车辆检测技术——红外线列车轴温探测讲义

1.4 探测站的功能
THDS－A 红外线轴温探测站是整个系统的主要组成部分， 完成以下功能
1. 列车车速、轴距 2. 轴温 3. 车号等列车运行信息的采集 4. 处理以及信号的传输通信等功能。
1.5 探测站的技术特点
1.5.1 室外备的技术特点
室外设备也叫轨边设备，是探测站的重要部分，主要的传感器都安装在轨边 的轴箱扫描器和卡轨器中。轨边设备的技术性能直接影响轴温测量的准确度和系 统的稳定度。THDS－A探测站轨边设备具有以下特点：
⑴ 轨边设备结构紧凑。安装时不用拨枕木、不用深挖道渣，便于轨边设备 的快速安装。
⑵ 卡轨器离道渣较高，排除了道渣挤压影响，提高安装的一致性和探测角 度的准确性。
⑶ 轨边设备各机构部件设计精巧，具有探头的快速安装、快速更换的特点 ，适应了列车提速对轨边作业的新要求，方便了提速干线设备的维护。
⑷ 具有较好的兼容性。电缆布线设计时，充分考虑了兼容性，可以兼容不 同的探头、磁头等。
PSTN 电话 网
分线箱
左轴箱扫描
右轴箱扫描
器
器
1#磁头
2、3、4 号磁头
环温箱
车号天线
THDS 红外热轴探测站结构框图
2.1 探测站结构组成
探测站设备包括室内设备和室外设备两部分以及 连接电缆室外设备包括车轮传感器、轴箱扫描器、卡 轨器、室外分线箱、环温箱等，室内设备包括探测机 柜、电源防雷箱、交流电源稳压器或UPS不间断电源 等。
▪采用内部串行通信总线技术，实现在线读取各板卡的ID号，便于对 电路板卡的管理
3.采用全息采集、专家系统分析判断，为提高兑现率提供技术基础
4.采用热靶在线标定，自适应测温技术，克服了光学系统污染造成的测温误 差。保证了探测站设备长期测温的准确性
5.完备的自检功能，实时故障报警
6.采用冗余技术，大大提高了系统的运行的可靠性
▪采用磁头冗余技术，基本消除了磁头故障对设备接车的影响。当 任意一个磁头故障时，不影响设备的正常运行 ▪双探头的采用，一方面使探测方位更有针对性，两个探头也起到 冗余的作用，从而提高了设备运行、热轴探测的可靠性
第二节 THDS－A 红外线列车轴温探测 站结构组成和工作原理
2020/6/17
显示器 键盘
第十章THDS-A红外线轴温探测系统
探测站讲义
2020/6/17
目录
第一节 系统概述 第二节 THDS－A 红外线轴温探测站结构原理 第三节 THDS－A 红外线轴温探测站室内设备 第四节 THDS－A 红外线轴温探测站室外设备 第五节 THDS－A 红外线轴温探测站软件系统 第六节 THDS－A 红外线轴温探测站设备的安装和调
⑸ 轴温探头安装卡具，具有快装快拆功能。 ⑹ 轴箱扫描器具有扫雪、融雪功能。适应冬季气候对列车探测的影响。
1.5.2 室内设备的技术特点
1、高性能的主计算机，充分满足了系统功能的要求
▪采用高速采集卡，为实现全息采集提供了强大的采集、信息处理平台 ▪高速处理器、大容量存储器的运用，保证了探测站可以实现对高速运 行列车动态信息的采集 ▪高速处理器、大容量存储器的运用，保证了探测站可以实现对高速运 行列车动态信息的采集 ▪采用高速通信接口，为列车信息的快速传输、快速反应、快速处理提 高基础 ▪采用网络和软件技术，实现远程管理和维护 。
试 第七节 THDS－A 红外线轴温探测站的维护
2020/6/17
第一节 系统概述
2020/6/17
1.1 定义
第三代红外线轴温探测系统（简称THDS-A）是发现车 辆热轴、防止热切轴的安全保障设施，是确保铁路运输安 全的重要设备。
第三代红外线轴温探测系统综合运用了自动化控制技 术、红外线辐射探测技术、光机电一体化技术、网络通信 技术和计算机智能化技术，具有在列车运行状态下计轴计 辆、智能跟踪、测量轴箱温度和自动预警故障热轴的功能， 实现了“分散探测，集中报警，联网运行，信息共享”。
2.方便维护和操作
▪控制箱采用总线式结构，便于系统的维修
▪控制箱在外观上简洁，各信号指示和操作按钮、测试端子丰富、足够， 便于设备的测试和维护
▪采用功率、信号双总线模式，简化电路板间的互连，外引线全部从后 面板出入，提高了可靠性
▪控制箱后面板采用可拔插的端子排，同时具有端子测试方便和快装快 拆的特点
THDS-A 网络构成
1.3 技术指标
1、探测站采用光子探头与热敏探头相结合的双下探方式，自动探测客、货车辆 的热轴； 2、自动识别机车、客车、货车； 3、自动测速；适应车速：客探5～360公里/小时；货探5～160公里/小时 4、系统测温精度：静态标定在温升40℃时，ห้องสมุดไป่ตู้差不大于±2℃，温升70℃时， 误差不大于±3℃；动态检测中低温区误差不大于±3℃，中高温区误差不大于 ±4℃ 5、计轴计辆精度：计轴误差 ＜ 2×10-6；计辆误差 ＜ 2×10-5； 6、具有双向同时接车的功能，可探测最大编组为400辆的列车； 7、探测站主机存储容量：保存不少于30天的原始列车数据；保存不少于30天的 设备自检故障信息； 8、在线读取设备编号，实时同步更新三个系统中的设备管理信息。
1.2 系统结构和组成
THDS-A由铁道部查询中心、铁路局监测监控中心、车辆段和 列检复示中心及探测站组成。
红外线轴温探测系统全路联网是铁道部查询中心的网络支撑 ，THDS-A所实现的“分散探测，集中报警，联网运行，信息共享 ”是铁路局监测监控中心保障行车安全运用的核心，车辆段和列 检复示中心是运用的必要补充和系统维护的基地，探测站是 THDS-A的神经末梢，是THDS-A构成的基础。
探测站设备图
轴箱扫描器和探头（开）
轴箱扫描器图（合）
2.3 探测站工作原理
THDS红外轴温探测站是由工业控制机（IPC）通过车号 天线、智能跟踪装置来识别车辆编号；通过监测车轮传感器 （磁头）感知列车的运行位置、速度等参数实现计轴计辆；同 时控制轨边轴箱扫描器的大门、热靶、挡板、调制盘等机构， 通过红外轴温探头（内外双探头）测量列车轴箱内、外侧的外 表辐射温度，得到列车每个轴箱的内外侧轴温波形。对得到的 原始轴温波形，通过专家系统模型推理、经验归纳推理、异常 波形模版匹配、热轴波形模版匹配等方法，对每个轴承的热轴 状态进行判别，作出微热、强热、激热的预报。将车号、计轴 计辆数据、轴温波形、自检数据等汇总形成列车报告上传到铁 路局监测中心。
探测站主计算机（机箱、电源、母板、硬盘、）
模模模模 数数通 复 拟拟拟拟 字字讯 位 采 采 采 采 I/ I/ 扩 、 集集集集 O O 展 开 卡卡卡卡 上下卡 关 sn sw xn xw
电网 电源防雷 UPS、稳压电源
专用通讯网
控制箱 S 控制箱 X
智能跟踪装置（单/双） 远程管理箱
通讯设备
通道防 雷