轨道车检测技术-演示

D /A变换
传 感 器 子 系 统
信 号 处 理 子 系 统
A /D变换
主计算机 合成轨道 几何参数
修正里程
服务器 （兼超限 数据编辑） 分析、判 断、存储、 输出检测 报告
打印机 波形图及 检测报告
GPS定位 系统
波形图分 析计算机 电子地图 检测系统原理框图
（图4）
2、检测项目的检测方法
（1）高低 （2）轨向 （3）轨距 （4）超高（水平） （5）三角坑 （6）曲率
TQI (mm)
16.00
14.00
12.00 10.00 8.00 6.00 4.00
13.90
12.50
12.70 12.60 12.96 12.19 10.91 10.84 11.16 10.84
2.00
0.00 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009
领导干部三新 知 识 讲 座
第二十八讲 轨道检测技术及应用
主讲人：王伟
呼铁局工务处 2010年元月3日
主要从以下四个方面做介绍： 一、轨检车检测原理 二、轨道质量状态的评定方法 三、检测数据应用 四、轨检车的发展及我局轨检车 存在的问题
一、轨检车检测原理
目前，我局使用的轨检车为GJ-4型，采用惯性测量原 理，无接触测量方式，应用激光、伺服、自动控制等技术 检测轨道状态，数据采样间隔为0.25m，可测波长42m，对 车辆无特殊要求，检测项目有轨道几何尺寸，车体垂直和
遍，对年通过总重为2500 ～8000万吨以内的正线每月检查 1遍，对年通过总重小于2500万吨的正线每季检查1遍，对 状态较差的线路，可适当增加检查遍数。 目前，我局轨检车对管辖内的京包上下行正线每月检查 2遍，包兰上下行正线每月检查1遍，集二线、包白线、包 环线每月检查1遍，郭查线、包石线、海公线、乌吉线由于
2000～2009年，检测数据统计显示，线路优良率由71%
提高到96.83%；轨道质量指数（TQI）由12.50mm下降到 10.84mm；三/四级超限处所由2196个减少到57个，基本上 消灭了线路失格公里，三/四级超限处所大幅度下降，二 级超限处所也在逐步减少。通过轨检车的检查，为线路维 修工作提供了及时准确科学的检测数据，对指导线路维修 工作起到了重要的作用，为行车安全提供了科学的保障，
和波形图。对轨检车查出的Ⅲ级超限处所，通知工务段 （或由工务段通知管内施工的责任单位）及时处理，对查 出的Ⅳ级超限处所，立即上报工务处调度，限制行车速度， 同时通知工务段立即安排整修，待整修完毕后，恢复正常
行车速。
检测数据超限编辑如图5所示。
（图5）检测数据超限编辑
检测数据报告表输出格式如表4～表10所示。
TQI的管理办法是以1km为管理和维修的长度单位，对 TQI 值的评价用T值。T值就是将200m区段轨道质量指数
（TQI）超过管理标准值的大小作为扣分数，每公里5个单
元区段的扣分数之和即为T值，它是根据TQI值超过对应管 理值的程度来确定的。 当TQI值未超过（小于等于）管理标准值时，扣0分；当 TQI值大于管理标准值而小于等于10%，扣40分；当TQI值 大于管理标准值10%而小于等于20%，扣50分；当TQI值大 于20%，扣61分。也就是说T值是对每公里5个单元区段TQI
（2）评定标准
评定以1km为单位，每1km扣分总数为各级、各项偏差扣分数 总和。每1km线路评定标准为： 优良----扣分总数在50分以内； 合格----扣分总数在51～300分；
失格----扣分总数在301分以上。
扣分数越大表示1km范围内的超限处所越多和超限峰值越大。
2、轨检车检查线路区段整体不平顺（均值管理）的 动态质量用轨道质量指数（TQI）评定。TQI值是左高低、 右高低、左轨向、右轨向、轨距、水平和三角坑等七项几
（7）车体垂直和水平振动加速度
（8）轨距变化率
（9）曲率变化率 （10）横向加速度变化率 （11）其他
二、轨道质量状态的评定方法
线路动态不平顺是指线路不平顺的动态质量反映， 主要通过轨检车进行检测。目前，根据《铁路线路修理 规则》的规定，轨道质量状态的评定方法有两种，一种 是对轨道局部不平顺的评定，另一种是对区段轨道不平
合检测列车每10天对新干线检测一遍，凡检测结果超过了
紧急补修标准，当夜就要进行紧急补修，如果超过了限速 运行标准，不仅当夜要进行紧急补修，而且中心控制室立 即通过互联网向通过该区段的各次列车司机发出限速指令。
（图13）日本East -i综合检测列车
(2) 德国 德国高速轨检车(OMWE)，检测速度受车体构造速度的 限制为200km/h，没有实现等速检测，高速铁路的轨道检 测周期为2个月，特殊情况不超过3个月，在线路检测完成
值的综合评价。
当TQI值未超过（小于等于）管理标准值时，扣0分；当 TQI值大于管理标准值而小于等于10%，扣40分；当TQI值
大于管理标准值10%而小于等于20%，扣50分；当TQI值大
于20%，扣61分。也就是说T值是对每公里5个单元区段TQI 值的综合评价。 某公里的T值越大，说明该公里超过TQI管理标准值的 段数和超限程度也越大，应优先安排维修。 根据T值的大小评价每公里轨道状态质量，以均衡、 计划、优先三种方式来制定大型养路机械维修或轨道综合
水平振动加速度，运行速度，里程和地面标志等，检测项
目较为齐全，检测精度较高。可实时处理轨道检测数据，
摘取超限峰值、地点、长度，计算轨道质量指数（TQI)和
T值，打印输出波形图和各种检测报告。
（图1）我局DJ-998386轨检车
（图2） 检测机房
（图3）检测人员在工作中
1、检测系统简介 （1）检测系统组成 检测系统由传感器子系统、信号处理子系统（包括信 号监视、信号调节、伺服电机驱动、调制解调器、系统电 源）、主计算机、服务器（兼超限数据编辑计算机）、波 形图分析计算机、高速激光打印机和GPS定位系统组成。 （2）检测系统原理 检测系统原理框图如图4所示。图中传感器共有23个。
320 85
61 54
57
四、轨检车的发展及我局轨检车 存在的问题
1、国外轨检车最新进展 (1) 日本 使用E926型“电气轨道综合试验列车”用于综合检测， 它由六辆检测车组成，在新干线检测速度为275km/h，检 测速度与运行速度一致，实现了等速检测。可进行轨道、 接触网、轮轨作用力、车体加速度和通信信号的检测。综
地点、超限长度的精确分析和准确定位，对比维修作业前
后的实际效果，找出差距，持续改进。超限峰值、超限地 点、超限长度在波形图上的对应关系如图6所示，实际测 量的波形图如图7～图9所示。
超限峰值
(+) Ⅳ级 Ⅲ级 Ⅱ级 Ⅰ级 0 Ⅰ级
超限长度
超限地点
轨道延长方向
Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
(-) （图6）峰值、长度、地点对应关系示意图
I 级
+8 –6 8 8 8 8
II 级
+12 –8 12 12 10 10
III 级
+20 –10 18 20 16 14
IV 级
+24 –12 22 24 20 16
车体垂直加速度(g)
车体水平加速度(g)
0.10
0.06
0.15
0.10
0.20
0.15
0.25
0.20
（1）各项偏差等级扣分标准 Ⅰ级超限扣1分；Ⅱ级超限扣5分；Ⅲ级超限扣100分； Ⅳ级 超限扣301分。
即及时进行轨道整修的质量控制标准；Ⅳ级为限速标准， 即为保证行车安全需立即进行局部修理的病害，对病害 地点要限制行车速度，待修理完毕后恢复行车速度。各 级容许偏差管理值见表1。
表1 轨道动态质量容许偏差管理值（Vmax ≤120km/h)
项 目
轨距(mm)
水平(mm) 高低(mm) 轨向(mm) 扭曲(三角坑) (mm)(基线2.4m)
表4 区段总结报告表
表5
公里小结报告表
表6
曲线摘要报告表
表7
轨道质量指数（TQI）报告表
表8
整公里T值报告表
表9
轨道二级超限报告
表10
轨道三/四级超限报告表
3、波形图的应用
波形图是轨检车输出的最重要的检测数据，它包含了
线路动态几何质量状态的全部信息，是指导现场维修作业 的最直接的依据，熟练判读波形图可以方便、准确、快捷 地查找和消灭线路病害，工务段、车间、班组还可利用波 形图分析软件在计算机上对线路病害进行超限峰值、超限
顺的评定。
1、轨检车对轨道动态局部不平顺（峰值管理）检查 项目为轨距、水平、高低、轨向、三角坑、车体垂直振 动加速度和横向振动加速度等七项。各项偏差等级划分 为四级，Ⅰ级为保养标准，即保持优良线路需进行局部 修理的目标管理值；Ⅱ级为舒适度标准，即轨道保持列 车运行平稳的局部不平顺允许值；Ⅲ级为临时补修标准，
何不平顺在200m区段的标准差之和。轨道质量指数（TQI）
越小表示线路质量越好，根据运基线路〔2009〕41号《既 有线轨道不平顺质量指数标准及管理暂行办法》文件的规 定，速度等级在120km/h以下轨道质量指数管理标准值如 表2。
表2 200m区段轨道不平顺质量指数TQI管理标准（单位：mm）
项目 限界值 高低 2.5×2 轨向 1.8×2 轨距 1.5 水平 1.9 三角坑 2.0 TQI 14.0
只对局部超限峰值处所进行整修。 大型养路机械作业验收T值标准为T=0，即不应出现TQI 超过管理值的单元区段。
三、轨检车应用
1、检测周期 根据《铁路线路修理规则》规定，检测周期应根据运量 和线路状态确定。对于允许速度大于120km/h的线路每月检
查不少于2遍，对年通过不小于8000万吨的正线每月检查2