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。     

基于超声导波的实时钢轨断裂检测方法研究

研究目的:随着我国铁路向客运高速化、货运重载化方向发展,对轨道结构的完整性提出了更高的要求,铁路运输安全保障工作的重要性越来越高。本文设计了一种适用于对没有装设轨道电路的无缝长轨区段进行断轨检测的方法,并对断轨检测机理进行了深入分析研究。研究结论:此方法不易受到钢轨及道床的电气参数影响,可以替代轨道电路完成断轨检测功能,并能通过声波回波时间和幅值估测钢轨断裂位置和裂纹大小,对防止断轨事故的发生具有重要意义。     

城市轨道交通钢轨自激励断轨监测系统研究

为掌握钢轨状态,实时断轨检测方法的研究愈发显得重要和紧迫。把需要监测区间的钢轨两端短路成一个环形成一个负载,然后构建断轨监测设备,通过自激励产生特定频率的电流对负载提供功率,形成一个测试单元。在测试单元工作时,如果钢轨没有断轨,则这一测试单元的道床电阻不变,电流保持不变;如果钢轨断轨,则这一测试单元的道床电阻明显变大,电流变小。本系统适用于实时监测钢轨完全横向断裂。     

25Hz 相敏轨道电路单边断轨时的分析及对策

＠吴晨亮京郑线电化工程郑州至石家庄段信号工程全面投入运营后，发现“２５Ｈｚ相敏轨道电路单边断轨后轨道电路残压升高（７５～１４０Ｖ）、二元二位继电器ＪＲＪＣ不落下”的现象。这一现象，表明了２５Ｈｚ相敏轨道电路不能满足“检查钢轨断轨”的基本技术条件，是严重...     

实时断轨检测技术发送系统设计

基于轨道电路原理的一送两受式实时断轨检测技术,以单片机为控制核心,设计了适应长大隧道的实时断轨检测发送系统.采用直接数字频率合成(DDS)技术合成了频率稳定度优于10-4的高精度正弦检测信号,使用自动增益控制(AGC)技术实现了发送端轨面电压的恒压控制.结果表明:设计的系统能够满足实时断轨检测技术对发送系统高精度、高稳定性的要求.     

钢轨接地设备对轨道电路的影响

轨道电路的研究是在轨道四端网络一次参数(钢轨阻抗、道碴电阻 )规定值的基础上进行的 ,不符合规定的标准和要求 ,就可影响轨道电路有用信号的传输 ,降低信号设备的安全系数。接向钢轨设备的接地电阻降低了钢轨线路的绝缘电阻 ,使沿钢轨线路传输的参数恶化 ,因为增加了信号电流向大地的漏泄 ,所需传输功率也相应地有所增加 ,其结果是降低了分路灵敏度和断轨灵敏度。此外 ,由于轨条对地电阻不对称 ,增大了电化区段的不平衡牵引电流 ,上述因素无论是偶然的、单一的、或是共同的 ,均可影响轨道电路的正常运用。1　接地电阻与传输阻抗的关系1.1…     

修改辙岔跳线 确保行车安全

近期由于提速的需要,工务部门将部分道岔辙岔直股端与钢轨焊死,取消了接头和鱼尾板,但电务连接轨道电路的跳线还保持原来状态,见图1和图2。一旦工务焊接接头发生断轨（该焊接接头在气温变化大时容易断裂）,轨道电路通过跳线沟通,使轨道继电器仍保持吸起,从而使断轨得不到电流检查,危及行车安全。     

中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路的断轨态分析

分析中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路,必须考虑电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响。通过电路变换,推导轨道电路接收端及轨道电路的等效电路,建立轨道电路断轨态等效电路及其二端口网络模型。根据等效电路,推导断轨态数学模型,给出传输矩阵参数以及接收端钢轨电流、感应电压和转移阻抗的计算公式。算例结果表明:电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响,可以通过分析传感器等效阻抗参数对轨道电路的转移阻抗的影响得到;传感器等效阻抗越小,转移阻抗越小,则电流传感器处钢轨电流及其感应电压越大;当传感器等效阻抗为零时的算例结果与文献[4]的有关结果一致,说明给出的分析方法和结论是可信的,并且说明文献[4]是本文在传感器等效阻抗为零条件下的特例。     

“一送两受”式无绝缘轨道电路最大传输距离分析

为了求解中央供电两端接受式无绝缘轨道电路最大传输距离,本文根据此种轨道电路在调整态、分路态、断轨态3种工作状态下的四端网数学模型,在不同的初始参数下仿真分析了轨道电路在断轨态和分路态下的转移阻抗的变化情况,得出轨道电路在断轨态转移阻抗的最小值大于分路态转移阻抗的最小值,以此简化了求解轨道电路最大传输距离的前提条件。在此基础上,给出了求解此种轨道电路最大传输距离的计算方法。结果对比表明,该方法能够正确地计算轨道电路最大传输距离,为此类型轨道电路的设计提供理论依据。     

电气电路型断轨监测设备测试方案研究

为保障电气电路型断轨监测设备的性能,对其测试方案开展研究。根据断轨监测设备工作频率范围内的钢轨电气参数,模拟钢轨,搭建仿真环境。通过分析断轨监测设备雷电防护试验和振动与冲击试验端口数量、类型和试验等级选择,以及性能测试中误报率、断轨检出率和断轨报警时间的具体要求,明确测试方案。开展雷电防护试验时,建议通信端口按照TB/T 3498—2018《铁路通信信号设备雷击试验方法》 6.2条“6级：信号设备通信端口与钢轨连接”的试验等级测试;监测主机采用太阳能电池板供电时,不建议对电源端口进行雷电防护试验;开展振动与冲击试验时,根据TB/T 2846—2015《铁路地面信号产品振动试验方法》中的10.1条对监测主机进行振动试验,根据GB/T 2423.5—2019 《环境试验第2部分：试验方法 试验Ea和导则：冲击》的附录A,对监测主机开展冲击试验;在测试误报率和断轨检出率时,应设置多个模拟断轨测试点,牵引回流类断轨监测设备报警时间应保持在5 min以内。     

在没有轨道电路的情况下保证轨道完整性

推动应用ETCS3级列控系统的一个重要因素,就是可以不再需要安装地面列车探测设备并且避免与之相关的高生命周期成本.在许多国家,轨道电路都是优选的列车探测方式,其中一个原因就是轨道电路能够进行断轨检查.然而,需要意识到一个事实,轨道电路进行断轨检查这种特性对于铁路网络而言并非百分之百可靠.一般认为,根据轨道电路和使用的钢轨引接线的不同,能够检测到30％～50％的断轨.     

基于牵引回流的电气化铁道实时断轨检测方法

本文提出了一种利用钢轨中牵引回流进行断轨检测的方法,并利用MATLAB／Simulink仿真软件针对交流牵引供电系统建立了断轨检测模型。通过对不同断轨情况、列车负载、列车位置的仿真分析,得出牵引回流断轨检测方法能够准确判定断轨范围。为实现实时检测功能,提出利用小电阻代替机车沟通牵引回路进行断轨检测的方案。从理论上证明牵引回流断轨检测方法完全能够检测出断轨,是一种有实际应用前景的检测方法。     

直流牵引回流实时断轨检测方法研究

提出了一种利用钢轨中牵引回流进行断轨检测的方法,并利用MATLAB/Simulink仿真软件针对直流牵引供电系统建立了断轨检测模型.通过对不同断轨情况、列车负载、列车位置的仿真分析,得出牵引回流断轨检测方法能够准确判定断轨范围.为实现实时检测功能,提出利用小电阻代替机车沟通牵引回路进行断轨检测的方案.从理论上证明牵引回流断轨检测方法完全能够检测出断轨,是一种有实际应用前景的检测方法.     

基于声发射检测的钢轨断裂实时监测及定位方法研究

基于钢轨断裂实时监测技术对有效保障列车运行安全的重要性,以铁路常用的60 kg轨道为研究对象,以声发射检测技术为基础,经试验分析轨道断裂的声发射信号特征,有效区分列车运行引入的声发射信号。搭建监测系统,通过断轨检测模拟试验,验证该方法的有效性和准确性,并通过TDOA算法实现对断裂的定位。研究结果表明:轨道断裂会产生明显的声发射信号,且断裂声发射信号特征主频在100~160 kHz,声压幅值高,且在时域上存在明显的突发性;其特征与列车运行特征存在明显区别,可有效实现实时断轨监测;利用TDOA方法实现轨道断裂位置的确定,定位精度优于±20cm。研究结果为轨道断轨检测提供了有效的参考依据,对轨道交通运行安全的技术发展具有十分重要的意义。     

JJ60—160型钢轨伤损加固急救装置

钢轨伤损加固急救装置能快速对伤损钢轨、断轨进行加固处理,适用于高速铁路、客运专线和既有线提速线路、无砟轨道或有砟轨道上使用。加固安装时不受轨枕、扣件等轨道部件的影响。当发生钢轨伤损时,可根据现场情况选用夹具快速加固、夹板上螺栓加固和胶接加固三种方式,保证列车按规定的限速或常速继续运行。在处理加固长度范围内如发生断轨,轨道电路显示红光带,确保列车运行的安全。     

基于电磁场模型的轨道电路钢轨阻抗研究

轨道电路能够传递列车行车许可、检查轨道占用,有效地保证了列车安全高效的运行.轨道电路的钢轨阻抗决定了轨道电路的传输性能,研究钢轨阻抗变化具有重要意义.本文提出一种基于电磁场模型的钢轨阻抗研究方法.首先分析轨道电路中钢轨阻抗的分布原理,确定钢轨阻抗的计算方法;然后建立模型,计算比较有砟轨道和无砟轨道钢轨阻抗在不同环境和频率下的变化;最后仿真验证无砟轨道钢轨阻抗优化方法的正确性.结果表明电磁场模型可以很好的模拟轨道电路,分析不同环境下钢轨阻抗的变化规律,验证了加高距离和绝缘方法对于优化无砟轨道钢轨阻抗的正确性.     

基于Visual C#的25 Hz相敏轨道电路计算软件的设计

设计了一种基于Visual C#的25 Hz相敏轨道电路计算软件，在测试出轨道电路设备器材参数的基础上，采用均匀传输线理论构建其四端网络模型，分别对轨道电路的调整状态和分路状态进行计算，得出调整状态下各设备器材的输入输出电压、调整功率、分路情况等信息，并采用穷举法估算出轨道区段的道床电阻。最后，通过与标准图册对照和室内试验的方法对软件的计算结果进行了验证，结果准确。     

磁粉探伤在钢轨和工务器材检测中的应用

目前,我们对钢轨的探伤中使用最多的方法是超声波探伤。利用超声波探伤仪(车)对钢轨检测,灵敏度高,检测速度快,目前普遍的使用探伤小车,和钢轨探伤车对钢轨的疲劳缺陷进行探伤,对防止断轨,保证运输安全起到了重要的作用。磁粉探伤作为无损检测的一种常用的方法在铁路钢轨探伤上     

单向传输轨道电路的分析

在计轴自动闭塞区段采用电缆与钢轨构成回路传输机车信号，我们称之单向传输轨道电路（一般也称为单轨条机车信号）。本文建立了单向传输轨道电路的基础理论，并由此揭示了这种轨道电路中钢轨电流分布的内在规律，最后还出了测量这种轨道电路及设计单轨条机车信号的基本方法。     

磁粉探伤在钢轨和工务器材检测中的应用

目前,我们对钢轨的探伤中使用最多的方法是超声波探伤.利用超声波探伤仪(车)对钢轨检测,灵敏度高,检测速度快,目前普遍的使用探伤小车,和钢轨探伤车对钢轨的疲劳缺陷进行探伤,对防止断轨,保证运输安全起到了重要的作用.