铁路现代化技术系统整理（三）之5T系统

 

   三、铁路5T系统

 

    铁路货车“5T”动态检测工作是铁路运输信息化的重要组成部分, 做好铁路货车动态检测管理工作是保证行车安全, 提高运行速度, 加快车辆周转, 完成运输任务的重要基础。简单的理解就是通过几种不同的技术手段被动式的检测及发现列车、车辆的硬伤，保证列车安全运行。

    1、THDS（红外线轴温探测系统）

    利用轨边红外线探头，对通过车辆每个轴承温度实时检测，并将检测信息实时上传到分局车辆运行安全检测中心，进行实时报警。通过配套故障智能跟踪装置，实现车次、车号跟踪，热轴货车车号的精确预报，重点探测车两轴承温度，对热轴车辆进行跟踪报警。重点防范热切轴事故。THDS实现了联网运行，每个探测站接车和轴温探测信息直观显示，实现跟踪报警。

    中国铁路自1978年开始推广具有自主知识产权的红外线探测技术以来经过30年的发展，红外线探测设备总量达到3412台，目前已经全部覆盖中国铁路7．8万km的营业里程，形成了世界上最大甚至是最先进的红外线轴温探测网络。

　　红外线轴温探测系统的发展大约经历了4个阶段：

　　第1阶段：以探测滑动轴承为主，技术方法是采用描笔记录仪，将得到的结果在记录纸带上画出对应于滑动轴承温度的等高线，探测设备无法对数据进行分析、处理和存储，设备称为一代机；

　　第2阶段：以探测滚动轴承为主，兼顾滑动轴承，采用计算机技术，能够对探测数据进行分析和处理，并进行数据存储，设备称为二代机；

　　第3阶段：以适应高车速为主，采用光子探头技术，并加装了车号跟踪装置，实现了车号智能跟踪和热轴预报，设备称为三代机；

　　第4阶段：全面利用5T预报信息进行综合预报，并采用了双探结构，热轴预报的准确性高，较好地适应了铁路提速和重载的需求，并统一制式，统一标准，设备称为四代机。

 

    2、TFDS（货车运行故障动态图像检测系统）

 

    采用高速连续数字照像技术、大容量图像数据实时处理技术和精确定位技术，利用轨边高速摄像头，对运行货车隐蔽故障和常见故障进行动态检测，及时发现货车运行故障，重点检测货车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位，重点防范制动梁脱落事故，防范摇枕、侧架、钩缓大部件裂损、折断，防范枕簧丢失和窜出等危及行车安全隐患。TFDS的实施，实现了列检作业从人控向机控、室外向室内、静态检测向动态检测的大变革。实现车辆运用技术检查由“人检人修”方式向“机检人修”方式的过渡，列车质量由“人控”向“机控”的转变，减轻了检车员的劳动强度，为提高运输效率，确保运输安全创造了条件。

    系统原理：

　　货车运行故障动态图像检测系统是采用高速摄像机对运行的列车进行图像采集，通过计算机进行分析与处理，计算出列车运行速度、判断出列车车种车型，取出系统所需要的车辆关键部位图像进行存储，以一车一档的方式在窗口计算机中显示，并能按要求打印、传输。通过人机结合的方式判别出车辆转向架、制动装置、车钩缓冲装置等部件及其零配件有无缺损、断裂、丢失等故障，从而达到动态检测车辆质量的目的。

　　该系统由轨边图像采集站、列检检测中心两部分组成。其中轨边图像采集站由车轮传感器（磁钢组）、车号采集系统、前置信息处理机、图像服务器、高速图像采集设备、光源补偿设备、轨边设备防护装置和网络传输设备组成。列检检测中心由网络传输设备、网络服务器、图像浏览终端组成。

    系统主要功能：

　　A.自动拍摄和筛选出车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像

　　B.通过人机结合的方式，对抓拍后的图像进行分析、判别出有关故障

　　C.自动判别车号、车种、车型和计轴计辆

　　D.自动测试出列车速度

　　E.能直接读取AEI系统中车号信息

　　F.可自动生成车统-15，车统-81等列检所常用报表

　　G.对部分故障可以进行智能识别

　　H.可实现分散检测集中报警联网监测信息共享

 

    3、TADS（货车滚动轴承早期故障轨边升学诊断系统）

    利用轨边噪声采集阵列，实时采集运动货车滚动轴承噪音，通过数据分析，及时发现货车轴承早期故障。重点防范切轴事故，安全防范关口前移，对轴承故障进行早期预报。TADS向前方列检预报轴承故障，同时，通过全路联网运行，对全路轴承故障进行预警。TADS地面探测站的室外部分设备主要包括声音传感器阵列、车轮传感器、AEI地面天线等。

　　声音传感器阵列：声音传感器阵列是采集车辆轴承运转所产生的声音信号的装置。声音传感器阵列安装在保护箱内，并对称立装于轨道两外侧。声音传感器阵列保护箱具有抗震性，可适应轨边环境。保护箱还设有保护门，只有当列车通过时才打开。

　　车轮传感器：TADS地面探测站采用5个车轮传感器。用卡具固定在轨底。其中2个用于声学采集系统，另外3个用于AEI系统。车轮传感器的作用是，当列车接近时自动启动声学系统的采集程序，打开声学传感器阵列保护箱的保护门。同时，启动AEI设备天线，进行计轴、计辆车轮定位。

　　AEI地面天线：发射微波载频信号，同时接受车载标签反射回来的调制信号，获得车次、车号等信息。

 

    4、TPDS（货车运行状态地面安全监测系统）

    利用设在铁路正线直线段上的轨道测试系统，动态监测轮轨间的动力学参数，实现了对货车的运行状态分级评判；TPDS同时兼有车轮擦伤及超偏载监测功能，重点防范货车脱轨事故，防范车轮踏面擦伤、剥离，防范货物超载、偏载等行车安全隐患。TPDS对运行品质不良货车实施联网跟踪报警，向前方列检预报车轮踏面擦伤，预警货物超载。

 

    5、TWDS（车辆轮对故障、尺寸动态检测系统）

    对轮对故障、尺寸进行在线检测，及时发现故障和尺寸超限轮对。这套系统国外产品比较先进，已经能够实现对轮对尺寸的自动定量检测，不仅能够发现塌面深度和长度，而且能够为轮对加工提供数据；国内产品基本能够对轮对故障进行较为准确的定性检测，符合我国铁路故障检测要求。

 

    6、TCDS（客车运行安全监控系统）

    通过车载系统对客车运行安全关键部位进行实时监测和诊断，通过无线、有线网络，将监测信息向地面传输、汇总，形成实时的客车安全监控运行图，使各级车辆管理部门及时掌握客车运行安全状况。重点监测160km/h及以上客车轴温、制动系统、转向架安全指标、火灾报警、客车供电、电器及空凋系统运行安全状况。全线实现时速160公里及以上客车运行安全实时监控。重点防范客车热轴事故，防范火灾事故，防范走行部、制动部、供电、电器及空调故障。