GJ-6型轨道检测系统几何测量不确定度及准确度研究

GJ-6型轨道检测系统采用机器视觉等高新技术实现轨道几何不平顺的实时测量。本文基于GJ-6型轨道检测系统,采集CRH2J高速综合检测列车在国家铁道试验中心以及某城际铁路下行线型式试验数据,设计试验标准差、2倍标准差、第95百分位偏差试验,研究检测系统轨道几何测量的不确定度及准确度。研究结果表明,该检测系统轨道几何测量精度高,准确度好。     

捣固车超高测量系统的研制

捣固车超高测量系统采用高精度倾角传感器对线路几何参数的变化进行精确测量,并对传感器采集到的数据进行数据滤波及数值转换。可利用处理后的数据对所检测的轨道进行直线段超高分析、曲线段超高分析和不确定度分析,通过检测到的水平数值结合里程数据,可实现三角坑病害分析。该系统通过数据显示技术将所测量数据实时显示,显示系统采用高亮度显示屏,显示亮度可根据作业环境自动调节。     

轮对振动及轴温在线检测系统

针对城轨车辆运行过程中由于轮轨冲击造成的轮对损伤故障和列车轴承故障,提出了一种基于轮对振动信号检测法和列车轴承温度红外检测法的在线检测系统;详细介绍系统的总体架构、具体工作原理,并对该系统进行数据仿真、特征值提取和列车过车试验,验证结果表明该系统优于传统的人工测量,具有实时、准确、可靠等优点。     

地铁联锁站数据监测系统设计研究

详细介绍了广州地铁2、8号线联锁站数据监测系统硬件架构的组成,着重阐述了轨道电路及转辙机的电参数测量方案、车地通信发送设备的实际列车识别报文解析方案、轨旁设备指示灯状态监测方案及现场操作员工作站的视频监测方案。该系统实现了信息的实时采集、存储和分析,可获取设备的实时状态;能利用隔离技术获取设备数据,并对这些数据使用数理统计和大数据处理方法进行解析,从而完成数据物理意义的表示。其对故障分析和排查有一定的帮助。该系统还具有良好的可扩展性,已在广州地铁2号线萧岗站试应用,试用效果良好。     

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。     

广州地铁新线车辆受电弓在线动态检测系统

针对地铁车辆受电弓检测耗时耗力的问题,提出了一种利用图像检测法的在线动态检测系统。首先介绍了系统的总体构成,包括现场数据采集单元、现场控制单元、数据分析单元、数据存储与发布单元和客户访问单元五部分;其次详细介绍了系统的四个子系统(受电弓弓头检测系统、受电弓温度检测系统、车顶监测系统和车号自动识别系统)的系统方案和工作原理;最后对该系统进行计算机仿真验证,验证结果表明该系统优于人工测量,具有实时、准确、可靠等优点,满足受电弓测量和维保需求。     

增压器微机检测系统

以往增压器试验台大多数都是采用指针式仪表或数字显示仪表来读取试验数据。增压器微机检测系统能够实现转速、温度、压力、流量、位移等参数实时测量和计算出各工况点性能，并绘制出曲线图，提高了测试精度，该系统在哈尔滨配件厂，库尔勒机务段等多处应用成功。     

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。     

铁路结构物在线监测系统

正中国铁路郑州局集团有限公司科研所研制开发的"铁路结构物在线监测系统"是人工干预最少的结构物在线监测平台,可实现数据采集、上传、分析、预警、评估等功能·该系统基于物联网和大数据技术,对桥梁、隧道、边坡、轨道板等结构物进行监测,可将长期监测到的数据完整地储存在云平台中,能够实现数据可视化,可实时掌握结构物的运行状态,为指定结构物的管养维护方案提供参考。该系统分为"铁路沉降自动化监测预警系统"、"测量机器人自动化监测系统"和"铁路结构物安全在线监测系统"。"铁路沉降自动化监测预警系统"主要对铁路设施沉降进行监测,利用静力水准仪作为主要监测手段。该系统针对结构物沉降设置了特定算法,专门服务于各类沉降监测。"测量机器人自动化监测系统"搭配变形监测终端,能够直接读取和控制主流测量     

道岔动力特性实时监测系统的开发

基于美国国家仪器(NI)公司的嵌入式测控系统CompactRIO 9068和c系列数据采集卡NI 9237、NI 9234等系列硬件设备,用图形化编程语言Lab VIEW开发了道岔动力特性实时监测系统。该系统实现了同时对轮轨力和振动加速度的数据采集、数据传输、数据存储和数据实时显示等功能。通过在某城市轨道交通线上的试验验证了本系统工作的可靠性。     

应用PDA与全站仪实现新建铁路勘测数据的自动采集

利用软件使PDA与全站仪配合作业，可进行新建铁路勘测中导线测量、三角高程测量、线路三维放样、横断面测量等工作。该方法能够自动采集数据并实时进行质量检核，所得数据能轻松导入到用户的后处理系统。介绍了该软件的功能、特点及达到的效果。     

利用车载RTGPS进行铁路既有线动态测量

本文对实时ＧＰＳ（ＲＴＧＰＳ）系统作了一些介绍，重点探讨了将其置于列车上进行实时动态既有线测量的可行性、所用方法以及需解决的一些问题。在理论上进行了分析，并结合国外的一些试验对ＲＴＧＰＳ测量的精度进行了验证。得出结论：利用车载ＲＴＧＰＳ进行既有线测量，简单易行、效率高、精度高。     

基于遥感数据的选线三维地理环境建模方法

遥感技术、数字摄影测量技术可以快速获取选线区域的数字高程模型和影像数据,结合计算机图形学、科学计算可视化快速建立虚拟选线系统的三维真实地理环境,从而在该三维环境中进行选线设计。针对虚拟环境铁路选线系统大规模地形的特点,给出一个与视点相关、视线方向相关、地形起伏幅度相关、格网最小间距相关的连续多分辨率简化网格模型,克服拼接裂缝问题,实现基于四叉树的动态多分辨率三维地形实时显示与漫游。试验结果表明,该方法可以很好地满足虚拟环境选线系统大规模三维地形可视化和实时漫游的要求。     

高速铁路车载检测数据无线传输系统研制及应用

高速铁路车载检测数据具有体积大、时效性强、安全要求高的特点,给数据无线传输系统的性能带来很大挑战。高速铁路车载检测数据无线传输系统基于工业级5G无线网关和AirFlash毫米波车地转储设备搭建数据传输网络,其中,5G无线网关用于实时传输各检测系统产生的超限大值数据,车地转储设备用于快速传输大体积原始数据。为保障检测数据的时效性和安全性,在传输过程中还利用数据压缩、数据加密算法对检测数据进行处理,并针对特殊场景设计数据传输策略。该系统搭载于检测车并在实际线路进行了试验验证,结果表明：该系统能够高效、正确地将各检测系统产生的数据及时传输至地面数据中心,有效保障了检测数据的时效性和安全性。     

机车制动系统流量计的设计与实现

对应用于机车制动系统的流量计进行了理论分析和试验研究。根据机车制动系统的特点,文中首先确定采用V型内锥式节流件作为该流量计的前端充风差压检测部件;然后根据机车制动机相关尺寸要求对流量计一次装置进行机械结构设计;接着采用TMS320F2812DSP芯片进行实时数据采集和显示系统的软、硬件设计;最后将该流量计安装于机车制动系统上,并在列车编组定置试验台上进行了试验。试验结果显示,该流量计不仅能对制动系统的充风流量进行准确测量,而且还可应用于列车制动系统其他流量测量的场合,同时也满足对列车制动系统工作安全性和可靠性的流量检测要求。     

城市轨道交通自动售检票系统实时进站客流量异常检测

阈值范围的合理设定,对AFC(自动售检票)系统实时进站客流量数据的有效性检测至关重要。采用改进的小数据量法计算历史进站客流数据时间序列的Lyapunov指数,验证该序列的混沌特性;利用C_C方法确定混沌时间序列的时间延迟和最佳嵌入维数,对原时间序列进行相空间重构,确定模型训练测试样本集;采用大范围网格搜索方法优化混沌支持向量机回归模型参数,利用优化后的模型预测各时段的进站客流量;利用训练样本集中各时段进站客流量预测残差序列的分布特性,确定在某一置信度下各时段进站客流量预测残差的置信区间,从而确定未来时段的进站客流量异常检测的阈值上限和阈值下限。试验结果表明,该方法有效地增强了系统对于AFC系统实时进站客流量数据有效性检测的能力。     

基于ZigBee和GPRS技术的列车远程监测系统设计

基于ZigBee技术组网、GPRS技术远程传输、labVIEW软件平台编写上位机软件,设计了城轨列车牵引电机及齿轮箱远程监测系统,实现了列车牵引电机和齿轮箱三维加速度及温度的网络化实时采集和数据远程传输.试验测试表明,该系统采集数据准确、数据传输实时性较好,能够完成车运行状态的远程连续监测.     

基于工控机的铁路货车超限测量系统的设计与实现

介绍一种结构新颖的铁路货车超限测量系统,该测量系统以单台激光雷达作为测量核心,利用工控机进行数据处理和控制,用数码照相机进行辅助监视,建立分析了超限数据的智能化软件系统,实现了货车装载状况和超限等级的快速精确测量,为铁路承运大型货物提供了新的检测手段,解决了铁路运输装载超限状况的快速检测问题.实验表明,该测量系统能成功检测装载超限数据,测量结果精确可信.     

铁路环境振动实时监测分析系统开发

基于LabVIEW平台及NI(美国国家仪器公司)相关硬件设备CompactRIO9075、NI 9234等,开发了铁路环境振动实时监测分析系统。该系统实现了振动加速度数据采集与1/3倍频程和Z振级实时分析、数据传送、监控中心实时显示、数据储存及共享等基本功能。1/3倍频程频谱分析和Z振级是振动检测中的重要项目,本系统利用LabVIEW程序和相关硬件设备采集加速度的同时,将采集数据实时转换为1/3倍频程谱和Z振级并实时显示。通过将本监测分析系统与德国DIC24数据采集仪采集的振动加速度对比,验证了本系统的可靠性。     

应用光纤传感器在线监测动车组齿轮箱和万向轴的探讨

针对动车组齿轮箱和万向轴在线健康监测,提出了一种利用光纤传感器进行健康数据提取的技术方案,并在试验室内进行了模拟试验,最后讨论了该方案实时监测动车组万向轴运行情况的可行性。