THDS-A型红外线轴温探测系统-培训

多串口卡
工控机主板自带两个串口COM1、COM2，扩展 1个8串口卡。 串行接口分别连接智能跟踪装置、控制箱通信接 口、远程管理机通信接口、UPS通信接口、远程通 信modem等设备。 扩展出的8个串口对应的COM口，可已通过 “我的电脑”右键属性—硬件—设备管理器—”端口 （com和LPT）”查询，每个端口的序号和COM口 一一对应。
3 探测站轨边设备
探测站轨边设备包括红外轴箱扫描器（内装探头）、 卡轨器、过轨管组件、车轮传感器（又称磁头）、环境温 度传感器、 分线箱、车号天线。
3.1 车轮传感器
车轮传感器以下简称为磁头。开机车轮传感器定义为1＃磁头， 位置传感器按行车方向分别定义为2＃磁头、3＃磁头、4＃磁头。 磁头技术指标： 1、直流电阻：小于1.2KΩ（环温：20—30℃时测量）； 2、静噪声：小于100 mV（Vp－p）； 3、适应车速：5 ～ 360Km/h； 4、绝缘电阻：大于100 MΩ； 5、具有防水、防潮、防震、防松动、抗电气化干扰性能； 6、物理中心触发信号随车速偏移不大于2mm； 7、适用于所有型号的钢轨； 8、使用环境温度：-60 ～ +80℃；
3.3 轴温扫描器
本系统每个方向有两个轴箱扫描器，分别安装在探测站的轨道两侧。 轴箱扫描器由扫描器下箱体、上盖组成，下箱体由壳体、第二级减震器、 探头安装架组成；上盖由壳体、隔热保护罩、排风扇、大门、热靶、大门 电机、融雪装置组成。
3.4 卡轨器、轴箱扫描器和探头的安装
第一步、将卡轨器托架及轴箱扫描器用M24螺栓固定在钢轨上，注意要拆下轴箱扫 描器上箱体操作。
2.2 控制箱
控制箱接收轨边信号，包括探头信号、磁头信号和各种 温度信号，在控制箱内处理后传输到工业计算机。控制箱还 接收工业计算机传输过来的控制信号，控制轨边设备，控制 探头箱大门开闭、调制盘电机运转、器件致冷、热靶加热、 挡板开闭、校零。 控制箱由机箱，母板、转接板、后面板、电子线路板组 成。电子线路板包括磁头板（1块）、测温板（内探1块、外 探1块）、模拟信号调理板（1块）、温控板（1块）、校零 板（1块）和功放板（内探1块、外探1块）。每块线路板都 有一个小面板，包括电源指示、工作状态、测试端子。
2.2.3 模拟信号调理板
实现4路轴温信号的滤波、4路调制信号的整形，以及电 网电压信号、稳压电压信号的调理。面板上有轴温信号、调制 信号、挡板信号测试端子，包括内探左轴温信号（Vzzw1）、 内探右轴温信号（Vyzw1）、外探左轴温信号（Vzzw2）、 外探右轴温信号（Vyzw2）、内探左调制信号、内探右调制 信号、外探左挡板信号、外探右挡板信号。
轴温探头是轴温探测的核心部件，按测温元件不同划分为： a) 热敏探头——敏感元件采用双浸没热敏电阻； b) 光子探头——敏感元件采用碲镉汞光子器件。 按工作方式，划分为调制探头和直流探头两种。 光子探头主要用于探测客车的轴温，热敏探头主要用于探测货车的轴温。 探头固定方式在本设备中做了突破性改进。一改以往螺钉固定方法，采用磁 力吸盘结构。安装时只需旋转磁力吸盘开关90º 使开关抬起，探头就可固定，拆卸 时将开关按下并旋转90º 就可取下探头。大大缩短了轨边作业时间。
2.3 远程管理机
远程管理机是探测站主机的辅助设备，通过监测探测站主 机的远行状态和探测站的电源供电情况，自主对主机进行复 位、断电、重新通电操作。能自主排除主机软件或操作系统 死机等故障，同时也具备远程通信能力。
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2.4 电源箱
电源箱为一个19英寸4U机箱，为上、下行控制箱和轨 边设备提供电源，电源箱由前面板、后面板、箱体、电源组 成。包括如下电源： 逻辑电源：+5V，1.2A，纹波＜200mV 制冷电源：+6.5：5A，纹波＜60mV 信号电源：+15V，1.5A，纹波＜30mV -15V，1.0A，纹波＜30mV 探头电源：±20V，1A，纹波<50mV 调制电源：+15V，1.2A，纹波＜200mV 功率电源：+30V，8A，纹波＜200mV 交流电监测信号：输出交流信号Vrms为0.0V～1V 对应输入交流0～440V。输入AC100V～AC500V范围 时，输出信号精度2％。
2.2.6 功放板
工业计算机通过功放板，实现对大门电机、挡板 电机、调制盘电机、热靶、除雪装置等部件的电源 控制。功放板包括内探和外探两种，前面板设有手 动控制按钮和控制状态指示灯。
2.2.7 控制箱后面板
控制箱后面板装有与轨边设备连接的 电缆插座，以及与工业计算机连接的电缆 插座和与电源箱连接的电缆插座，分别是 扫描器控制插座、扫描器信号插座、辅助 信号插座、电源插座、探头信号插座、通 信、模拟信号和数字信号等插座。
2.6 智能跟踪装置
系统配置智能跟踪装置一套。采用经过铁道部评审认 可的产品，输出数据格式应符合《红外线轴温探测系统智 能跟踪装置接口规范》的要求。
车号智能跟踪装置前面板有5组指示灯，分别为正常、发送、 错码、接收、发射。平时在侦听的时候，正常灯常亮，发送灯微微 闪烁；接车的时候或者通过IPC软件点击了车号控制按钮，这时发 射灯常亮，表示有微波信号发出，无标签时，错码灯亮，接收灯灭， 有标签时，错码灯灭，接收灯亮。所以过车时，错码灯和接收灯是 交替闪烁的。
2.2.4 温控板
温控板是控制碲镉汞光子器件温度的电路板，实现 对左右两个光子探头的制冷温度控制。具有自动恒温 控制、恒流控制两种模式。面板设置有状态指示灯和 测试端子。
2.2.5 校零板
实现对两个直流热敏探头的校零。面板设置有+15V、 -15V、校零、保持指示灯。+15V、-15V电源指示灯常 亮，在探头进行校零时，校零指示灯亮，过车时保持指示 灯亮。电路板上的有5组跳线，插在内探上时，选择内探， 插在外探上时，选择外探。
数字IO卡性能指标：16路出，16路入，光电隔离。
配置模式
1块AD采集卡采集2个探头的模拟信号。1块数字 IO卡采集和控制1个探测方向的数字IO信号。单向单 探时配置1块数字IO卡和1块AD采集卡；单向双探时 配置1块数字IO卡和2块AD采集卡；双向双探时，配 置2块数字IO卡和4块AD采集卡。
2.5 防雷设备配置
系统采用CITEL防雷设备，性能可靠。系统配置通道防雷箱、电源防 雷箱各一台。 2.5.1防雷地线 防雷采用等电位防雷方式，防雷地线和设备地线都接到等电位地上， 要求接地电阻小于4欧姆。 2.5.2电源防雷箱 壁挂式安装，按《红规》要求，符合GB50057-94(2000版)和 TB/T2311-2002技术标准： 最大冲击电流（10/350）：Iimp15kA 最大放电电流（8/20）：Imax 140kA 标准放电电流（8/20）：In>70kA 电压保护水平：Up＜1.5kV 2.5.3 通道防雷箱 采用19英寸标准机柜插箱式安装，对单向探测站，提供四路磁钢和2 路通信线路的保护；对双向探测站，提供8路磁钢和2路通信线路的保护。 防雷出入接线采用端子形式。
测温板处理温度传感器输出的信号，处理后送至工业计算 机。温度传感器包括盘温（板温）传感器、热靶温度传感器、 制冷器件温度传感器、环温传感器、柜温传感器。温度传感器 均采用铂电阻，型号是Pt100。测温板完成8路测温传感器信号 调理，包括零点调整、信号放大等功能，输出电压0V对应 +25℃，80mV/℃，电压输出范围是－10V～＋10V；测温范围 U 25 ，其中T为温度， －100℃～＋150℃。温度计算公式是 T 0.08 单位是℃，U为测温板输出电压，单位是V。例如：测温板的 某一路电压是2.4V，根据公式，它对应的温度是 2.4/0.08+25=55度。电路板上的调零和调增益电位计出厂 时已调好，不要随意调整。
THDS-A型红外线轴温探测系统
北京康拓红外技术有限公司
第一章 THDS-A系统构成
THDS-A型红外线轴温探测系统探测站设备 由轨边设备和机房内设备组成。轨边设备包括红 外轴箱扫描器（也叫做探头箱，内装探头）、卡 轨器、钢编管、车轮传感器（又称磁头，磁钢） 及支架、环境温度传感器及环温箱、分线箱；机 房内设备安装在机柜中，包括工业计算机 （IPC）、显示器、键盘鼠标、控制箱、车号智 能跟踪装置、远程管理机、电源箱、防雷设备。 轨边设备和机房内设备之间由电缆连接。
磁头的安装： 1、1#磁头距2#磁头80米，1#磁头的磁头架应与钢轨型号相适应。 2、将2#3#磁头架安装好,两个磁头中心距离250±2mm。磁 头支架侧 面有2个安装孔，可以调整磁头高度，以适应不同轨型。 3、安装4#磁头，4#磁头安装在3#磁头后方350-550mm，参见施工示意 图。
3.2 轴温探头
第四步、将光子探头固定在内探45度固定架上，锁紧磁力吸盘开关，安装激光 器。 第五步、将校准架在钢轨上放好，并沿钢轨平移至适当位置，调整探头的0度 偏 航角，通过以上调整，应使激光瞄准器所发出的激光直接打在后靶的 中心，这样该探头即调整好。 第六步、将黑体架卡在钢轨上，黑体置于黑体架上。调整黑体架的位置，使激 光瞄准器的光点打在黑体中心，记下此时黑体架的位置，以后进行探 头标定和系统标定时黑体架就放在此位置上。 第七步、在调整另一侧探头时，具体操作同前。 第八步、检查电缆连接是否可靠，扣紧上箱体。
第二章 探测站机房内设备
机房内设备包括探测站机柜、电源防 雷箱、通道防雷箱、UPS不间断电源等。 探测站机柜中配置有探测站主机、键盘、 鼠标、显示器、控制箱、远程管理机、车 号智能跟踪装置、电源箱、通信单元等。
显示器
探测站主机 键盘鼠标 车号智能跟踪装置 远程管理机 控制箱 电源箱 通道防雷
第二步、将热敏探头固定在外探45度固定架上，锁紧磁力吸盘开关，安装 激光器。
第三步、将校准架在钢轨上放好，并沿钢轨平移至适当位置，根据激光瞄准器 在校准架上的光点位置，调整探头的方位和角度，注意调整顺序为先 调整距轨内侧距离再调整3度角，最后调整45度角以确保准确快捷。 通过以上调整，应使激光瞄准器所发出的激光通过校准架前靶光孔的 中心点，打在后靶的中心点上，这样该探头即调整好。通过此步骤确 定扫描器箱体距轨内侧距离，在以后调整中不可改变。
2.1 探测站主机
THDS-A采用工控机作为探测站主机，主机标准配 置为CPU：P4 3.0GHz，内存：1GB，硬盘： 80/160GB。满足双向双探8个探头、两套智能跟踪装 置的控制和实时采集同时工作的要求。
AD采集卡性能指标：采集速率：200kps； 分辨率：12位； 32通道，单端输入，光电隔离； 输入范围：±10伏； 非线性度：±1LSB； 触发方式：硬件定时。
4 设备的调试
把每个板卡按照使用说明设置好，依次插入控制箱，接通电源，打开主机 电源，运行探测站软件。打开电源箱电源，观察屏幕上显示的内容，各项指标都 应在标称值附近： 1）各种电源电压显示：+5V、+6.5V、+15V、-15V、15V（T）、 +30V、电网电压、稳压电压、环温、柜温。 2）内探信息显示：靶温、盘温、大门状态、器件温度、制冷电流。 3）外探信息显示：靶温、板温、挡板状态、大门状态。 4）示波器区域显示：内探探头信号应在-5V左右，磁头信号、外探探头 号、调制盘信号为0V。 5）用鼠标点击上电控制，此时功放板30V指示灯亮；点击大门控制，大 门状态为开，同时内探功放板大门指示灯亮；点击挡板控制，挡板状 态为开，同时外探功放板挡板指示灯亮；点击热靶内探，内探靶温上 升，同时内探功放板热靶指示灯亮；点击热靶外探，外探靶温上升， 同时外探功放板热靶指示灯亮；点击调制内探，示波器显示调制波 形，同时内探功放板调制指示灯亮。 6）依照探测站软件使用说明进行如下操作，测试探测站设备，包括： （1）自检 （2）热靶标定 （3）系统标定 （4）探头标定
2.2.1 磁头板
当列车车轴压过磁头时产生交流信号，其幅度与车速有关。 磁头信号经电缆送到控制箱，经过磁头信号处理板的处理送到 工业计算机，进行车速、轴距、车辆数等计算。磁头信号处理 板完成一个方向4路磁头信号的滤波、整形；面板上有门槛电压 测试端、门槛电压调整电位计、磁头信号指示灯。
2.2.2 测温板