第七章 紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)

1、第七章第七章 紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)n紅外技術(shù)概述紅外技術(shù)概述 紅外輻射基本知識(shí)紅外輻射基本知識(shí) 紅外測(cè)溫基本原理紅外測(cè)溫基本原理n紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)7.1 7.1 紅外技術(shù)概述紅外技術(shù)概述紅外技術(shù)是在最近幾十年發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。它紅外技術(shù)是在最近幾十年發(fā)展起來的一門新興技術(shù)。它已在科技、國(guó)防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅已在科技、國(guó)防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。紅外技術(shù)應(yīng)用可分為以下幾方面：外技術(shù)應(yīng)用可分為以下幾方面： 紅外輻射計(jì)，用于輻射和光譜輻射測(cè)量；紅外輻射計(jì)，用于輻射和光譜輻射測(cè)量； 搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其

2、搜索和跟蹤系統(tǒng)，用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤；空間位置并對(duì)它的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤； 熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像，熱成像系統(tǒng)，可產(chǎn)生整個(gè)目標(biāo)紅外輻射的分布圖像，如紅外圖像儀、如紅外圖像儀、 多光譜掃描儀等；多光譜掃描儀等； 紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)；紅外測(cè)距和通信系統(tǒng)； 混合系統(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)的組合?；旌舷到y(tǒng)，是指以上各類系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)的組合。7.1.17.1.1 紅外輻射的基本知識(shí)紅外輻射的基本知識(shí) 紅外輻射俗稱紅外線，它是一種不可見光，由于是位于可見光紅外輻射俗稱紅外線，它是一種不可見光，由于是位于可見光中紅色光以外的光線，故稱紅外線

3、。中紅色光以外的光線，故稱紅外線。 它的波長(zhǎng)范圍大致在它的波長(zhǎng)范圍大致在0.761000m mm，紅外線在電磁波譜中的，紅外線在電磁波譜中的位置位置如圖所示如圖所示。 工程上又把紅外線所占據(jù)的波段分為四部分，即近紅外、中紅工程上又把紅外線所占據(jù)的波段分為四部分，即近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外和極遠(yuǎn)紅外。外、遠(yuǎn)紅外和極遠(yuǎn)紅外。 紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射，一個(gè)熾熱物體向紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射，一個(gè)熾熱物體向外輻射的能量大部分是通過紅外線輻射出來的。外輻射的能量大部分是通過紅外線輻射出來的。 物體的溫度越高，輻射出來的紅外線越多，輻射物體的溫度越高，輻射出來的紅外線越多，輻射的能量就越強(qiáng)。的能量就越

4、強(qiáng)。 紅外線的本質(zhì)與可見光或電磁波一樣，具有反射、紅外線的本質(zhì)與可見光或電磁波一樣，具有反射、折射、散射、干涉、吸收等特性，它在真空中也以光折射、散射、干涉、吸收等特性，它在真空中也以光速傳播，并具有明顯的波粒二象性。速傳播，并具有明顯的波粒二象性。紅外輻射和所有紅外輻射和所有電磁波一樣，是以波的形式在空間直線傳播的。它在電磁波一樣，是以波的形式在空間直線傳播的。它在大氣中傳播時(shí)，大氣層對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線存在不同大氣中傳播時(shí)，大氣層對(duì)不同波長(zhǎng)的紅外線存在不同的吸收帶，紅外線氣體分析器就是利用該特性工作的，的吸收帶，紅外線氣體分析器就是利用該特性工作的，空氣中對(duì)稱的雙原子氣體，如空氣中對(duì)稱的雙原

5、子氣體，如N2、O2、H2等不吸收等不吸收紅外線。紅外線。7.1.17.1.1 紅外輻射的基本知識(shí)紅外輻射的基本知識(shí) 紅外線在通過大氣層時(shí)，有三個(gè)波段透過率高，它們紅外線在通過大氣層時(shí)，有三個(gè)波段透過率高，它們是是0.32.6m mm、35m mm和和814m mm，統(tǒng)稱為，統(tǒng)稱為“大氣窗大氣窗口口”。如圖所示如圖所示，為通過一海里長(zhǎng)度的大氣透過率曲線。，為通過一海里長(zhǎng)度的大氣透過率曲線。7.1.17.1.1 紅外輻射的基本知識(shí)紅外輻射的基本知識(shí) 這三個(gè)波段對(duì)紅外探測(cè)技術(shù)特別重要，因此紅外探這三個(gè)波段對(duì)紅外探測(cè)技術(shù)特別重要，因此紅外探測(cè)器一般都工作在這三個(gè)波段（大氣窗口）之內(nèi)。測(cè)器一般都工作在

6、這三個(gè)波段（大氣窗口）之內(nèi)。 能全部吸收投射到它表面的紅外輻射物體稱為能全部吸收投射到它表面的紅外輻射物體稱為黑體黑體；能全部反射的物體稱為能全部反射的物體稱為鏡體鏡體；能全部透過的物體稱為；能全部透過的物體稱為透透明體明體；能部分反射、部分吸收的物體稱為；能部分反射、部分吸收的物體稱為灰體灰體。 嚴(yán)格地講，在自然界中，不存在黑體、鏡體與透明嚴(yán)格地講，在自然界中，不存在黑體、鏡體與透明體。體。7.1.17.1.1 紅外輻射的基本知識(shí)紅外輻射的基本知識(shí)1.1.基爾霍夫定律基爾霍夫定律 基爾霍夫定律指出，一個(gè)物體向周圍輻射熱能的同基爾霍夫定律指出，一個(gè)物體向周圍輻射熱能的同時(shí)也吸收周圍物體的輻射能

7、。如果幾個(gè)物體處于同一溫時(shí)也吸收周圍物體的輻射能。如果幾個(gè)物體處于同一溫度場(chǎng)中，各物體的度場(chǎng)中，各物體的熱發(fā)射本領(lǐng)正比于它的吸收本領(lǐng)熱發(fā)射本領(lǐng)正比于它的吸收本領(lǐng)，這，這就是基爾霍夫定律，可由下式表示就是基爾霍夫定律，可由下式表示 式中，Er為物體在單位面積和單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射出的輻射能； a為物體的吸收系數(shù)； E0為常數(shù)，其值等于黑體在相同條件下發(fā)射出的輻射能，它是常數(shù)。0rEE4.2 4.2 紅外輻射的基本定律紅外輻射的基本定律2.2.斯忒藩斯忒藩- -玻爾茲曼定律玻爾茲曼定律 物體溫度越高，發(fā)射的紅外輻射能越多，物體溫度越高，發(fā)射的紅外輻射能越多，在單位時(shí)間內(nèi)其單位面積輻射的總能量在單位時(shí)間內(nèi)

8、其單位面積輻射的總能量E為為4TE 式中，T為物體的絕對(duì)溫度，單位為K； = 5.6710-8W/(m2K4)為斯忒藩-玻爾茲曼常數(shù)； 為比輻射率，即物體表面輻射本領(lǐng)與黑體輻射本領(lǐng)的比值，黑體的 = 1。4.2 4.2 紅外輻射的基本定律紅外輻射的基本定律 3.3.維恩位移定律維恩位移定律 熱輻射發(fā)射的電磁波中包含各種波長(zhǎng)。熱輻射發(fā)射的電磁波中包含各種波長(zhǎng)。實(shí)驗(yàn)證明物體實(shí)驗(yàn)證明物體峰值輻射波長(zhǎng)峰值輻射波長(zhǎng)l lm與物體自身的絕與物體自身的絕對(duì)溫度對(duì)溫度T成反比。即成反比。即l lm=2897/ /T (m mm) 4.2 4.2 紅外輻射的基本定律紅外輻射的基本定律 如圖所示如圖所示給出了不同

9、溫度的光譜輻射分布曲線，圖中虛線表給出了不同溫度的光譜輻射分布曲線，圖中虛線表示了由上式描述的峰值波長(zhǎng)與溫度的關(guān)系曲線。示了由上式描述的峰值波長(zhǎng)與溫度的關(guān)系曲線。 由圖可知，峰值輻射波長(zhǎng)隨溫度升高向短波方向偏移。當(dāng)溫由圖可知，峰值輻射波長(zhǎng)隨溫度升高向短波方向偏移。當(dāng)溫度不很高時(shí)，峰值輻射波長(zhǎng)在紅外區(qū)域。如人體溫度為度不很高時(shí)，峰值輻射波長(zhǎng)在紅外區(qū)域。如人體溫度為3637，所輻射的紅外線波長(zhǎng)為，所輻射的紅外線波長(zhǎng)為910m mm。4.2 4.2 紅外輻射的基本定律紅外輻射的基本定律7.1 7.1 紅外技術(shù)概述紅外技術(shù)概述我們都知道，車輛在運(yùn)行時(shí)，承重軸承都會(huì)由于摩擦而產(chǎn)生熱量，軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它

10、所產(chǎn)生的熱量會(huì)使其表面的溫度趨于穩(wěn)定值。當(dāng)軸承內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，便會(huì)使它的摩擦加劇，溫度突升，達(dá)到一定程度時(shí)，便形成熱軸，嚴(yán)重者導(dǎo)致切軸，使運(yùn)行中的車輛顛覆，給行車帶來了重大財(cái)產(chǎn)損失。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的誕生熱軸現(xiàn)象的產(chǎn)生，無疑給鐵路行車安全帶來很大安全隱患。為了積極避免這一現(xiàn)象給行車安全帶來的隱患，多年來，人們一直致力于軸溫探測(cè)系統(tǒng)的研究中。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)就是人們研究出來的一種利用紅外線進(jìn)行非接觸式的軸溫探測(cè)方式之一。什么是紅外線？n紅外線：就是在可見光的紅色光譜外端還有一種看不見的輻射線存在，而且具有熱效應(yīng)，人們習(xí)慣稱之為紅外線。它不象紫外線，X射線那樣，它是一種很常見輻射線，在自然界當(dāng)中，

11、只要不是低于絕對(duì)零點(diǎn)溫度(-273)以下的物體，就具有紅外線。n在日常生活中，人們利用紅外線的特性，研制了好多有利于人們生活的產(chǎn)品，比如：紅外防盜報(bào)警器、紅外測(cè)溫儀等等。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展n紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段，一代機(jī)階段，限于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)紅外元件質(zhì)量和其它電子技術(shù)條件，當(dāng)時(shí)紅外探頭采用熱敏電阻和交流放大器，顯示部分采用描筆直接記錄每個(gè)軸溫信息，最后由人工判別軸溫波形并進(jìn)行熱軸預(yù)報(bào)。二代機(jī)階段，是在一代機(jī)的基礎(chǔ)上，融入單板計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要特點(diǎn)。二代機(jī)的發(fā)展n目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛越發(fā)展，二代機(jī)紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次更型，功能和探測(cè)數(shù)據(jù)上也逐漸趨于準(zhǔn)確完善。n我們哈科

12、所研制的二代機(jī)經(jīng)歷了以下幾個(gè)產(chǎn)品階段： 一型機(jī)HTK187(87年產(chǎn)品定型) 二型機(jī)HTK289(89年產(chǎn)品定型) 三型機(jī)HTK391(91年產(chǎn)品定型) 四型機(jī)HTK499(99年產(chǎn)品定型)目前我們?nèi)嫱茝V的是HTK499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)。第一節(jié)：紅外軸溫度簡(jiǎn)介第一節(jié)：紅外軸溫度簡(jiǎn)介1.1紅外線紅外線 n就是在可見光的紅色光譜外端還有一種看不見的輻射線存在，而且具有熱效應(yīng)。1.2紅外軸溫系統(tǒng)的誕生1.21車輛軸溫現(xiàn)象車輛在運(yùn)行時(shí)，承重軸承都會(huì)由于摩擦而產(chǎn)生熱量，軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它所產(chǎn)生的熱量會(huì)使其表面的溫度趨于穩(wěn)定值。當(dāng)軸承內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，便會(huì)使它的摩擦加劇，溫度突升，達(dá)到一定程度時(shí)，便形成

13、熱軸，嚴(yán)重者導(dǎo)致切軸，使運(yùn)行中的車輛顛覆，給行車帶來了重大財(cái)產(chǎn)損失。1.22 紅外軸溫度的產(chǎn)生為了積極避免車輛軸溫現(xiàn)象給行車安全帶來的隱患，多年來，人們一直致力于軸溫探測(cè)系統(tǒng)的研究中。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)就是人們研究出來的一種利用紅外線進(jìn)行非接觸方式的軸溫探測(cè)方式之一。1.3紅外軸溫度發(fā)展n紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段，一代機(jī)階段，限于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)紅外元件質(zhì)量和其它電子技術(shù)條件，當(dāng)時(shí)紅外探頭采用熱敏電阻和交流放大器，顯示部分采用描筆直接記錄每個(gè)軸溫信息，最后由人工判別軸溫波形并進(jìn)行熱軸預(yù)報(bào)。二代機(jī)階段，是在一代機(jī)的基礎(chǔ)上，融入單板計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要特點(diǎn)。1.31 二代機(jī)的發(fā)展n目前，隨著計(jì)算

14、機(jī)技術(shù)的飛越發(fā)展，二代機(jī)紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次更型，功能和探測(cè)數(shù)據(jù)上也逐漸趨于準(zhǔn)確完善。n我們哈科所研制的二代機(jī)經(jīng)歷了以下幾個(gè)產(chǎn)品階段： 一型機(jī)HTK187(87年產(chǎn)品定型) 二型機(jī)HTK289(89年產(chǎn)品定型) 三型機(jī)HTK391(91年產(chǎn)品定型) 四型機(jī)HTK499(99年產(chǎn)品定型)目前我們?nèi)嫱茝V的是HTK499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)概述nHTK-499型紅外熱軸探測(cè)系統(tǒng)是為適應(yīng)我國(guó)鐵路提速需求而研制的新一代探測(cè)設(shè)備。nHTK-499紅外熱軸探測(cè)系統(tǒng)可完成對(duì)高速通過列車軸溫?cái)?shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集及定量測(cè)量，實(shí)現(xiàn)熱軸智能判別。第二節(jié)第二節(jié) HTK-499HTK-499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)型紅

15、外軸溫探測(cè)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo) n系統(tǒng)是完全自動(dòng)的無人操作 n自動(dòng)定量測(cè)量軸箱的溫度n自動(dòng)判別列車（上、下行）運(yùn)行方向 n自動(dòng)識(shí)別和排除機(jī)車 n自動(dòng)測(cè)速 n自動(dòng)識(shí)別客、貨車輛n自動(dòng)計(jì)軸、計(jì)輛 n系統(tǒng)內(nèi)置故障自檢系統(tǒng),監(jiān)測(cè)提示系統(tǒng)故障 n系統(tǒng)不受通過列車或機(jī)車的電磁干擾(EMI)的影響 n自動(dòng)識(shí)別滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承主要技術(shù)指標(biāo)n自動(dòng)探測(cè)蒸汽、內(nèi)燃和電力機(jī)車牽引區(qū)段內(nèi)運(yùn)行的各種（含客、貨）車輛的熱軸故障，并按微熱、強(qiáng)熱、激熱分級(jí)預(yù)報(bào) 。n適應(yīng)列車運(yùn)行速度5360KM/H。 n存儲(chǔ)120列車的探測(cè)數(shù)據(jù)。 n利用傳輸線與上位機(jī)直接通話。 n系統(tǒng)提供與其它檢測(cè)設(shè)備的接口,如垂下品、熱輪等 n可擴(kuò)展車號(hào)識(shí)別進(jìn)

16、行熱軸準(zhǔn)確跟蹤n可配套光子探頭，適應(yīng)高速探測(cè)列車區(qū)段 主要技術(shù)指標(biāo)n具有防震,防潮,防腐蝕措施 n適應(yīng)溫濕度條件 室外設(shè)備 室內(nèi)設(shè)備 環(huán)境溫度 -40-70度 0-60度 相對(duì)濕度 0-100% 0-85%n防振性能,當(dāng)有振動(dòng)或沖擊時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能正常工作并不受損壞 振動(dòng) 5-10HZ 2mm p-p 10-50Hz 2mm p-p 50-100Hz 2.8 gp 100-200Hz 2.8 gp 沖擊 移動(dòng)的 10 gp 固定的 10 gp 11ms基本原理圖探測(cè)站主機(jī)軸溫傳感器(探頭)(接收軸承溫度信號(hào))車輪傳感器(磁鋼)(接收車輪信號(hào))車輪信號(hào)接口處理模塊軸溫信號(hào)接口處理模塊通訊接口模塊上位

17、機(jī)主機(jī)控制模塊系統(tǒng)構(gòu)成n硬件構(gòu)成圖示室外設(shè)備位置n HTK-499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)，1號(hào)磁鋼距2號(hào)磁鋼距離大于50m，2號(hào)、3號(hào)磁鋼間距為270mm2mm。n探頭位于探頭箱內(nèi)，探頭元件中心低于軌面160180mm，距鋼軌內(nèi)側(cè)面4155mm，與鋼軌內(nèi)側(cè)夾角為68，探頭仰角為45。n兩探頭元件中心連線與鋼軌垂直，對(duì)應(yīng)每個(gè)軸頭在鋼軌上的采集距離為450mm。室外設(shè)備位置室外設(shè)備圖掃描位置示意滑動(dòng)軸箱滑動(dòng)軸箱滾動(dòng)軸承滾動(dòng)軸承4 1 5 位 置位 置掃描后的掃描后的軌跡軌跡客車軸承客車軸承2 6 0 位 置位 置掃描后的掃描后的軌跡軌跡滾動(dòng)軸承端蓋新型定標(biāo)器使用方法n溫度控制誤差 0.5%n溫度控制范

18、圍 0100n工作電源：交流22010% 50Hzn工作環(huán)境：050 相對(duì)溫度85%的無腐蝕及無強(qiáng)電磁場(chǎng)輻射的環(huán)境n輸出功率600W新型定標(biāo)架角度校正方法n若是新卡具，置標(biāo)準(zhǔn)架于離3#磁鋼中心470mm處。(此為60公斤軌如果為75公斤軌則放至490mm處;50公斤軌則放至450mm處)，n打開校正器開關(guān)，激光打在標(biāo)準(zhǔn)架前標(biāo)靶圓里中心位置（320、378）半徑8mm，后靶圓心（420，368），半徑10mm為掃描點(diǎn)，若不在靶范圍，則調(diào)整探頭位置。老卡具，2#磁鋼中心對(duì)準(zhǔn)卡具后螺栓中心n此外，如果是老夾具（2#磁鋼中心對(duì)準(zhǔn)探頭箱夾具后螺栓中心的安裝方式），則標(biāo)準(zhǔn)架的位置應(yīng)相對(duì)于新卡具尺寸提前45

19、mm。n即60公斤軌應(yīng)放至于425mm處。50軌則應(yīng)放至于距3#磁鋼中心405mm處。新型定標(biāo)架角度校正方法實(shí)驗(yàn)車Z字板nZ字板原理是透過隔熱板的縫隙采集黑體，從而形成尖峰波形，并通過尖峰的相對(duì)位置來評(píng)測(cè)探頭角度。Z字板415 260 隔熱板黑體實(shí)驗(yàn)車Z字板波形n一般的說，一峰可以通過調(diào)整探頭45度仰角及延時(shí)點(diǎn)來控制其位置，峰峰則可以通過調(diào)整415尺寸及6度夾角來控制。只要按照新型定標(biāo)架認(rèn)真調(diào)整探頭角度，基本上都可以使角度滿足優(yōu)秀。nZ字板波形優(yōu)秀的條件是：一峰距起點(diǎn)位置610點(diǎn)，峰峰間隔為1216點(diǎn)。Z字板注意事項(xiàng)n1.建議過實(shí)驗(yàn)車時(shí)盡量不要使用391磁鋼板上三路，因?yàn)樯先房垢蓴_性好，但波

20、形滯后與速度成正比，會(huì)導(dǎo)致Z字板一峰位置偏小，如果確實(shí)干擾太大，可以通過調(diào)整整形電路電阻參數(shù)，入口匹配電阻由3.6K調(diào)整為1.8K，放大倍數(shù)電阻R？由82K調(diào)整為27K，門限電阻由10K調(diào)整為15K21K。n2.使用499磁鋼板則可考慮使用脈寬檢測(cè)電路，6個(gè)跨接套均跨在1、2腳，并調(diào)整電位器阻值，其阻值與抗干擾性成正比，經(jīng)驗(yàn)值：60K以下，否則容易濾掉實(shí)驗(yàn)車假軸。光子探頭 光子探頭主要技術(shù)指標(biāo)n適用車速：適用車速： 0-360km /h0-360km /h；n探頭輸出信噪比：探頭輸出信噪比： 有效值大于有效值大于25db25db（目標(biāo)溫差為（目標(biāo)溫差為55時(shí)）；時(shí)）；n靜態(tài)輸出電壓：靜態(tài)輸出電

21、壓： +1.000+1.0000.010V0.010V；n靜噪聲：靜噪聲： 10mV10mV（有效值）；（有效值）；n測(cè)溫范圍：測(cè)溫范圍： -40-150-40-150n視場(chǎng)視場(chǎng): 40mm: 40mm（距離為（距離為800mm800mm時(shí)）；時(shí)）；n漂移：漂移： 150mV/5min150mV/5min；n響應(yīng)速度：響應(yīng)速度： 1S”下（如圖如圖）n如果沒有按下或沒有及時(shí)按下F5鍵，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行自動(dòng)批處理文件里的命令內(nèi)容，我們的VEIC.EXE程序就會(huì)被系統(tǒng)執(zhí)行，窗口屏幕則不會(huì)再響應(yīng)我們的鍵盤操作，若此時(shí)想要進(jìn)行操作則只能關(guān)閉這兩個(gè)窗口，重新按上述步驟進(jìn)行聯(lián)機(jī)。JRC聯(lián)機(jī)成功界面n值得提

22、醒的是此時(shí)屏幕上窗口里顯示的DOS提示符“C:”已經(jīng)不代表筆記本電腦的C盤了，它所指示的是499主機(jī)板的電子C盤，也就是說在這個(gè)窗口里聯(lián)機(jī)程序成功連接后，它就把筆記本的軟驅(qū)、屏幕、鍵盤都映射給499主機(jī)板使用了，所以在這個(gè)窗口里的所有DOS操作都是對(duì)499主機(jī)板的操作。C大于號(hào)提示符出現(xiàn)，代表聯(lián)機(jī)成功跳過自動(dòng)批處理命令和開機(jī)配置文件。檢測(cè)電子盤中的錯(cuò)誤n（一）檢測(cè)電子盤是否有錯(cuò)誤（一）檢測(cè)電子盤是否有錯(cuò)誤當(dāng)499主機(jī)板在使用中正在讀寫電子盤而發(fā)生掉電或復(fù)位時(shí)，會(huì)在電子盤中形成丟失文件簇，這屬于一種邏輯上的損壞，在電子盤中會(huì)存儲(chǔ)一些非法文件并占用空間，當(dāng)這些錯(cuò)誤文件在電子盤中形成過多時(shí)容易造成主

23、機(jī)板死機(jī)，所以我們認(rèn)為這時(shí)候有必要利用DOS的一個(gè)外部命令chkdsk，來修復(fù)這些文件以收回有效空間，首先把DOS的這個(gè)外部命令文件利用事先準(zhǔn)備好的軟盤，拷到499主機(jī)板中（對(duì)于這個(gè)文件用戶可以從DOS6.22版本的系統(tǒng)中獲得），命令格式如下：nc:copy a:chkdsk.exe檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤n接下來執(zhí)行主機(jī)板電子盤中的chkdsk .exe來檢查一下電子盤中是否有損壞文件，命令格式為： nc:chkdsk c: /fn其中/f參數(shù)代表修復(fù)硬盤中的錯(cuò)誤文件。n該命令執(zhí)行之后會(huì)有英文提示建議你使用SCANDISK效果更好，但這里使用CHKDSK就足夠了，需按y(代表yes)確認(rèn)進(jìn)行硬盤錯(cuò)誤檢

24、查(如圖如圖)檢查中發(fā)現(xiàn)丟失了3個(gè)分配單元在3個(gè)鏈中，問是否將這些錯(cuò)誤轉(zhuǎn)換成文件，我們選擇Yes就行。垃圾文件處理n如果正常按一遍yes就結(jié)束，如果電子盤有錯(cuò)誤則需要按第二遍yes確認(rèn)來把電子盤中的錯(cuò)誤恢復(fù)成文件，則會(huì)電子盤中恢復(fù)成一個(gè)或多個(gè)名FILE000 x.chk(多個(gè)文件x從0開始，如圖如圖4 4)的文件后，再把這些錯(cuò)誤文件刪掉，命令格式為：nc:del *.chkn如果沒有錯(cuò)誤則不會(huì)形成恢復(fù)文件，也就不用操作上一步。瞧，Chkdsk已經(jīng)把錯(cuò)誤恢復(fù)成文件啦，那么下面我們可以刪掉它了！磁鋼板 n磁鋼板外接三路磁鋼信號(hào)，整個(gè)電路板包括以下幾個(gè)部分：總線接口電路、總線復(fù)位及封鎖電路、計(jì)數(shù)定時(shí)

25、電路、中斷控制電路、磁鋼信號(hào)放大整形電路等。 探頭板 n采集軸溫信號(hào)n測(cè)量環(huán)箱溫 n18V測(cè)量 n基準(zhǔn)電壓測(cè)量 n環(huán)箱溫通過溫度傳感器送到采集電路 。n18V電源經(jīng)降壓后由采集電路測(cè)量，作為探頭電源的自檢信息。 n板上設(shè)有一基準(zhǔn)電壓源，可產(chǎn)生2.48V左右電壓，與18V一起作為系統(tǒng)自檢的被測(cè)信號(hào)。 串口板 n串口板為主機(jī)提供串行接口，它以RS-232C或電流環(huán)方式傳輸數(shù)據(jù)。RS-232C方式時(shí)此板可以通過板上的串行分配電路連接另外兩塊串行接口板?？刂瓢?n每塊控制板可控輸出5路電源，用于控制室外探頭箱保護(hù)門的開關(guān),探頭箱風(fēng)機(jī)的開關(guān),探頭校零，探頭箱加熱，反射鏡加熱及過車自檢等. 數(shù)傳板n 此板

26、可插入STD總線，由總線供電, 將RS-232-C口的串行數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過MC6927進(jìn)行調(diào)制解調(diào)變成音頻信號(hào),進(jìn)行二線通信。n 本板和Bell 103,Bell 202，CCITT V.21,CCITT V.23,CCITT V.54協(xié)議兼容。工作過程n當(dāng)列車通過時(shí)，探測(cè)站通過車輪傳感器完成輪對(duì)信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)測(cè)量軸距，計(jì)軸計(jì)輛和軸承熱區(qū)定位； n通過紅外軸溫傳感器采集軸溫信號(hào)；通過AEI天線采集車輛車號(hào)信息。 列車通過后，探測(cè)站對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成完整的通過列車報(bào)文或通過列車熱軸報(bào)文，通過電務(wù)部門提供的專用通道實(shí)時(shí)上傳給分局監(jiān)測(cè)中心。 n紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)可以擴(kuò)展,在現(xiàn)有軸溫探測(cè)系統(tǒng)中增加

27、Reader卡、RF箱、地面天線，就可以實(shí)現(xiàn)車號(hào)信息的識(shí)別，使車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)成功地應(yīng)用于紅外軸溫探測(cè)領(lǐng)域。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)具備了識(shí)別列車的車次和車號(hào)信息的功能，使熱軸跟蹤定位更加準(zhǔn)確、方便。 紅外軸溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組網(wǎng) :監(jiān)測(cè)中心本局前置機(jī)行調(diào)終端 統(tǒng)計(jì)終端 復(fù)示終端監(jiān)控 中 心探測(cè)站復(fù)示站探測(cè)站查 詢 中 心外外 局 前 置 機(jī)局 前 置 機(jī)地面設(shè)備地面設(shè)備紅外線配套AEI設(shè)備組成n室外部分室外部分 - - 標(biāo)簽標(biāo)簽 - - 地面天線地面天線 - -同軸電纜分線箱同軸電纜分線箱n室內(nèi)部分室內(nèi)部分 - -RFRF射頻裝置射頻裝置 - -READREAD卡卡關(guān)鍵技術(shù)n在現(xiàn)有的紅外軸溫探測(cè)設(shè)備中經(jīng)過改

28、進(jìn)配套車號(hào)自動(dòng)識(shí)別關(guān)鍵設(shè)備。使紅外線探測(cè)站能夠采集車號(hào)信息。n在現(xiàn)有的紅外軸溫探測(cè)網(wǎng)絡(luò)中制定相應(yīng)的協(xié)議、研究利用車號(hào)及車次進(jìn)行熱軸跟蹤、大值跟蹤的數(shù)學(xué)模型解決方法硬件：nHTK紅外軸溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站STD總線槽中插入一塊READ卡，并通過總線將中斷信號(hào)引入到磁鋼板8259中斷輸入端。用以接收標(biāo)簽反射的信息并完成與主機(jī)系統(tǒng)的信息交換。 n外接一個(gè)RF機(jī)箱 ，該裝置裝置是微波發(fā)射、接收、解調(diào)裝置。n室外配一套天線接收裝置 ,用以發(fā)射微波和接收標(biāo)簽反射回來的調(diào)制信號(hào)。軟件:紅外軸溫探測(cè)站模塊化編寫： n采集中斷服務(wù)模塊程序的編寫n控制模塊程序的編寫 n標(biāo)簽處理模塊程序的編寫n通訊模塊程序的編寫系統(tǒng)工

29、作過程n當(dāng)由列車通過時(shí)，系統(tǒng)被開機(jī)磁鋼開機(jī)，系統(tǒng)初始化系統(tǒng)變量；n確認(rèn)有列車通過后，打開天線和保護(hù)門,關(guān)校零準(zhǔn)備采集軸溫信息和車號(hào)信息；n當(dāng)列車車輪經(jīng)過2#磁鋼和3#磁鋼時(shí)，自動(dòng)識(shí)別車速、計(jì)軸計(jì)距、采集軸承溫度、采集車號(hào)信息；n當(dāng)判斷列車通過后，關(guān)閉保護(hù)門、開校零，關(guān)閉天線并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。設(shè)備的安裝 安裝天線 天線安裝架設(shè)備的安裝 安裝天線 高壓膠管護(hù)板設(shè)備的安裝 安裝天線 室內(nèi)設(shè)備的安裝 RF箱監(jiān)測(cè)中心 硬件環(huán)境：硬件環(huán)境： 1.品牌PC機(jī)，128M以上內(nèi)存（推薦256M以上）；顯示卡需支持真彩色（24位）并可到達(dá)1024*768分辨率。 2.由于本系統(tǒng)需要往硬盤備份數(shù)據(jù)，所以對(duì)硬盤磁盤容量

30、有要求，大致容量為“探測(cè)站的站數(shù)（上、下行分開算）*60M+160M”；而且加上Windows系統(tǒng)運(yùn)行的要求，在本系統(tǒng)運(yùn)行后，剩余磁盤空間不少于500M，建議硬盤容量大于10G。 3.因?yàn)楸鞠到y(tǒng)具有語音報(bào)警的功能，故需要有聲卡的支持，但對(duì)聲卡型號(hào)不做要求。系統(tǒng)環(huán)境：Windows 98、Windows 2000、Windows XP操作系統(tǒng)。本系統(tǒng)共有九個(gè)菜單項(xiàng)“系統(tǒng)設(shè)置”、“探測(cè)站操作”“數(shù)據(jù)分析”、“行調(diào)終端”“自檢信息”、“報(bào)表”、“窗口”“幫助”、“查詢車號(hào)信息” 系統(tǒng)菜單預(yù)報(bào)等級(jí)預(yù)報(bào)等級(jí):（微（微1，微，微2，微，微3，強(qiáng)熱，激熱），強(qiáng)熱，激熱）模式識(shí)別模式識(shí)別:（開啟（開啟，關(guān)閉）

31、，關(guān)閉）下探類型下探類型:（普通（普通，客探），客探）。信息級(jí)別信息級(jí)別:（普通（普通，車站），車站）最小軸數(shù)最小軸數(shù):（一個(gè)正整數(shù)）故障累計(jì)故障累計(jì):（一個(gè)正整數(shù)）在崗確認(rèn)在崗確認(rèn):（開啟（開啟，關(guān)閉），關(guān)閉）日?qǐng)?bào)表時(shí)間日?qǐng)?bào)表時(shí)間:（一個(gè)從（一個(gè)從124的正整數(shù)，表示某小時(shí)）的正整數(shù)，表示某小時(shí)）月報(bào)統(tǒng)計(jì)月報(bào)統(tǒng)計(jì):（單獨(dú)統(tǒng)計(jì)（單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，不統(tǒng)計(jì)），不統(tǒng)計(jì)）實(shí)驗(yàn)車預(yù)報(bào)實(shí)驗(yàn)車預(yù)報(bào):（是（是，否），否）時(shí)鐘基準(zhǔn)時(shí)鐘基準(zhǔn):（本地時(shí)鐘（本地時(shí)鐘，遠(yuǎn)端時(shí)鐘），遠(yuǎn)端時(shí)鐘）通訊自檢通訊自檢：“彈出”和“關(guān)閉”故障提示：（開啟故障提示：（開啟，關(guān)閉），關(guān)閉）探測(cè)站操作菜單 對(duì)探測(cè)站所存儲(chǔ)的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取、分析

32、。通過此項(xiàng)操作，操作人員可以得到一些探測(cè)站的數(shù)據(jù)信息，并且根據(jù)這些信息，結(jié)合其它的一些數(shù)據(jù)可以判斷探測(cè)站的運(yùn)行狀態(tài)。 “數(shù)據(jù)分析”菜單 可以對(duì)硬盤所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)分析”菜單項(xiàng)，該項(xiàng)共有兩個(gè)子菜單項(xiàng)：“探測(cè)站存盤數(shù)據(jù)”，“熱軸車存盤數(shù)據(jù)”。 行調(diào)終端 行調(diào)終端是中心與行調(diào)臺(tái)之間最好最迅速的聯(lián)系手段，考慮到中心與行調(diào)臺(tái)連接傳送信息的重要性，實(shí)時(shí)掌握中心與行調(diào)終端設(shè)備之間的連接情況是很重要的，所提供的這兩項(xiàng)操作就是一種很好的手段。它包含兩個(gè)子菜單項(xiàng)，“模擬試驗(yàn)”和“試驗(yàn)記錄”。自檢信息 包括三個(gè)子菜單項(xiàng)，分為“設(shè)備自檢信息”、“通訊自檢信息”和“正在檢修標(biāo)記”，它們是用來檢查系統(tǒng)中設(shè)

33、備運(yùn)行狀態(tài)的。 車號(hào)信息查詢功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 本地查詢 跟蹤查詢本地查詢界面跟蹤查詢界面工作過程 監(jiān)測(cè)中心接收探測(cè)站的通過車報(bào)文或通過車熱軸報(bào)文，完成顯示、存儲(chǔ)、打印等功能，并結(jié)合前方站數(shù)據(jù)進(jìn)行熱軸跟蹤，參照列車運(yùn)轉(zhuǎn)規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行熱軸預(yù)報(bào)。 分局紅外線監(jiān)測(cè)中心接到熱軸預(yù)報(bào)的同時(shí)列車調(diào)度臺(tái)也將出現(xiàn)熱軸報(bào)警； 列車調(diào)度員和紅外線值班員共同確認(rèn)后由列車調(diào)度員安排停車、甩車；分局車輛調(diào)度負(fù)責(zé)安排有關(guān)車輛段派人處理熱軸車輛。工作過程 鐵路局監(jiān)控中心同步接收列車數(shù)據(jù)和探測(cè)站狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控所屬各分局的熱軸預(yù)報(bào)情況和探測(cè)站的狀態(tài)，同時(shí)將實(shí)時(shí)監(jiān)控信息利用TMIS主干網(wǎng)同步轉(zhuǎn)發(fā)給鐵道部查詢中心計(jì)算機(jī)； 部查

34、詢中心對(duì)全路各紅外線探測(cè)站的狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，定時(shí)形成統(tǒng)計(jì)報(bào)表，并可隨時(shí)調(diào)取歷史數(shù)據(jù)，對(duì)熱軸預(yù)報(bào)、設(shè)備故障進(jìn)行階段統(tǒng)計(jì)。 網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成HTK-391設(shè)備異常軸溫波形的識(shí)別 HTK-499設(shè)備針對(duì)貨車的軸溫探測(cè)基本上相同的下探探測(cè)角度。滾動(dòng)軸承密封罩直徑大約在165mm左右。滑動(dòng)軸承和客車軸承外形尺寸決定了掃描熱區(qū)的范圍一定比165mm大。該掃描方式結(jié)合HTK-391的采集設(shè)計(jì)可以肯定的是真正熱軸的熱區(qū)掃描點(diǎn)應(yīng)該在12個(gè)點(diǎn)左右。由于熱的傳導(dǎo)熱軸的熱區(qū)在劇烈時(shí)會(huì)比12點(diǎn)多但決不會(huì)比12點(diǎn)少。鐵道部動(dòng)態(tài)檢測(cè)車Z字板的檢測(cè)結(jié)果，滾動(dòng)軸承的32點(diǎn)波形中：前部平臺(tái)4點(diǎn)、后部平臺(tái)6點(diǎn)、前后上升下降點(diǎn)各5個(gè)點(diǎn)合計(jì)10

35、個(gè)點(diǎn)、中間軸溫平臺(tái)12個(gè)點(diǎn)。該波形分布對(duì)不同的軸承類型可能有所差別但軸承所表現(xiàn)出來的高溫一定分布在32點(diǎn)波形的中部時(shí)肯定的。由此可以斷定象陽光干擾所形成的兩端非常高中間和其它軸溫差不多的波形一定不是熱軸波形。判斷某個(gè)波形是否是茶爐車的干擾首先要知道茶爐的位置在客車的第一軸或第四軸值得注意的是客車茶爐可能會(huì)影響到后續(xù)軸。判斷探頭故障時(shí)用戶一定要觀察設(shè)備提供的全部數(shù)據(jù)，包括改探頭所在側(cè)的波形和幅值，一般來講探頭故障時(shí)對(duì)該側(cè)數(shù)據(jù)肯定有其他影響。 故障波形示例故障波形示例熱軸預(yù)報(bào)的基本原理 車輛運(yùn)行時(shí)，不同的車型、轉(zhuǎn)向架型號(hào)及軸承型號(hào)和類別，由于軸承（箱）外部結(jié)構(gòu)與內(nèi)部軸承接觸方式、外部散熱條件、運(yùn)行

36、條件的差異都會(huì)影響到軸箱表面溫度的差異，產(chǎn)生不同的熱分布。 二代機(jī)正是利用軸箱熱分布得不同根據(jù)測(cè)得得軸溫波形自動(dòng)區(qū)分滾動(dòng)及滑動(dòng)軸承。 紅規(guī)規(guī)定了熱軸預(yù)報(bào)得“規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)為微熱、強(qiáng)熱、激熱散檔。微熱跟蹤、強(qiáng)熱前方站停車，激熱立即停車。微熱設(shè)置微多級(jí)，預(yù)報(bào)微熱跟蹤時(shí)，如果熱級(jí)有升級(jí)，按強(qiáng)熱對(duì)待” HTK-391+熱判模型根據(jù)鐵道部運(yùn)輸局運(yùn)裝貨車1999274號(hào)文件要求，現(xiàn)將HTK-391+熱判模型描述如下：熱判模型中所提及的量化值除特殊聲明均為溫升值。絕對(duì)溫度預(yù)報(bào)的前提：是HTK直流探頭設(shè)備；下探兩個(gè)箱溫差值小于20；背景溫度與箱溫差值小于20；保護(hù)門A/D與天空A/D值相差大于16。該四條前提任一條不滿足時(shí)，都不進(jìn)行絕對(duì)溫度預(yù)報(bào)。下探在軸承類型前二大值