鐵路紅外軸溫1ppt課件

1、鐵路紅外軸溫第一章：紅外軸溫度簡介1.1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)。1.2紅外軸溫系統(tǒng)的誕生1.21車輛軸溫景象車輛在運轉(zhuǎn)時，承重軸承都會由于摩擦而產(chǎn)生熱量，軸承正常運轉(zhuǎn)時，它所產(chǎn)生的熱量會使其外表的溫度趨于穩(wěn)定值。當軸承內(nèi)部出現(xiàn)缺點時，便會使它的摩擦加劇，溫度突升，到達一定程度時，便構(gòu)成熱軸，嚴重者導致切軸，使運轉(zhuǎn)中的車輛顛覆，給行車帶來了艱苦財富損失。1.22 紅外軸溫度的產(chǎn)生為了積極防止車輛軸溫景象給行車平安帶來的隱患，多年來，人們不斷努力于軸溫探測系統(tǒng)的研討中。紅外軸溫探測系統(tǒng)就是人們研討出來的一種利用紅外線進展非接觸方式的軸溫探測方式

2、之一。1.3紅外軸溫度開展 紅外軸溫探測系統(tǒng)的開展大致閱歷了兩個階段，一代機階段，限于當時國內(nèi)紅外元件質(zhì)量和其它電子技術(shù)條件，當時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軸溫信息，最后由人工判別軸溫波形并進展熱軸預(yù)告。二代機階段，是在一代機的根底上，融入單板計算機技術(shù)為主要特點。1.31 二代機的開展 目前，隨著計算機技術(shù)的飛越開展，二代機紅外軸溫探測系統(tǒng)也閱歷了多次更型，功能和探測數(shù)據(jù)上也逐漸趨于準確完善。 我們哈科所研制的二代機閱歷了以下幾個產(chǎn)品階段： 一型機HTK187(87年產(chǎn)品定型) 二型機HTK289(89年產(chǎn)品定型) 三型機HTK391(91年產(chǎn)品定型) 四

3、型機HTK499(99年產(chǎn)品定型) 目前我們?nèi)嫱菩械氖荋TK499型紅外軸溫探測系統(tǒng)。第二章：紅外軸溫的檢測系統(tǒng)(以HTK499為例2.1系統(tǒng)概述 HTK-499型紅外熱軸探測系統(tǒng)是為順應(yīng)我國鐵路提速需求而研制的新一代探測設(shè)備。 HTK-499紅外熱軸探測系統(tǒng)可完成對高速經(jīng)過列車軸溫數(shù)據(jù)的動態(tài)采集及定量丈量，實現(xiàn)熱軸智能判別。2.2 主要技術(shù)目的 自動探測蒸汽、內(nèi)燃和電力機車牽引區(qū)段內(nèi)運轉(zhuǎn)的各種含客、貨車輛的熱軸缺點，并按微熱、強熱、激熱分級預(yù)告 。 順應(yīng)列車運轉(zhuǎn)速度5360KM/H。 存儲120列車的探測數(shù)據(jù)。 利用傳輸線與上位機直接通話。 系統(tǒng)提供與其它檢測設(shè)備的接口,如垂下品、熱輪等

4、可擴展車號識別進展熱軸準確跟蹤 可配套光子探頭，順應(yīng)高速探測列車區(qū)段 系統(tǒng)是完全自動的無人操作 自動定量丈量軸箱的溫度 自動判別列車上、下行運轉(zhuǎn)方向 自動識別和排除機車 自動測速 自動識別客、貨車輛 自動計軸、計輛 系統(tǒng)內(nèi)置缺點自檢系統(tǒng),監(jiān)測提示系統(tǒng)缺點 系統(tǒng)不受經(jīng)過列車或機車的電磁干擾(EMI)的影響 自動識別滾動軸承和滑動軸承 具有防震,防潮,防腐蝕措施 順應(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 相對濕度 0-100% 0-85% 防振性能,當有振動或沖擊時,系統(tǒng)應(yīng)能正常任務(wù)并不受損壞 振動 5-10HZ 2mm p-p 10-50Hz 2mm p-p 50

5、-100Hz 2.8 gp 100-200Hz 2.8 gp 沖擊 挪動的 10 gp 固定的 10 gp 11ms2.3根本原理圖探測站主機軸溫傳感器(探頭)(接納軸承溫度信號)車輪傳感器(磁鋼)(接納車輪信號)車輪信號接口處置模塊軸溫信號接口處置模塊通訊接口模塊上位機主機控制模塊2.4系統(tǒng)構(gòu)成 硬件構(gòu)成圖示2.5室外設(shè)備位置 HTK-499型紅外軸溫探測系統(tǒng)，1號磁鋼距2號磁鋼間隔大于50m，2號、3號磁鋼間距為270mm2mm。 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。 兩探頭元件中心連線與鋼軌垂直，對應(yīng)每個

6、軸頭在鋼軌上的采集間隔為450mm。室外設(shè)備位置室外設(shè)備圖掃描位置表示滑動軸箱滑動軸箱滾動軸承滾動軸承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軸承端蓋新型定標器運用方法 溫度控制誤差 0.5% 溫度控制范圍 0100 任務(wù)電源：交流22010% 50Hz 任務(wù)環(huán)境：050 相對溫度85%的無腐蝕及無強電磁場輻射的環(huán)境 輸出功率600W新型定標架角度校正方法 假設(shè)是新卡具，置規(guī)范架于離3#磁鋼中心470mm處。(此為60公斤軌假設(shè)為75公斤軌那么放至490mm處;50公斤軌那么放至450mm處)， 翻開校正器開關(guān)，激光打

7、在規(guī)范架前標靶圓里中心位置320、378半徑8mm，后靶圓心420，368，半徑10mm為掃描點，假設(shè)不在靶范圍，那么調(diào)整探頭位置。老卡具，2#磁鋼中心對準卡具后螺栓中心 此外，假設(shè)是老夾具2#磁鋼中心對準探頭箱夾具后螺栓中心的安裝方式，那么規(guī)范架的位置應(yīng)相對于新卡具尺寸提早45mm。 即60公斤軌應(yīng)放至于425mm處。50軌那么應(yīng)放至于距3#磁鋼中心405mm處。新型定標架角度校正方法實驗車Z字板 Z字板原理是透過隔熱板的縫隙采集黑體，從而構(gòu)成尖峰波形，并經(jīng)過尖峰的相對位置來評測探頭角度。Z字板415 260 隔熱板黑體實驗車Z字板波形 普通的說，一峰可以經(jīng)過調(diào)整探頭45度仰角及延時點來控制

8、其位置，峰峰那么可以經(jīng)過調(diào)整415尺寸及6度夾角來控制。只需按照新型定標架仔細調(diào)整探頭角度，根本上都可以使角度滿足優(yōu)秀。 Z字板波形優(yōu)秀的條件是：一峰距起點位置610點，峰峰間隔為1216點。Z字板本卷須知 1.建議過實驗車時盡量不要運用391磁鋼板上三路，由于上三路抗干擾性好，但波形滯后與速度成正比，會導致Z字板一峰位置偏小，假設(shè)確實干擾太大，可以經(jīng)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。 2.運用499磁鋼板那么可思索運用脈寬檢測電路，6個跨接套均跨在1、2腳，并調(diào)整電位器阻值，其阻值與抗干擾性

9、成正比，閱歷值：60K以下，否那么容易濾掉實驗車假軸。光子探頭 光子探頭主要技術(shù)目的適用車速： 0-360km /h；探頭輸出信噪比： 有效值大于25db目的溫差為5時；靜態(tài)輸出電壓： +1.0000.010V；靜噪聲： 10mV有效值；測溫范圍： -40-150視場: 40mm間隔為800mm時；漂移： 150mV/5min；呼應(yīng)速度： 1S；供電電源： 17V-18V；致冷電流： 810mA校零電壓： 5 V；任務(wù)溫度： -40-60；主機箱 主機箱內(nèi)由多塊功能模板組成信息處置計算機主體，各模板以其主要功能分別為主機板、磁鋼板、探頭板、控制扳、串口板、數(shù)傳板、無線擴展板。 擔任完成信號的采

10、集和處置。 主機板 主機板是HIK-499紅外軸溫探測系統(tǒng)的中心，完成對磁鋼板，采集板，通訊板，控制板等的控制和管理。根據(jù)這幾塊電路板送來的信號，統(tǒng)計出當前經(jīng)過列車的車輛數(shù)、列車速度、列車行駛方向、列車各軸的溫度等數(shù)據(jù)，及時給出熱軸告警。主要技術(shù)目的 主機板的總線接口符合STD-BUS規(guī)范。 采用486-66586-133嵌入式主機板，具有2個RS-232接口，一個打印口，具有16M字節(jié)的內(nèi)存，16M字節(jié)的電子盤。 具有一個IDE接口。 具有系統(tǒng)設(shè)置和自診斷功能。 具有兩個外部中斷。什么是JRC？ JRC實踐上是計算機BIOS的一種功能擴展，它是一臺正在運轉(zhuǎn)的計算機經(jīng)過JRC軟件與另外一臺具有

11、上述BIOS功能擴展的計算機，在系統(tǒng)上電BIOS程序運轉(zhuǎn)及DOS引導之前與之相銜接，從而使客戶端可以經(jīng)過JRC軟件來到達操控另外一臺機器的目的。 我們知道499主機板只具有數(shù)碼管及撥碼開關(guān)，因此要想對其進展軟件下載安裝及調(diào)試及相關(guān)操控，就必需利用JRC軟件在另外一臺計算機上聯(lián)機操作。主機板JRC聯(lián)機 初次運用的499主機板，在進展聯(lián)機前，用戶需求預(yù)備一張軟盤或具備雙啟動功能的U盤，其上具有兩個選擇開關(guān)，并在軟盤上拷貝以下文件以備運用： chkdsk.exe-磁盤修復小工具 veic.exe -499探測站主程序 viec.ini -與主程序相配套的配置文件 ce99.exe -掌上電腦聯(lián)機程序

12、(根據(jù)需求) autoexec.bat事先編輯好的自動批處置文件JRC等待聯(lián)機界面 在軟盤上預(yù)備好上述文件以后，就可以在筆記本電腦上執(zhí)行聯(lián)機批處置程序j.bat，在屏幕會彈出兩個黑色背景的DOS窗口，其中在前臺運轉(zhuǎn)的DOS窗口中有一不停旋轉(zhuǎn)的小橫杠，這表示筆記本電腦在等待與499主機板聯(lián)機如圖后臺窗口前臺窗口旋轉(zhuǎn)的小橫杠等待聯(lián)機。磁鋼板 磁鋼板外接三路磁鋼信號，整個電路板包括以下幾個部分：總線接口電路、總線復位及封鎖電路、計數(shù)定時電路、中斷控制電路、磁鋼信號放大整形電路等。 探頭板 采集軸溫信號 丈量環(huán)箱溫 18V丈量 基準電壓丈量 環(huán)箱溫經(jīng)過溫度傳感器送到采集電路 。 18V電源經(jīng)降壓后由采

13、集電路丈量，作為探頭電源的自檢信息。 板上設(shè)有一基準電壓源，可產(chǎn)生2.48V左右電壓，與18V一同作為系統(tǒng)自檢的被測信號。 串口板 串口板為主機提供串行接口，它以RS-232C或電流環(huán)方式傳輸數(shù)據(jù)。RS-232C方式時此板可以經(jīng)過板上的串行分配電路銜接另外兩塊串行接口板。控制板 每塊控制板可控輸出5路電源，用于控制室外探頭箱維護門的開關(guān),探頭箱風機的開關(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 此板可插入STD總線，由總線供電, 將RS-232-C口的串行數(shù)據(jù)信號經(jīng)過MC6927進展調(diào)制解調(diào)變成音頻信號,進展二線通訊。 本板和Bell 103,Bell 202，CCITT V.

14、21,CCITT V.23,CCITT V.54協(xié)議兼容。任務(wù)過程 當列車經(jīng)過時，探測站經(jīng)過車輪傳感器完成輪對信號的采集，實現(xiàn)丈量軸距，計軸計輛和軸承熱區(qū)定位； 經(jīng)過紅外軸溫傳感器采集軸溫信號；經(jīng)過AEI天線采集車輛車號信息。 列車經(jīng)過后，探測站對采集的數(shù)據(jù)進展處置，構(gòu)成完好的經(jīng)過列車報文或經(jīng)過列車熱軸報文，經(jīng)過電務(wù)部門提供的公用通道實時上傳給分局監(jiān)測中心。 紅外軸溫探測系統(tǒng)可以擴展,在現(xiàn)有軸溫探測系統(tǒng)中添加Reader卡、RF箱、地面天線，就可以實現(xiàn)車號信息的識別，使車號自動識別系統(tǒng)勝利地運用于紅外軸溫探測領(lǐng)域。紅外軸溫探測系統(tǒng)具備了識別列車的車次和車號信息的功能，使熱軸跟蹤定位更加準確、方便。 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 室內(nèi)設(shè)備的安裝 RF箱紅外軸溫監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng) :監(jiān)測中心本局前置機行調(diào)終端 統(tǒng)計終端 復示終端監(jiān)控 中 心探測站復示站探測站查 詢 中 心外外 局 前 置 機局 前 置 機地面設(shè)備地面設(shè)備第三章：紅外軸溫的的檢測網(wǎng)絡(luò)圖中興設(shè)備LE