城市軌道交通軌檢系統(tǒng)

1、成都唐源電氣股份有限公司軌道檢測系統(tǒng)介紹二一七年西南交通大學成都唐源科技有限責任公司目 錄1軌道檢測系統(tǒng)背景2國內外軌道檢測車簡介3軌檢系統(tǒng)發(fā)展史4軌檢小車測量參數5人工測量參數6軌檢系統(tǒng)主要測量參數及指標7系統(tǒng)組成89技術特點工作原理模塊安裝應用展示數據分析101112成都唐源科技有限責任公司軌道檢測系統(tǒng)背景 隨著我國軌道交通產業(yè)的迅猛發(fā)展，國鐵、地鐵、城鐵等軌道交通系統(tǒng)運營速度提高、建設里程的增加以及線路日趨繁忙，引起輪軌動力作用增大。軌道在動力作用下產生各種軌道不平順和表面磨耗及缺陷。各種軌道不平順向上引起軌道車輛平穩(wěn)性和舒適度的變化，甚至造成脫軌、傾覆等惡性事件；向下引發(fā)軌道扣件松動、

2、軌下基礎設施破壞等結果；對軌道本身而言，可能軌道裂紋，最終導致軌道斷裂，嚴重縮短鋼軌的使用壽命。因此，軌道動態(tài)檢測系統(tǒng)是各種軌道交通系統(tǒng)所必需的設備。軌道檢測車是軌道檢測設備的主要載體，它是檢查軌道病害、指導軌道維護、保障行車安全的大型動態(tài)監(jiān)測設備，也是實現軌道科學管理的重要手段。成都唐源科技有限責任公司p日本Easti綜合檢測列車 由6輛檢測車組成可檢測軌道幾何參數、接觸網、通信信號、輪軌作用力、環(huán)境噪聲等各檢測系統(tǒng)相對獨立，僅有位置、時間和速度統(tǒng)一最高檢測速度可達 275km/h軌道檢測方法采用弦測法國內軌檢車和世界絕大多數國家軌檢車普遍采用慣性基準法與我國設備和軟件的兼容性差，不利于系統(tǒng)

3、的后續(xù)使用和二次開發(fā) 國內外軌檢車簡介成都唐源科技有限責任公司國內外軌檢車簡介采用慣性基準測量原理和非接觸式測量方法，用于抽查各鐵路公司線路質量應用光電、伺服、數字濾波、局域網技術具備鋼軌斷面測量系統(tǒng)檢測速度可達192km/h激光攝像、高速圖像處理技術取代了光電伺服技術它采用慣性基準原理、非接觸式測量方法可測量鋼軌幾何狀態(tài)及磨耗檢測速度可達300km/hp美國Ensco公司軌檢車 p美國ImageMap公司軌檢車 成都唐源科技有限責任公司國內外軌檢車簡介p德國OMWE和RAILAB軌檢車 車下建立測量框架車內安裝與框架相連的三軸穩(wěn)定性平臺，建立慣性導航系統(tǒng)可檢測軌道的高低、水平、軌向值檢測速度

4、可達300km/h摘取超限峰值判斷和統(tǒng)計超過A、B、C 三個等級的個數和長度計算500m區(qū)段的軌道質量指數TQI起撥道指數和搗固指數道質量狀態(tài)的評定方法成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)簡介基于慣性基準的軌道不平順測量裝置、二維激光軌距測量裝置和多功能振動測量裝置及強大的數據處理系統(tǒng)檢測快捷，準確，可靠，智能適用于鐵路及城市軌道交通（地鐵、輕軌、有軌電車）等軌道幾何狀態(tài)檢測，是軌道科學維護管理的基礎，同時也為軌道結構設計、病害原因分析及維護標準制定等提供科學依據。成都唐源科技有限責任公司u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史國內外目前對軌道幾何參數采用3種測量方式：基于軌道車或25T客車車載檢測設備

5、基于軌道小車，人工推行檢測采用道尺和弦線等測量工具進行檢測 軌道檢測設備軌道檢測設備軌檢小車軌檢小車人工測量人工測量成都唐源科技有限責任公司 軌道檢測設備軌道檢測設備軌道檢測設備軌檢1軌檢2軌檢3軌檢4軌檢5u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司軌檢軌檢1水平水平三角三角坑坑軌距軌距u 第一代軌道檢測設備起源于20世紀50年代。u 采用弦測法，機械傳動。u 人工讀取超限數據。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司軌軌檢檢2水平水平三角三角坑坑高低高低軌距軌距u 第二代軌道檢測設備起源于60年代后。u 采用弦測法，電動傳動。u 人工讀取超限數據。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責

6、任公司軌軌檢檢3水平水平三角坑三角坑高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第三代軌道檢測設備起源于80年代初。u 采用弦測法，電動傳動。u 人工讀取超限數據。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司軌軌檢檢4水平水平三角坑三角坑軌距軌距曲率曲率高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第四代軌道檢測設備起源于80年代中期。u 采用弦測法。u 計算機缺陷統(tǒng)計。u 第四代軌道設備比第三代設備更加穩(wěn)定。u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)簡介成都唐源科技有限責任公司軌軌檢檢5水平水平三角坑三角坑軌距軌距鋼軌磨鋼軌磨耗耗曲率曲率高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第五代軌道檢測設備起

7、源于21世紀初期。u 采用慣性基準法。u 計算機缺陷統(tǒng)計，并增加了TQI報表、公里報 表和曲線報表。u 增加鋼軌斷面檢測。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司國內外生產軌檢小車廠家均采用弦測法國內外生產軌檢小車廠家均采用弦測法對鋼軌幾何參數進行測量。對鋼軌幾何參數進行測量。軌檢小車軌距水平三角坑高低軌向u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司p人工測量軌距、水平采用線路測量工具軌道尺對鋼軌進行測量。高低、軌向采用30米弦線對軌道進行測量。鋼軌磨耗采用磨耗尺對軌道進行測量。 目前現場人工借用外界測量設備只能對軌距、水平、高低、軌向、鋼軌磨耗，測量的值只要做為靜態(tài)參考，不能對真實反映動

8、態(tài)線路存在的問題，如線路存在空掉和彈性道床動態(tài)下變化情況等。剩余三角坑和正矢等幾何參數是通過測量參數進行計算得出。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)技術特色12345基于世界先進的軌檢五技術，起點高基于世界先進的軌檢五技術，起點高采用梁結構方式的慣性測量，檢測更加準確采用梁結構方式的慣性測量，檢測更加準確基于二維激光傳感器測量，用于鋼軌斷面的非接觸檢測基于二維激光傳感器測量，用于鋼軌斷面的非接觸檢測檢測項目全，精度高，系統(tǒng)更加智能化、人性化，可擴展性高檢測項目全，精度高，系統(tǒng)更加智能化、人性化，可擴展性高功能強大的數據統(tǒng)計及分析報表系統(tǒng)功能強大的數據統(tǒng)計及分析報

9、表系統(tǒng)成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數及指標序號測量項目測量范圍精度備注1左右鋼軌的高低(1m波長25m)50mm0.8mm左右鋼軌的高低(25m波長70m)100mm1.5mm2左右鋼軌的軌向(1m波長25m)50mm1.0mm左右鋼軌的軌向(25m波長70m)100mm3.0mm3水平（超高）225mm1.5mm4扭曲（三角坑，2.5m）100mm1.5mm5軌距14151480mm0.7mm6曲率23/30m0.05/30m7車體垂直、橫向加速度1g0.01g8鋼軌左右垂直磨耗015mm0.2mm9鋼軌左右側面磨耗022mm0.2mm10檢測速度0120km/h

10、0.2km/h成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數及指標序號參數名稱基長/測量范圍測量誤差1軌距變化率2.2m0.8mm/m2曲率變化率 18m 0.05/30m/mn擴展檢測參數成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數及指標序號曲線名稱1缺陷等級1、2、3、42TQI總結3TQI公里總結4公里總結5區(qū)段總結6曲線統(tǒng)計表n報表輸出成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成設計框架預留接口（波磨和扣件識別檢測設備）中央數據處理系統(tǒng)線路數據庫速度里程輸出軌向客戶端軌距磨耗慣性包高低水平三角坑車體加速度成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成

11、設備布局成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成檢測梁布局全斷面軌檢梁l 由4臺2D激光傳感器及慣性包組成l 慣性包含加速度傳感器、陀螺、傾角儀等l 采用最新設計軌檢方案成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理軌距在軌道同一橫截面、鋼軌頂面以下16mm處，左右兩根鋼軌之間的最小內側面距離相對于相當于標準軌距的偏差。通過兩臺2D激光器獲取鋼軌頂面以下16mm處鋼軌內側特征經數字圖像處理技術分析、計算軌距成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理磨耗n鋼軌頂磨：軌面1/3處與標準軌比較相對值n鋼軌側磨：軌面下14mm處與標準軌比較相對值在外側增加傳感器可形成全斷

12、面檢測，更完整、可靠的監(jiān)控鋼軌斷面及磨耗借助軌距檢測2D激光器獲取鋼軌內側輪廓，結合標準軌道模型進行對比分析，從而計算鋼軌磨耗。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理磨耗成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理高低軌檢梁慣性包測得整個軌檢梁的姿態(tài)從而得左、右軌頂面相對應軌檢梁的加速度大小通過兩次積分得到相對慣性位移，進而計算左右軌高低軌道高低不平順是指左右軌頂面縱向起伏變化成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理軌向軌檢梁慣性包測得整個軌檢梁的橫向加速度通過兩次積分得到檢測梁相對慣性位移，進而計算左右軌軌向軌向指鋼軌內側面軌距點沿軌道縱向水平位置的變

13、化成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理水平（超高）l 軌檢梁慣性包測得梁對大地的水平角（搖頭陀螺消除離心），經低通濾波合成后得梁對地的絕對傾角l 2D激光裝置測得與軌道頂面的距離，進而得與梁的夾角l 綜合慣性包及2D測試結果，分析得到相對水平超高值軌道同一橫斷面內左右鋼軌頂面的高度差（在曲線上定義為超高）成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理曲率軌檢梁慣性包測得檢測梁在軌道面上的轉動角積分并對30m基長作差，得到曲率進而換算可得正矢及曲線變化率（18m基長）曲率測量定義為一定弦長的曲線軌道（如30M）對應之園心角（度/30米）。度數大、曲率大、半徑??；反之，度

14、數小、曲率小、半徑大。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理三角坑三角坑為按水平值一定基長換算得到對一轉向架來說，三角坑基長取2.5m，即2.5m內最大水平的差對一車體來說，基長取18m，即18m內最大水平的差三角坑反映軌頂的平面性。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理車體加速度通過安裝在車體上的橫向加速度傳感器和垂向加速度傳感器測得。車體加速度能直觀準確體現車體振動幅度，進而反映乘車舒適度。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理定位速度、公里標通過編碼器計算得到公里標通過電子標（車站）簽進行校正，以糾正累積誤差成都唐源科技有限責任公司u唐源公

15、司軌道檢測系統(tǒng)技術特色軌檢系統(tǒng)控制設備 軌檢控制設備主要控制機柜和顯示設備組成。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-2D模塊軌檢系統(tǒng)- 2D模塊 2D模塊主要由4個2D傳感器組成，分別安裝于左右鋼軌內外側，對鋼軌軌距和鋼軌磨耗進檢測。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-車體加速度模塊軌檢系統(tǒng)-車體加速度車體振動加速度，主要由橫向加速度和垂向加速度組成。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-高低模塊軌檢系統(tǒng)高低測量模塊 高低測量模塊安裝在左右鋼軌上方，主要用于測量鋼軌高低不平順。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-慣性

16、包模塊軌檢系統(tǒng)慣性包模塊 慣性包模塊主要用于建立軌檢梁慣性基準，其模塊由傾角、陀螺、加速度傳感和激光位移傳感器組成。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-2D模塊軌檢系統(tǒng)定位模塊 定位模塊主要用于里程定位和消除公里誤差，其模塊由射頻編碼器、射頻天線和電子標簽組成。成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示重慶地鐵六號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器及慣性包組成典型應用一成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示沈陽有軌電車軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器及慣性包組成典型應用二成都唐源科技有限責任公司u唐

17、源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示西安地鐵軌道檢測車l 第四代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用三成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示杭州地鐵2號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用四成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示杭州地鐵4號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用五成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示南昌地鐵1號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用六成都唐源科

18、技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示青島地鐵3號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用七成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示武漢地鐵四號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用八成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示合肥地鐵1號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用九成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示成都地鐵4號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等

19、組成典型應用十成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應用展示成都地鐵3號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應用十一成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析數據分析-道岔成都唐源科技有限責任公司數據分析-軌距超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析成都唐源科技有限責任公司數據分析-高低超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析成都唐源科技有限責任公司數據分析-軌向超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析數據分析-數據重復性同向數據重復性同向數據重復性成都唐源科技有限責任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數據分析數據分析-數據重復性反向數據重復性反向數據重復性成都唐源科技有限責任