城市軌道交通軌檢系統(tǒng)

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(xué)目錄1軌道檢測系統(tǒng)背景2國內(nèi)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(shù)5人工測量參數(shù)6軌檢系統(tǒng)主要測量參數(shù)及指標(biāo)7系統(tǒng)組成89技術(shù)特點工作原理模塊安裝應(yīng)用展示數(shù)據(jù)分析101112軌道檢測系統(tǒng)—背景

隨著我國軌道交通產(chǎn)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(shè)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(chǎn)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、軌下基礎(chǔ)設(shè)施破壞等結(jié)果；對軌道本身而言，可能軌道裂紋，最終導(dǎo)致軌道斷裂，嚴(yán)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(shè)備。軌道檢測車是軌道檢測設(shè)備的主要載體，它是檢查軌道病害、指導(dǎo)軌道維護(hù)、保障行車安全的大型動態(tài)監(jiān)測設(shè)備，也是實現(xiàn)軌道科學(xué)管理的重要手段。日本East－i綜合檢測列車由6輛檢測車組成可檢測軌道幾何參數(shù)、接觸網(wǎng)、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(dá)275km/h軌道檢測方法采用弦測法國內(nèi)軌檢車和世界絕大多數(shù)國家軌檢車普遍采用慣性基準(zhǔn)法與我國設(shè)備和軟件的兼容性差，不利于系統(tǒng)的后續(xù)使用和二次開發(fā)國內(nèi)外軌檢車簡介國內(nèi)外軌檢車簡介采用慣性基準(zhǔn)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(zhì)量應(yīng)用光電、伺服、數(shù)字濾波、局域網(wǎng)技術(shù)具備鋼軌斷面測量系統(tǒng)檢測速度可達(dá)192km/h激光攝像、高速圖像處理技術(shù)取代了光電伺服技術(shù)它采用慣性基準(zhǔn)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(dá)300km/h美國Ensco公司軌檢車美國ImageMap公司軌檢車國內(nèi)外軌檢車簡介德國OMWE和RAILAB軌檢車車下建立測量框架車內(nèi)安裝與框架相連的三軸穩(wěn)定性平臺，建立慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可檢測軌道的高低、水平、軌向值檢測速度可達(dá)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(shù)和長度計算500m區(qū)段的軌道質(zhì)量指數(shù)TQI起撥道指數(shù)和搗固指數(shù)道質(zhì)量狀態(tài)的評定方法唐源公司軌道檢測系統(tǒng)簡介基于慣性基準(zhǔn)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(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測快捷，準(zhǔn)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(xué)維護(hù)管理的基礎(chǔ)，同時也為軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計、病害原因分析及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定等提供科學(xué)依據(jù)。軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史國內(nèi)外目前對軌道幾何參數(shù)采用3種測量方式：軌道檢測設(shè)備軌檢小車人工測量軌道檢測設(shè)備軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史第一代軌道檢測設(shè)備起源于20世紀(jì)50年代。采用弦測法，機(jī)械傳動。

人工讀取超限數(shù)據(jù)。軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史第二代軌軌道檢測測設(shè)備起起源于60年代后。采用弦測測法，電電動傳動動。人工讀取取超限數(shù)數(shù)據(jù)。軌道檢測測系統(tǒng)發(fā)發(fā)展史第三代軌軌道檢測測設(shè)備起起源于80年代初。采用弦測測法，電電動傳動動。人工讀取取超限數(shù)數(shù)據(jù)。軌道檢測測系統(tǒng)發(fā)發(fā)展史第四代軌軌道檢測測設(shè)備起起源于80年代中期。采用弦測測法。計算機(jī)缺缺陷統(tǒng)計計。第四代軌軌道設(shè)備備比第三三代設(shè)備備更加穩(wěn)穩(wěn)定。唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)簡介第五代軌軌道檢測測設(shè)備起起源于21世紀(jì)初期期。采用慣性性基準(zhǔn)法法。計算機(jī)缺缺陷統(tǒng)計計，并增增加了TQI報表、公公里報表表和和曲線報報表。增加鋼軌軌斷面檢檢測。軌道檢測測系統(tǒng)發(fā)發(fā)展史國內(nèi)外生生產(chǎn)軌檢檢小車廠廠家均采采用弦測測法對鋼鋼軌幾何何參數(shù)進(jìn)進(jìn)行測量量。軌道檢測測系統(tǒng)發(fā)發(fā)展史人工測量量軌距、水水平采用線路路測量工工具軌道道尺對鋼鋼軌進(jìn)行行測量。。高低、軌軌向采用30米弦線對對軌道進(jìn)進(jìn)行測量量。鋼軌磨耗耗采用磨耗耗尺對軌軌道進(jìn)行行測量。。目前現(xiàn)場場人工借借用外界界測量設(shè)設(shè)備只能能對軌距距、水平平、高低低、軌向向、鋼軌軌磨耗，，測量的的值只要要做為靜靜態(tài)參考考，不能能對真實實反映動動態(tài)線路路存在的的問題，，如線路路存在空空掉和彈彈性道床床動態(tài)下下變化情情況等。。剩余三三角坑和和正矢等等幾何參參數(shù)是通通過測量量參數(shù)進(jìn)進(jìn)行計算算得出。。軌道檢測測系統(tǒng)發(fā)發(fā)展史唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)—技術(shù)特色色特色12345基于世界界先進(jìn)的的軌檢五五技術(shù)，，起點高高采用梁結(jié)結(jié)構(gòu)方式式的慣性性測量，，檢測更更加準(zhǔn)確確基于二維維激光傳傳感器測測量，用用于鋼軌軌斷面的的非接觸觸檢測檢測項目目全，精精度高，，系統(tǒng)更更加智能能化、人人性化，，可擴(kuò)展展性高功能強(qiáng)大大的數(shù)據(jù)據(jù)統(tǒng)計及及分析報報表系統(tǒng)統(tǒng)唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)—主要檢測測參數(shù)及及指標(biāo)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)±50mm±0.8mm

左右鋼軌的高低(25m＜波長≤70m)±100mm±1.5mm2左右鋼軌的軌向(1m＜波長≤25m)±50mm±1.0mm

左右鋼軌的軌向(25m＜波長≤70m)±100mm±3.0mm3水平（超高）±225mm＜±1.5mm

4扭曲（三角坑，2.5m）±100mm＜±1.5mm

5軌距1415～1480mm＜±0.7mm

6曲率±23°/30m≤0.05°/30m

7車體垂直、橫向加速度±1g＜±0.01g

8鋼軌左右垂直磨耗0～15mm＜±0.2mm

9鋼軌左右側(cè)面磨耗0～22mm＜±0.2mm

10檢測速度0～120km/h＜±0.2km/h

唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)—主要檢測測參數(shù)及及指標(biāo)序號參數(shù)名稱基長/測量范圍測量誤差1軌距變化率2.2m＜±0.8mm/m2曲率變化率18m ＜0.05°/30m/m擴(kuò)展檢測測參數(shù)唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)—主要檢測測參數(shù)及及指標(biāo)序號曲線名稱1《缺陷等級1、2、3、4》2《TQI總結(jié)》3《TQI公里總結(jié)》4《公里總結(jié)》5《區(qū)段總結(jié)》6《曲線統(tǒng)計表》報表輸出出唐源公司司軌道檢檢測系統(tǒng)統(tǒng)組成—設(shè)計框架架預(yù)留接口口（波磨磨和扣件件識別檢檢測設(shè)備備）中央數(shù)據(jù)據(jù)處理系系統(tǒng)線路數(shù)據(jù)據(jù)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唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)組組成—設(shè)備布局唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)組組成—檢測梁布局全斷面軌檢梁梁由4臺2D激光傳感器及及慣性包組成成慣性包含加速速度傳感器、、陀螺、傾角角儀等采用最新設(shè)計計軌檢方案唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—軌距定義：在軌道同一橫橫截面、鋼軌軌頂面以下16mm處，左右兩根根鋼軌之間的的最小內(nèi)側(cè)面面距離相對于于相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軌距的偏差差。通過兩臺2D激光器獲取鋼鋼軌頂面以下下16mm處鋼軌內(nèi)側(cè)特特征經(jīng)數(shù)字圖像處處理技術(shù)分析析、計算軌距距唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—磨耗定義：鋼軌頂磨：軌軌面1/3處與標(biāo)準(zhǔn)軌比比較相對值鋼軌側(cè)磨：軌軌面下14mm處與標(biāo)準(zhǔn)軌比比較相對值在外側(cè)增加傳傳感器可形成成全斷面檢測測，更完整、、可靠的監(jiān)控控鋼軌斷面及及磨耗借助軌距檢測測2D激光器獲取鋼鋼軌內(nèi)側(cè)輪廓廓，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軌道模型進(jìn)進(jìn)行對比分析析，從而計算算鋼軌磨耗。。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—磨耗唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—高低軌檢梁慣性包包測得整個軌軌檢梁的姿態(tài)態(tài)從而得左、右右軌頂面相對對應(yīng)軌檢梁的的加速度大小小通過兩次積分分得到相對慣慣性位移，進(jìn)進(jìn)而計算左右右軌高低定義：軌道高低不平平順是指左右右軌頂面縱向向起伏變化唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—軌向軌檢梁慣性包包測得整個軌軌檢梁的橫向向加速度通過兩次積分分得到檢測梁梁相對慣性位位移，進(jìn)而計計算左右軌軌軌向定義：軌向指鋼軌內(nèi)內(nèi)側(cè)面軌距點點沿軌道縱向向水平位置的的變化唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—水平（超高））軌檢梁慣性包包測得梁對大大地的水平角角（搖頭陀螺螺消除離心）），經(jīng)低通濾濾波合成后得得梁對地的絕絕對傾角2D激光裝置測得得與軌道頂面面的距離，進(jìn)進(jìn)而得與梁的的夾角綜合慣性包及及2D測試結(jié)果，分分析得到相對對水平超高值值定義：軌道同一橫斷斷面內(nèi)左右鋼鋼軌頂面的高高度差（在曲曲線上定義為為超高）唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—曲率軌檢梁慣性包包測得檢測梁梁在軌道面上上的轉(zhuǎn)動角積分并對30m基長作差，得得到曲率進(jìn)而換算可得得正矢及曲線線變化率（18m基長）定義：曲率測量定義義為一定弦長長的曲線軌道道（如30M）對應(yīng)之園心心角θ（度/30米）。。度數(shù)大、曲曲率大、半徑徑小；反之，度數(shù)數(shù)小、曲率小小、半徑大。。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—三角坑三角坑為按水水平值一定基基長換算得到到對一轉(zhuǎn)向架來來說，三角坑坑基長取2.5m，即2.5m內(nèi)最大水平的的差對一車體來說說，基長取18m，即18m內(nèi)最大水平的的差定義：三角坑反映軌軌頂?shù)钠矫嫘孕?。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—車體加速度通過安裝在車車體上的橫向向加速度傳感感器和垂向加加速度傳感器器測得。車體加速度能能直觀準(zhǔn)確體體現(xiàn)車體振動動幅度，進(jìn)而而反映乘車舒舒適度。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)檢檢測原理—定位速度、公里標(biāo)標(biāo)通過編碼器器計算得到公里標(biāo)通過電電子標(biāo)（車站站）簽進(jìn)行校校正，以糾正正累積誤差唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—技術(shù)特色軌檢系統(tǒng)—控制設(shè)備軌檢控制設(shè)備備主要控制機(jī)機(jī)柜和顯示設(shè)設(shè)備組成。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)模模塊安裝-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，，分別安裝于于左右鋼軌內(nèi)外側(cè)，對鋼鋼軌軌距和鋼鋼軌磨耗進(jìn)檢檢測。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)模模塊安裝-車體加速度模模塊軌檢系統(tǒng)--車體加速度車體振動加速速度，主要由由橫向加速度度和垂向加速速度組成。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)模模塊安裝-高低模塊軌檢系統(tǒng)—高低測量模塊塊高低測量模塊塊安裝在左右右鋼軌上方，，主要用于測測量鋼軌高低低不平順。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)模模塊安裝-慣性包模塊軌檢系統(tǒng)—慣性包模塊慣性包模塊主主要用于建立立軌檢梁慣性性基準(zhǔn)，其模模塊由傾角、陀螺、加加速度傳感和和激光位移傳傳感器組成。。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)模模塊安裝-2D模塊軌檢系統(tǒng)—定位模塊定位模塊主要要用于里程定定位和消除公公里誤差，其其模塊由射頻編碼器、射射頻天線和電電子標(biāo)簽組成成。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示重慶地鐵六號號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由2臺2D激光傳感器及及慣性包組成成典型應(yīng)用一唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示沈陽有軌電車車軌道檢測車車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由2臺2D激光傳感器及及慣性包組成成典型應(yīng)用二唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示西安地鐵軌道道檢測車第四代軌道檢檢測系統(tǒng)由2臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用三唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示杭州地鐵2號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用四唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示杭州地鐵4號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用五唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示南昌地鐵1號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用六唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示青島地鐵3號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用七唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示武漢地鐵四號號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用八唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示合肥地鐵1號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由4臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用九唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示成都地鐵4號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由2臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用十唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—應(yīng)用展示成都地鐵3號線軌道檢測測車第五代軌道檢檢測系統(tǒng)由2臺2D激光傳感器、、陀螺儀、傾傾角儀等組成成典型應(yīng)用十一一唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-道岔數(shù)據(jù)分析-軌距超限唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-高低超限唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-軌向超限唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-數(shù)據(jù)重復(fù)性同向數(shù)據(jù)重復(fù)復(fù)性唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-數(shù)據(jù)重復(fù)性反向數(shù)據(jù)重復(fù)復(fù)性唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-報表統(tǒng)計支持全線數(shù)據(jù)據(jù)1、2、3、4缺陷篩選功能能。支持手動異常常數(shù)據(jù)濾波功功能。支持道岔數(shù)據(jù)據(jù)自動或手動動濾波功能。。唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析軌道檢測報告告-封面唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析軌道檢測報告告-報表說明唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析軌道檢測報告告-報表說明唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析軌道檢測報告告-4級缺陷報告表表唐源公司軌道道檢測系統(tǒng)—數(shù)據(jù)分析軌道檢測報告告-3級缺陷報告表表唐源公司軌道