LY-660型轮对检测系统整体
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23
5.3 擦伤（不圆度）子系统
1.工作原理
通过测量车轮一周的轮缘高度变化，实现 对踏面擦伤及车轮不圆度的测量。
24
2.系统组成 由8套平动机构、列车接近检测传感器、车 体辩向计数传感器、信号调理箱及擦伤电气箱
组成。
设备间
擦伤电气箱
擦伤检测主机
CS8
CS7
CS6
CS5
TX2
TX1
CS4
CS3
CS2
22
3、检测过程
检测过程受“轮对故障动态检测系统”的统一控 制。当有机车、车辆到达时，车号识别系统识别出车 号信息，轮对探伤系统在“轮对故障动态检测系统” 主控程序控制下进入待检状态；当轮对通过轮对探伤 系统检测区域时，轮对探伤系统完成车轮踏面的缺陷 检测，并分析、存储检测结果；当机车、车辆通过检 测区域后，主控程序下达检测结束命令，轮对探伤系 统结束当前检测过程，并将检测、分析结果传递到控 制室服务器上的数据库中保存，然后轮对探伤系统进 入待机状态。
5
2. 特点
效率高：采用在线动态检测方式，不需停车，不 需解体轮对，检测速度快、效率高；
安全性好：非接触检测，不影响列车正常运行， 安全可靠；
自动化程度高：检测过程自动完成。 智能化程度高：提供检测数据的综合分析、判断 和整理，给出优化的综合维护保养方案。
6
3. 主要技术指标
（1）外形尺寸检测精度 轮缘厚度 轮缘高度/踏面磨耗 QR值 车轮直径 轮对内距 （2）车轮擦伤（不圆度）检测精度 擦伤深度
±0.２mm ±0.２mm ±0.４mm ±0.６mm ±0.２mm
±0.2 mm ≥ 10 mm ≥ 3 mm
（3）踏面裂纹检测指标
裂纹或剥离长度（沿轮对轴向） 裂纹或剥离深（沿车轮径向）
探测深度
≤ 10 mm
7
（4）环境参数 环境温度： 室外设备 室内设备 相对湿度： 海拔高度： 车速范围： -35℃～+75℃ -20℃～+50℃ 月平均≯90%，最高≯95% ≯ 1000m
16
（1）现场检测设备
17
（2）设备间内控制处理设备
尺寸检测主机、尺寸电气箱及电气主控箱 等功能单元，负责尺寸检测系统的电气控制、 轮对外形图像信息的采集、分析、处理、传输 及与“轮对故障动态检测系统”远程主控程序
的通信等。
18
远程开机 系统待检状态
3. 检测流程
D1触发 开启车号识别系统 上传车号信息 D1`触发 上传来车信息
示以及数据联网管理；
4
（7） 具有对检测出的数据进行分析、判断、整理的能力： • 通过对历史数据的综合分析，总结轮对的磨耗规律， 绘制磨耗趋势图，预测轮对运用到限时间； • 通过数据的综合分析比较对轮对的技术状态做出综合 评价，给出优化的综合维护保养方案，以指导轮对的 检修； （8） 提供丰富的数据接口：向轮对维修设备提供传输数据接 口（如不落轮镟轮车床，数控车轮车床）、机车车辆基 本信息输入接口、走行公里数输入接口、人工反馈信息 输入接口、段相关部门和铁路局的网络访问接口等； （9） 系统故障自诊断； （10）配置红外微波防盗报警系统及监控录像系统，确保设备 安全。
1、工作原理
车轮
表面波
探头
探头
20
波幅
周期回波
缺陷 无缺陷检测结果 缺陷检测结果 缺陷回波 超声表面波
21
2、组成布局
（1）现场检测设备 EMAT探头和车轮检测传感器等检测设备及配套的接 线盒组成。主要完成车轮到达检测，踏面缺陷检测。
（2）探伤主机系统
位于设备间，是探伤系统的核心部件，控制整套系统的 数据采集、分析、处理以及与轮对故障动态检测系统的数 据通信、上传检测数据等。 （3）控制室服务单元
N
关闭车号 识别系统
是否检测wk.baidu.com
Y
开启现场检测设备 计轴计辆 判向
数据采集
N
车体离去
Y
关闭现场检测设备及 车号识别设备 数据处理、分析 存储
远程
报表、综合分析报告
SQL数据库
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5.2电磁超声探伤系统
应用先进的电磁超声换能器（EMAT）原理， 具有非接触快速检测、无需耦合剂的特点，能够 实现轮对踏面缺陷的快速动态自动检测。
通过速度
检测时通过速度 最佳检测速度
≤ 45 km/h
≤ 15 km/h 10km/h±20%
数据处理时间（100轮）：
两列车通过间隔时间：
≤ 2 min
＞ 5 min
8
4. 系统组成
基本检测单元 监控系统
设 备 间
控 制 室
信号流向：基本检测单元-->设备间-->控制室
9
4.1 基本检测单元
包括车号识别模块、轮对外形轮廓及内侧距 检测模块、车轮直径检测模块、车轮擦伤及不圆 度检测模块、踏面裂纹探测模块五个基本检测模 块。基本检测单元的主要作用是获取轮对外形和 踏面缺陷的原始检测数据。为了辅助基本检测单 元的工作，在基本检测单元的前后方分别设置了
13
五、各子系统检测原理及流程
5.1 尺寸检测子系统
1.工作原理
V
镜头 激光
车轮检测器
CCD
采用“光截图像测量技术”来实现对车轮外形轮 廓和轮对关键外形尺寸的非接触动态检测。
14
轮缘厚度
轮缘 高度 偏移 量
轮缘磨耗 标准外形曲线 实际测量外形曲线 踏面磨耗
轮辋内侧基线
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2. 组成布局
外形尺寸现场检测设备（轮对外形轮廓及 内侧距检测模块）和位于设备间内的控制处理 设备组成。
设备间 （数据采集处理系统）
“轮对故障动态检测系统”数据流向及管理网络
2
内容提要
1. 功能 2. 特点
3. 主要技术指标
4. 系统组成
5. 各子系统检测原理及流程
6. 现场应用情况
3
1. 功能
（1） 轮对外形尺寸自动检测：踏面磨耗、轮缘厚度、QR值、 车轮直径、轮对内距； （2） 踏面缺陷自动探伤：踏面剥离、裂纹； （3） 车轮擦伤及不圆度自动检测； （4） 车号及端位自动识别； （5） 绘制轮对外形检测曲线并与踏面标准外形进行比较显示； （6） 检测结果存储、查询、统计、对比、打印、超限报警显
青岛动车所
郑州机务段
朔黄机务段
27
CS1
RL3`
RL3
说明： 1、CS1---CS8为8套擦伤检测传感器； 2、D3为开始检测传感器，RL3、RL3`为车体辨向计数传感器； 3、TX1、TX2为信号调理箱；
D3
25
3. 检测流程
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6. 现场应用情况
“轮对故障动态检测系统”目前已在动车组运用所、 车辆段、机务段、地铁公司推广应用30多套（其中 动车所5套）。
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4.3 控制室
控制室的作用是：控制“LY-80型轮对故障 动态检测系统”的启停，监控设备的运行状况， 管理最终的检测结果，提供用户访问界面、数 据输入/输出接口、数据联网管理。包括操作控 制台、监控系统、数据库、数据综合分析及管 理软件。
12
4.4 监控系统
监控系统的传感器部分位于现场挡光防护 通道内，主要由带云台低照度摄像机、车体判 别传感器、红外微波双鉴探测器、声光报警器、 照明灯及壁挂式音响组成，共同完成对现场的 监视、防盗及声光报警，确保现场检测设备的 安全。
车辆接近检测单元和车辆离去检测单元。
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4.2 设备间
设备间主要作用是实时采集处理基本检测 单元的测量信号，形成检测结果，并以一定的 格式与控制室内的主机通信，接收控制室主机 的控制命令，向控制室主机发送状态信息和检 测结果。另外，设备间还负责控制现场监控设 备的工作，处理监控信号。设备间内包括现场 控制系统、数据采集系统、数据处理系统和监 控系统主控机。
西南交通大学光电工程研究所
成都主导科技有限责任公司 北京主导时代科技有限公司
系 统 概 述
轮对外形尺寸和踏面缺陷状况在线动态自动检测系统。适用 于CRH各型动车组、各型客车车辆、机车和地铁车辆等。
至铁路局网络
段 局 域 网
网络终端 车号识别 探伤 尺寸检测 不圆度 检测结果 超限数据 综合分析报告 控制室 (数据分析管理系统) 网络终端 网络终端 网络终端
5.3 擦伤（不圆度）子系统
1.工作原理
通过测量车轮一周的轮缘高度变化，实现 对踏面擦伤及车轮不圆度的测量。
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2.系统组成 由8套平动机构、列车接近检测传感器、车 体辩向计数传感器、信号调理箱及擦伤电气箱
组成。
设备间
擦伤电气箱
擦伤检测主机
CS8
CS7
CS6
CS5
TX2
TX1
CS4
CS3
CS2
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3、检测过程
检测过程受“轮对故障动态检测系统”的统一控 制。当有机车、车辆到达时，车号识别系统识别出车 号信息，轮对探伤系统在“轮对故障动态检测系统” 主控程序控制下进入待检状态；当轮对通过轮对探伤 系统检测区域时，轮对探伤系统完成车轮踏面的缺陷 检测，并分析、存储检测结果；当机车、车辆通过检 测区域后，主控程序下达检测结束命令，轮对探伤系 统结束当前检测过程，并将检测、分析结果传递到控 制室服务器上的数据库中保存，然后轮对探伤系统进 入待机状态。
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2. 特点
效率高：采用在线动态检测方式，不需停车，不 需解体轮对，检测速度快、效率高；
安全性好：非接触检测，不影响列车正常运行， 安全可靠；
自动化程度高：检测过程自动完成。 智能化程度高：提供检测数据的综合分析、判断 和整理，给出优化的综合维护保养方案。
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3. 主要技术指标
（1）外形尺寸检测精度 轮缘厚度 轮缘高度/踏面磨耗 QR值 车轮直径 轮对内距 （2）车轮擦伤（不圆度）检测精度 擦伤深度
±0.２mm ±0.２mm ±0.４mm ±0.６mm ±0.２mm
±0.2 mm ≥ 10 mm ≥ 3 mm
（3）踏面裂纹检测指标
裂纹或剥离长度（沿轮对轴向） 裂纹或剥离深（沿车轮径向）
探测深度
≤ 10 mm
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（4）环境参数 环境温度： 室外设备 室内设备 相对湿度： 海拔高度： 车速范围： -35℃～+75℃ -20℃～+50℃ 月平均≯90%，最高≯95% ≯ 1000m
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（1）现场检测设备
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（2）设备间内控制处理设备
尺寸检测主机、尺寸电气箱及电气主控箱 等功能单元，负责尺寸检测系统的电气控制、 轮对外形图像信息的采集、分析、处理、传输 及与“轮对故障动态检测系统”远程主控程序
的通信等。
18
远程开机 系统待检状态
3. 检测流程
D1触发 开启车号识别系统 上传车号信息 D1`触发 上传来车信息
示以及数据联网管理；
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（7） 具有对检测出的数据进行分析、判断、整理的能力： • 通过对历史数据的综合分析，总结轮对的磨耗规律， 绘制磨耗趋势图，预测轮对运用到限时间； • 通过数据的综合分析比较对轮对的技术状态做出综合 评价，给出优化的综合维护保养方案，以指导轮对的 检修； （8） 提供丰富的数据接口：向轮对维修设备提供传输数据接 口（如不落轮镟轮车床，数控车轮车床）、机车车辆基 本信息输入接口、走行公里数输入接口、人工反馈信息 输入接口、段相关部门和铁路局的网络访问接口等； （9） 系统故障自诊断； （10）配置红外微波防盗报警系统及监控录像系统，确保设备 安全。
1、工作原理
车轮
表面波
探头
探头
20
波幅
周期回波
缺陷 无缺陷检测结果 缺陷检测结果 缺陷回波 超声表面波
21
2、组成布局
（1）现场检测设备 EMAT探头和车轮检测传感器等检测设备及配套的接 线盒组成。主要完成车轮到达检测，踏面缺陷检测。
（2）探伤主机系统
位于设备间，是探伤系统的核心部件，控制整套系统的 数据采集、分析、处理以及与轮对故障动态检测系统的数 据通信、上传检测数据等。 （3）控制室服务单元
N
关闭车号 识别系统
是否检测wk.baidu.com
Y
开启现场检测设备 计轴计辆 判向
数据采集
N
车体离去
Y
关闭现场检测设备及 车号识别设备 数据处理、分析 存储
远程
报表、综合分析报告
SQL数据库
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5.2电磁超声探伤系统
应用先进的电磁超声换能器（EMAT）原理， 具有非接触快速检测、无需耦合剂的特点，能够 实现轮对踏面缺陷的快速动态自动检测。
通过速度
检测时通过速度 最佳检测速度
≤ 45 km/h
≤ 15 km/h 10km/h±20%
数据处理时间（100轮）：
两列车通过间隔时间：
≤ 2 min
＞ 5 min
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4. 系统组成
基本检测单元 监控系统
设 备 间
控 制 室
信号流向：基本检测单元-->设备间-->控制室
9
4.1 基本检测单元
包括车号识别模块、轮对外形轮廓及内侧距 检测模块、车轮直径检测模块、车轮擦伤及不圆 度检测模块、踏面裂纹探测模块五个基本检测模 块。基本检测单元的主要作用是获取轮对外形和 踏面缺陷的原始检测数据。为了辅助基本检测单 元的工作，在基本检测单元的前后方分别设置了
13
五、各子系统检测原理及流程
5.1 尺寸检测子系统
1.工作原理
V
镜头 激光
车轮检测器
CCD
采用“光截图像测量技术”来实现对车轮外形轮 廓和轮对关键外形尺寸的非接触动态检测。
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轮缘厚度
轮缘 高度 偏移 量
轮缘磨耗 标准外形曲线 实际测量外形曲线 踏面磨耗
轮辋内侧基线
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2. 组成布局
外形尺寸现场检测设备（轮对外形轮廓及 内侧距检测模块）和位于设备间内的控制处理 设备组成。
设备间 （数据采集处理系统）
“轮对故障动态检测系统”数据流向及管理网络
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内容提要
1. 功能 2. 特点
3. 主要技术指标
4. 系统组成
5. 各子系统检测原理及流程
6. 现场应用情况
3
1. 功能
（1） 轮对外形尺寸自动检测：踏面磨耗、轮缘厚度、QR值、 车轮直径、轮对内距； （2） 踏面缺陷自动探伤：踏面剥离、裂纹； （3） 车轮擦伤及不圆度自动检测； （4） 车号及端位自动识别； （5） 绘制轮对外形检测曲线并与踏面标准外形进行比较显示； （6） 检测结果存储、查询、统计、对比、打印、超限报警显
青岛动车所
郑州机务段
朔黄机务段
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CS1
RL3`
RL3
说明： 1、CS1---CS8为8套擦伤检测传感器； 2、D3为开始检测传感器，RL3、RL3`为车体辨向计数传感器； 3、TX1、TX2为信号调理箱；
D3
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3. 检测流程
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6. 现场应用情况
“轮对故障动态检测系统”目前已在动车组运用所、 车辆段、机务段、地铁公司推广应用30多套（其中 动车所5套）。
11
4.3 控制室
控制室的作用是：控制“LY-80型轮对故障 动态检测系统”的启停，监控设备的运行状况， 管理最终的检测结果，提供用户访问界面、数 据输入/输出接口、数据联网管理。包括操作控 制台、监控系统、数据库、数据综合分析及管 理软件。
12
4.4 监控系统
监控系统的传感器部分位于现场挡光防护 通道内，主要由带云台低照度摄像机、车体判 别传感器、红外微波双鉴探测器、声光报警器、 照明灯及壁挂式音响组成，共同完成对现场的 监视、防盗及声光报警，确保现场检测设备的 安全。
车辆接近检测单元和车辆离去检测单元。
10
4.2 设备间
设备间主要作用是实时采集处理基本检测 单元的测量信号，形成检测结果，并以一定的 格式与控制室内的主机通信，接收控制室主机 的控制命令，向控制室主机发送状态信息和检 测结果。另外，设备间还负责控制现场监控设 备的工作，处理监控信号。设备间内包括现场 控制系统、数据采集系统、数据处理系统和监 控系统主控机。
西南交通大学光电工程研究所
成都主导科技有限责任公司 北京主导时代科技有限公司
系 统 概 述
轮对外形尺寸和踏面缺陷状况在线动态自动检测系统。适用 于CRH各型动车组、各型客车车辆、机车和地铁车辆等。
至铁路局网络
段 局 域 网
网络终端 车号识别 探伤 尺寸检测 不圆度 检测结果 超限数据 综合分析报告 控制室 (数据分析管理系统) 网络终端 网络终端 网络终端