次研究的基础。基础开发工作在内布拉斯加-林肯大学的试验室及有一小段轨道的所谓"工地试验室"内进行。试验室内开发的测量技术被运用到实际现场当中。当前正在将超声波检测数据与安装在钢轨上的应力模块检测的数据直接进行比较。*这些最新的技术,有利于通过移动平台完成钢轨纵向应力的检测。     

钢轨缺陷在线高速检测

由圣地牙哥加利福尼亚大学研发的钢轨缺陷检测样机在最近进行的现场试验中取得了令人鼓舞的结果。该研究项目是由美国联邦铁路局研究与开发办公室提供资助。在2008年3月进行的现场试验中,最高检测速度达到1Omph。试验轨道包括三节轨头有不同程度内部缺陷的钢轨（占轨头面积的比例分别为35％、35％和12％）。其中,二节为表面横向轨头断裂（2％和5％）．一节为表面斜向轨头断裂（3．5％）。试验结果表明,对所有缺陷的检测成功率非常高。在不同环境条件下进行的24次试验中,包括大风天气和雨天,成功率达到75％～100％。     

无缝线路钢轨爬行检测现状与展望

钢轨爬行检测是保障铁路安全运营的重要检测内容。本文调研钢轨爬行的管理规范要求和检测方法,阐述目前我国钢轨爬行检测过程中存在的主要问题,包括线路里程长、检测任务重、标记缺失、现场检测记录不准确等问题。钢轨爬行检测新技术研发势在必行,在新技术的应用研究中,机器视觉检测方法能够实现高精度（优于1 mm）、非接触式检测。搭载移动平台开发移动式智能钢轨爬行检测技术将替代人工巡检,成为未来主要的研究方向。结合信息化平台的数据收集、管理和分析,可实现线路状态全方位评估和预测,促进我国铁路智能化检测养护维修技术发展。     

中国铁路物资总公司钢轨供应链系统在全路推广使用

在铁道部运输局基础部的支持下，中国铁路物资总公司设计开发的钢轨供应链系统（RSCM），于2009年2月开始在全路推广使用。2月22～25日，钢轨处与项目开发单位万博网讯共同在铁科院开办了钢轨供应链系统（RSCM）培训班。培训内容包括系统的整体介绍、各功能模块分解演示与讲解、现场示范操作等，同时安排学员实际上机操作熟悉网上操作流程。     

钢轨波浪磨耗检测系统的研究开发

在了解国外各种检测方法基础上，研制完成了钢轨波磨在线检测系统RCIU－1，该系统是一个安装在轨检车上，对钢轨波浪磨耗进行动态在线检测的装置，它采用惯性法原理，利用虚拟仪器技术，在Windows操作平台下实现对轴箱加速度信号的等距离采样、显示和存储，实现了多任务并行处理，同时通过数字处理、积分滤波输出代表钢轨波磨幅值的位移量或标准差。从系统构成、检测原理、数据处理、多任务运行机制、系统标定和动态试验等几方面作了详细阐述。     

智能化钢轨廓形打磨方案设计研究及应用

根据钢轨打磨磨削理论和钢轨实测廓形数据，建立单遍和多遍最优打磨方案设计模型，提出一种基于个性化模式库的钢轨廓形打磨方案设计方法，开发了智能化钢轨廓形打磨方案设计系统，并开展现场钢轨打磨作业应用。结果表明：将钢轨等效偏差指数作为最优打磨方案设计的优化目标函数，能够较好实现打磨后钢轨廓形逐步向目标廓形贴合；开发的智能化钢轨廓形打磨方案设计系统，能够根据现场实测钢轨廓形进行批量打磨方案设计，并能预测打磨后的钢轨廓形，可显著提升打磨方案设计效率；采用该打磨方案设计方法开展现场打磨作业，打磨后钢轨实测廓形与模拟廓形基本吻合，主要轮轨接触区域钢轨廓形与目标廓形较打磨前贴合程度明显提升，打磨后钢轨廓形GQI指标均达到优良等级且钢轨表面状态良好，能够较好地满足打磨作业要求。研究的相关成果可显著提升钢轨廓形打磨方案的准确性和设计效率，为铁路钢轨打磨作业提供直接、有效的指导。     

无缝线路钢轨纵向力及锁定轨温检测系统(NTS)的试用

介绍无缝线路钢轨纵向力及锁定轨温检测系统(NTS)的基本原理和系统组成,结合在济南局管京沪线和陇海线两处无缝线路上的试用结果,表明NTS实测无缝线路钢轨纵向力、锁定轨温与现场采用钢轨张拉器张拉施工的张拉力及锁定轨温,结果与现场实际锁定轨温相当吻合,获得了试用的成功.     

城市轨道交通曲线钢轨波磨检测与评价方法研究

钢轨波磨已成为城市轨道交通伤损的主要形式之一.对钢轨波磨的检测与评价方法进行了研究与分析.波磨检测的基本原理均基于弦测法和惯性基准法.波磨评价目前主要基于频域分析、时域分析及轨面粗糙度评价.基于对上海轨道交通1号线钢轨波浪形磨耗的连续布点测试,对所测数据进行了频谱分析,并结合现场情况对波磨的程度作出了评价.     

高速铁路钢轨短波不平顺检测研究

在提速及高速线路中,钢轨短波不平顺是引起运行噪声、振动及轮轨冲击的关键因素。如何有效预防和解决钢轨短波不平顺问题,采取有效手段进行检测,利用监测数据指导现场,从而及时解决线路短波不平顺病害是目前工务系统急需解决的问题,也是保障高速铁路行车安全的必要手段。     

钢轨波浪形磨耗形成机理及减缓措施研究

钢轨波浪形磨耗是世界铁路近百年来致力解决的极其复杂的问题，本文根据轮对与轨道系统的弹性振动使轮轨间产生的粘振动（或粘一滑振动）是钢轨波浪形磨耗形成的基本的观点，建立了柔性轮对与柔性轨道系统横向与垂向耦合的非线性动力学模型，对轮轨间的磨耗功响应进行了模拟研究，并在１：５和１：１滚动试验台及现场行车上进行了试验研究，研究结果表明上述观点是成立的，本研究还提出了能有效控制钢轨波浪形磨耗的一些建议。     

轮轨中低频相互作用与钢轨波浪形磨耗

针对钢轨波浪形磨耗，建立了一个具有弹性轮对与弹性轨道的转向架－轨道系统，在中低频率范围内空间耦合（三维）非线性动力学模型。对典型的钢轨接头冲击下轮轨中低频相互作用模式进行了模拟计算分析。结果表明，轮轨垂向冲击可激起轮轨间横向与纵向的相对振动，从而导致轮轨磨耗数以较高频率变化，使钢轨产生波浪形磨耗。随着运行速度的增加，会激起轮对轨道更高阶振型的振动，使钢轨产生短波的波浪形磨耗。本文的轮轨中低频动力学     

公铁两用新型钢轨探伤车的开发

JR东日本公司在钢轨探伤方面，鉴于以往维修用钢轨探伤车过于复杂，开发了一种用汽车改装的钢轨探伤车。以往探伤车为了检测钢轨顶部损伤而采用400和700的超声波探头，新型探伤车通过增加400探头而扩大探伤范围，车辆以灵活应对现场需要而提高了检测精度；比以往探伤车机器数量减少80％、水箱容积减小90％，利用汽车为主体并且保障了必要的测定分析空间。在轨道的侧移装置上走行，速度10km／h时脱轨系数不会超过1．14。     

DGTC-80型地铁钢轨探伤车

为更快更好地完成地铁线路钢轨内部伤损的检测,并降低车辆尾气排放对线路周边环境的污染影响,宝鸡中车时代开发了DGTC-80型地铁钢轨探伤车。该探伤车搭载满足欧Ⅳ阶段排放标准的柴油发动机和代表国际先进水平的SYS-1900型探伤检测系统,配备先进的激光自动对中装置及辅助检测钢轨表面状态的高速摄像装置,能大幅提高地铁探伤车综合检测能力和减少尾气排放,满足地铁线路检测作业需求。     

基于尺度不变特征变换的钢轨蠕变检测研究

针对钢轨现有定点蠕变检测技术的不足,提出一种基于尺度不变特征变换及图像配准的非接触式实时观测方法。通过安装于轨侧观测桩上的相机对待检钢轨进行拍摄,提取图像中轨腰附近预定义的感兴趣区域,而后基于尺度不变特征变换,与同一视场中钢轨未蠕变图像的对应感兴趣区域进行配准,得到定场环境下多关键点在像素坐标系中的轨向及高低位移集。根据相机的内外及畸变参数将像素位移集映射到世界坐标系,对轨向及高低位移集分别求均值,得出钢轨的轨向及高低蠕变量。为验证方法的有效性,搭建试验平台并采用OpenCV开发了仿真系统。研究结果表明:高低和轨向蠕变的相对测量误差均值分别低于0.606%和1.170%。     

钢轨探伤车轨头伤损检测率低的原因及对策

分析了探伤车在钢轨检测中轨头伤损检测率低的主要原因,提出了控制检测速度、提高轨面光洁度、加强设备维修保养、培训操作人员、及时调整设备参数等有针对性的措施,以达到提高钢轨轨头伤损检测率,确保铁路运输安全的目的。     

基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统的设计

为解决无轨道电路区段环线加计轴闭塞设备不具备断轨检测功能、现有钢轨探伤设备不能在线动态监测断轨的问题,设计开发基于LabVIEW的超声导波断轨检测系统,介绍其设计方法和测试步骤。该系统以超声导波为检测信号,不易受道床电气参数影响,具有断轨检测、报警记录和历史查询等功能,可有效检测出无轨道电路区段的钢轨断裂,对改善工务部门断轨检测现状,防止断轨事故的发生具有重要意义。     

钢轨滚动接触疲劳的进一步研究

2000年底至2001年初大面积钢轨滚动接触疲劳引起了英国铁路断线，钢轨滚动接触疲劳由三部分组成：轮轨接触面表面引起的初级裂纹，由接触应力场引起的浅角裂缝的发展；钢轨内部深层次大面积的应力场裂缝的延伸，这三个因素在转换时就产生了开裂的可能，另外自然磨耗或打磨产生的磨耗可能促进裂纹的发展，科研人员认为对钢轨滚动接触疲劳的认识和现在理解的现场实践战略有待进一步研究。     

GTC-80型高原钢轨探伤车

为满足海拔5 100 m的青藏高原地区青藏铁路钢轨检测需求,开发了GTC-80型高原钢轨探伤车。开发过程中采取了针对措施以适应高原地区的海拔高、气压低、缺氧、高寒、温差大、风沙大等恶劣气候条件。该探伤车利用先进的探伤检测系统对钢轨伤损的类型、位置、程度以及累计变化进行自动检测、分析、显示、记录和打印,满足高原地区的使用要求。