鐵道車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)-貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(TPDS)

車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)為5T系統(tǒng)：紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)（THDS）、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TPDS）、貨車(chē)滾動(dòng)軸承早期故障軌邊聲學(xué)診斷系統(tǒng)（TADS）、貨車(chē)運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)（TFDS）、客車(chē)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（TCDS）。如今，5T系統(tǒng)還擴(kuò)充出動(dòng)車(chē)組運(yùn)行故障圖像檢測(cè)系統(tǒng)（TEDS）、客車(chē)故障軌邊圖像檢測(cè)系統(tǒng)（TVDS）、輪對(duì)尺寸動(dòng)態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)（TWDS）等。

車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)部分重點(diǎn)闡述5T系統(tǒng)的功能、原理、流程、設(shè)備、運(yùn)用管理、報(bào)警內(nèi)容和處置辦法等內(nèi)容。項(xiàng)目三車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)

項(xiàng)目三車(chē)輛動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)

任務(wù)6貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成1.2貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)背景0102貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站接車(chē)流程04貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)真實(shí)案例分析061.203貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障預(yù)報(bào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與處置原則05貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理一、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)背景

（一）TPDS系統(tǒng)介紹TPDS－貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，是針對(duì)貨車(chē)空車(chē)直線脫軌問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的一種軌邊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

一、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研發(fā)背景

它利用設(shè)在軌道上的檢測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行中貨車(chē)輪軌間的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)評(píng)判，在此基礎(chǔ)上各TPDS探測(cè)站聯(lián)網(wǎng)識(shí)別運(yùn)行狀態(tài)不良車(chē)輛。通過(guò)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)不良車(chē)輛預(yù)警、追蹤、處理，貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)TPDS可以減少貨車(chē)提速后空車(chē)脫軌事故的發(fā)生。TPDS還兼有貨車(chē)超偏載報(bào)警和踏面擦傷報(bào)警功能。

1.貨車(chē)提速要求為提高鐵路系統(tǒng)的運(yùn)輸能力，滿(mǎn)足國(guó)民經(jīng)濟(jì)日益增長(zhǎng)的需求，必須在保障安全的前提下，大幅度提高貨車(chē)的運(yùn)行速度。2.貨車(chē)提速面臨的安全瓶頸：貨車(chē)空車(chē)臨界速度過(guò)低，一般在70km/h左右,狀態(tài)不良的甚至在60km/h左右；主要有以下原因：轉(zhuǎn)八A三大件轉(zhuǎn)向架、空車(chē)抗菱剛度低、回轉(zhuǎn)阻尼矩不足、踏面磨耗嚴(yán)重。（二）研制TPDS的目的

3.貨車(chē)蛇行失穩(wěn)表現(xiàn)（1）輪軌間橫向相互作用明顯增大；（2）左右輪有明顯的增減載現(xiàn)象；（3）車(chē)體橫向加速度大增；（4）輪軌橫向力和車(chē)體橫向加速度主頻在2.5Hz左右；（5）蛇行失穩(wěn)的波長(zhǎng)在8～9米左右。4.貨車(chē)蛇行失穩(wěn)危害（1）增加了直線脫軌的可能性－1997年南津浦線連續(xù)空車(chē)直線脫軌7次，濟(jì)南局不得不將列車(chē)速度限制在60km/h以下；（2）加劇車(chē)輛零部件的磨耗；（3）加劇對(duì)軌道結(jié)構(gòu)造成的磨損；5.貨車(chē)提速對(duì)安全設(shè)備的需求由于貨車(chē)提速面臨的問(wèn)題，迫切需求一種實(shí)時(shí)在線的道旁監(jiān)測(cè)設(shè)備，能正確監(jiān)測(cè)、評(píng)定貨車(chē)的直線穩(wěn)定性，確定貨車(chē)蛇行失穩(wěn)以及評(píng)價(jià)失穩(wěn)嚴(yán)重程度，以保障貨車(chē)提速的安全。（三）TPDS的產(chǎn)生

1.國(guó)外技術(shù)發(fā)展美國(guó)TPDS于2000年在AAR的FAST試驗(yàn)線投入試運(yùn)行，目前已在北美鐵路推廣安裝16套，所有16套設(shè)備的測(cè)試數(shù)據(jù)均通過(guò)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入TTCI開(kāi)發(fā)的InteRRIS信息管理數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。（1）美國(guó)TTCI的TPDS主要技術(shù)特點(diǎn)：監(jiān)測(cè)目的：監(jiān)測(cè)鐵路車(chē)輛運(yùn)行穩(wěn)定性，確切地講是監(jiān)測(cè)車(chē)輛通過(guò)曲線的導(dǎo)向性能；識(shí)別方法：通過(guò)測(cè)試車(chē)輛通過(guò)反向曲線時(shí)在兩曲線區(qū)段和夾直線區(qū)段產(chǎn)生的輪軌垂直力、橫向力及輪軌沖角AOA(Angleofattack)，主要依據(jù)FRA對(duì)車(chē)輛運(yùn)行安全性指標(biāo)進(jìn)行評(píng)判，同時(shí)結(jié)合輪軌沖角大小識(shí)別安全性不良的車(chē)輛。測(cè)試手段：輪軌垂直力和橫向力測(cè)量，無(wú)論曲線區(qū)段還是夾直線段，采用的都是在兩根軌枕之間鋼軌上粘貼應(yīng)變片組成應(yīng)變橋的測(cè)量方式，測(cè)試區(qū)間隔布置，屬間斷測(cè)量，連續(xù)有效測(cè)區(qū)較短（一般不超過(guò)0.3米），輪軌沖角測(cè)量同樣采用應(yīng)變片測(cè)試方法，精度不高。線路條件：設(shè)備安裝在反向曲線及其夾直線，安裝區(qū)段線路為平坡，兩曲線長(zhǎng)度以及夾直線長(zhǎng)度均不小于500英尺，測(cè)力應(yīng)變橋布臵在距緩和曲線后250英尺左右處，每處各兩組測(cè)力應(yīng)變橋，鋼軌潤(rùn)滑條件一致，軌頭斷面無(wú)大的磨耗，線路幾何狀態(tài)滿(mǎn)足FRA標(biāo)準(zhǔn)5級(jí)線路以上。（2）國(guó)內(nèi)外TPDS比較監(jiān)測(cè)目的不同：北美TPD監(jiān)測(cè)目的，針對(duì)的是貨車(chē)通過(guò)曲線的導(dǎo)向性能；國(guó)產(chǎn)TPDS監(jiān)測(cè)目的，針對(duì)的是直線段貨車(chē)的蛇行失穩(wěn)；安裝地點(diǎn)不同：北美TPD安裝地點(diǎn)是反向曲線及其夾直線；國(guó)產(chǎn)TPDS安裝地點(diǎn)是直線；其它不同：二者在系統(tǒng)構(gòu)成、測(cè)試方法和原理、功能配置、設(shè)備安裝、對(duì)線路要求、車(chē)輛評(píng)判等方面存在較大差異，但二者在信息網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息管理等方面有相似思路和實(shí)現(xiàn)方法。2.我國(guó)TPDS的產(chǎn)生（1）1995年京山線軌道負(fù)荷監(jiān)測(cè)裝置；（2）1999年12月～2000年1月TPDS環(huán)形道驗(yàn)證試驗(yàn)；（3）2000年7月～2001年8月滬寧線鎮(zhèn)江南兩套TPDS探測(cè)站安裝、聯(lián)網(wǎng)、調(diào)試；（4）2001年10月～11月滬寧線扣車(chē)驗(yàn)證試驗(yàn)；（5）2001年12月通過(guò)部鑒定；（6）2002年中國(guó)鐵路運(yùn)輸局運(yùn)裝管驗(yàn)306號(hào)文公布了TPDS安裝技術(shù)條件和聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)方案；（7）2003年中國(guó)鐵路在滬寧線的TPDS探測(cè)站推廣至8套，并聯(lián)網(wǎng)形成了京滬線的TPDS，構(gòu)成了全路TPDS的雛形，奠定了全路TPDS建設(shè)的基礎(chǔ)；（8）2003年中國(guó)鐵路運(yùn)輸局運(yùn)裝管驗(yàn)505號(hào)文“關(guān)于建立全路車(chē)輛安全防范、預(yù)警系統(tǒng)的通知”，提出了建立全路TPDS的規(guī)劃；（9）2004年部計(jì)劃司安排進(jìn)行TPDS等安全項(xiàng)目的工程可行性研究；二、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成TPDS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D探測(cè)站列檢復(fù)示探測(cè)站列檢復(fù)示列檢復(fù)示列檢復(fù)示探測(cè)站探測(cè)站鐵道部查詢(xún)中心鐵路局A監(jiān)控中心鐵路局B監(jiān)控中心基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)A1探測(cè)站列檢復(fù)示探測(cè)站列檢復(fù)示列檢復(fù)示列檢復(fù)示探測(cè)站探測(cè)站中國(guó)鐵路查詢(xún)中心A鐵路局監(jiān)控中心B鐵路局監(jiān)控中心基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)An基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)B1基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)Bn

網(wǎng)絡(luò)連接方案：1.中國(guó)鐵路查詢(xún)中心、路局監(jiān)控中心和基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)計(jì)算機(jī)接入各級(jí)機(jī)關(guān)局域網(wǎng)，中國(guó)鐵路查詢(xún)中心與鐵路局監(jiān)控中心、鐵路局監(jiān)控中心與所轄基層數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點(diǎn)之間通過(guò)鐵路計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)主干網(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，并提供2M以上傳輸速率。

網(wǎng)絡(luò)連接方案：2.在探測(cè)站系統(tǒng)中，測(cè)點(diǎn)與測(cè)點(diǎn)服務(wù)器連通，測(cè)點(diǎn)服務(wù)器與站段計(jì)算機(jī)房連通，通過(guò)車(chē)站局域網(wǎng)接入網(wǎng)絡(luò)匯節(jié)點(diǎn)，速率要求128K以上。

運(yùn)用車(chē)間與車(chē)站計(jì)算機(jī)房連通，通過(guò)車(chē)站局域網(wǎng)接入局基層匯聚節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，速率要求128K以上。各級(jí)車(chē)輛主管部門(mén)瀏覽終端通過(guò)各級(jí)機(jī)關(guān)局域網(wǎng)與本系統(tǒng)相聯(lián)。

網(wǎng)絡(luò)連接方案：3.各探測(cè)站及各運(yùn)用復(fù)示系統(tǒng)與所屬基層匯聚節(jié)點(diǎn)間的廣域網(wǎng)接入可根據(jù)實(shí)際情況，采用單模光纜、HDSL（專(zhuān)線MODEM）等不同接入方式與相臨最近的車(chē)站通信機(jī)械室相聯(lián)，構(gòu)成TPDS監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的基層傳輸通道。但為確保探測(cè)站數(shù)據(jù)的可靠上報(bào)，各探測(cè)站與接入的通信機(jī)械室之間必須完全采用有線方式接入，不能采用微波等無(wú)線方式，且要求提供128K以上傳輸速率。

TPDS系統(tǒng)組成：（一）中國(guó)鐵路查詢(xún)中心1.接收路局監(jiān)控中心上報(bào)的車(chē)輛運(yùn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立全路狀態(tài)不良車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)；2.對(duì)全路車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，顯示狀態(tài)不良車(chē)輛信息，并對(duì)危險(xiǎn)車(chē)輛自動(dòng)報(bào)警,負(fù)責(zé)對(duì)全路各類(lèi)狀態(tài)不良車(chē)輛的跟蹤監(jiān)控；3.點(diǎn)綜合評(píng)判，根據(jù)評(píng)判結(jié)果，自動(dòng)生成危險(xiǎn)車(chē)輛名單并逐級(jí)下發(fā)；4.提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)，可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、車(chē)次、車(chē)號(hào)進(jìn)行多角度的分類(lèi)查詢(xún)或組合查詢(xún)；5.實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)和報(bào)表自動(dòng)化和智能化。6.利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)顯示的直觀可視化；7.接收TMIS確報(bào)、HMIS車(chē)輛定檢等信息，與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配，獲得車(chē)輛裝載貨物情況和車(chē)輛運(yùn)用記錄。（二）路局監(jiān)控中心/基層數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)1.接收探測(cè)站上報(bào)的車(chē)輛運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，建立基層匯聚節(jié)點(diǎn)/路局多測(cè)點(diǎn)狀態(tài)不良車(chē)輛數(shù)據(jù)庫(kù)；2.對(duì)基層匯聚節(jié)點(diǎn)/路局管內(nèi)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)危險(xiǎn)車(chē)輛自動(dòng)報(bào)警（聲音、短信息、動(dòng)態(tài)畫(huà)面等）,顯示報(bào)警類(lèi)別、等級(jí)、來(lái)源和發(fā)生時(shí)間,負(fù)責(zé)對(duì)管內(nèi)監(jiān)控名單上危險(xiǎn)車(chē)輛的監(jiān)控；3.提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)。（三）列檢復(fù)示系統(tǒng)1.對(duì)相關(guān)探測(cè)站檢測(cè)的車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，掌握狀態(tài)不良車(chē)輛信息，對(duì)危險(xiǎn)車(chē)輛自動(dòng)報(bào)警,負(fù)責(zé)對(duì)危險(xiǎn)車(chē)輛重點(diǎn)檢查，并將檢查結(jié)果上報(bào)路局監(jiān)控中心；2.提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)，可根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、車(chē)次、車(chē)號(hào)、不良車(chē)輛狀態(tài)類(lèi)別或等級(jí)等進(jìn)行分類(lèi)查詢(xún)或組合查詢(xún)；3.提供日常統(tǒng)計(jì)報(bào)表；（四）探測(cè)站1.測(cè)點(diǎn)服務(wù)器將測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)加入數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分；2.問(wèn)題車(chē)輛數(shù)據(jù)上傳（實(shí)時(shí)生成標(biāo)準(zhǔn)接口并自動(dòng)傳輸）；3.一般通過(guò)信息上傳(車(chē)次、測(cè)點(diǎn)、通過(guò)時(shí)間、車(chē)號(hào)、車(chē)型、速度、天氣）。（五）TPDS聯(lián)網(wǎng)的總體架構(gòu)1.三級(jí)聯(lián)網(wǎng)：探測(cè)站與基層數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)聯(lián)網(wǎng)、基層數(shù)據(jù)匯聚點(diǎn)與路局監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)、路局監(jiān)控中心與中國(guó)鐵路查詢(xún)中心聯(lián)網(wǎng)。2.四級(jí)復(fù)示：運(yùn)用復(fù)示（重點(diǎn)檢查、處理問(wèn)題車(chē)輛）、車(chē)輛段復(fù)示（主要解決管理和設(shè)備維修上的問(wèn)題）、車(chē)輛運(yùn)行安全監(jiān)測(cè)中心復(fù)示（及時(shí)掌握問(wèn)題車(chē)輛情況，監(jiān)督處理，對(duì)疑難問(wèn)題給予技術(shù)支持）、中國(guó)鐵路查詢(xún)中心復(fù)示。3.

三級(jí)管理信息系統(tǒng)：中國(guó)鐵路查詢(xún)中心系統(tǒng)、鐵路局監(jiān)控中心系統(tǒng)以及鐵路基層監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。（六）TPDS探測(cè)站構(gòu)成探測(cè)站設(shè)備構(gòu)成示意圖

TPDS探測(cè)站設(shè)備主要由以下部分構(gòu)成：測(cè)試平臺(tái)與傳感器、接線箱與接線盒、信號(hào)電纜、車(chē)號(hào)識(shí)別裝置、測(cè)試間與監(jiān)控機(jī)柜、傳感器調(diào)理單元、監(jiān)測(cè)工控機(jī)、測(cè)點(diǎn)服務(wù)器、不間斷電源、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元、雨量計(jì)。室外部分：測(cè)試平臺(tái)與傳感器、天線、磁鋼、接線箱與接線盒；核心檢測(cè)部件為8對(duì)剪力傳感器以及12只二維板式傳感器；室內(nèi)部分：車(chē)號(hào)識(shí)別裝置、測(cè)試間與監(jiān)控機(jī)柜、傳感器調(diào)理單元、監(jiān)測(cè)工控機(jī)、測(cè)點(diǎn)服務(wù)器、不間斷電源、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元、雨量計(jì)。1.高平順軌道測(cè)試平臺(tái)

軌道測(cè)試平臺(tái)由22根混凝土軌枕組成(其中A型軌枕6根，B型軌枕16根)。軌枕間距0.76m，臺(tái)面總長(zhǎng)16.27m，軌枕長(zhǎng)2.6m，A型軌枕上裝配二維板式傳感器，B型軌枕上設(shè)承軌槽和錨固螺栓孔。1.高平順軌道測(cè)試平臺(tái)TPDS測(cè)試平臺(tái)縱向連接圖2、二維板式傳感器2、二維板式傳感器

（1）用起道機(jī)頂起鋼軌，將橡膠墊板放在板式傳感器的承軌槽內(nèi)，用傳感器替換鐵墊板塞入鋼軌與軌枕之間，使傳感器正位，用普通扳手將高強(qiáng)度螺以150N.m的扭矩?cái)Q入軌枕。（2）安裝傳感器導(dǎo)線的保護(hù)罩，使用專(zhuān)用扳手將連接傳感器與A型軌枕間的高強(qiáng)度雙頭螺栓擰緊，螺母擰緊力矩60~65kgf.m。2、二維板式傳感器安裝3、不打孔式剪力傳感器3、不打孔式剪力傳感器3、不打孔式剪力傳感器安裝定位安裝過(guò)程4、車(chē)號(hào)識(shí)別設(shè)備天線與磁鋼5.接線箱5.接線箱內(nèi)接線板水平力接線板壓力接線板剪力接線板6.雨量桶7.室內(nèi)部分機(jī)柜設(shè)備配置顯示器(KVM)測(cè)點(diǎn)服務(wù)器測(cè)試工控機(jī)鍵盤(pán)、鼠標(biāo)數(shù)據(jù)采集儀數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳單元雨量計(jì)主機(jī)車(chē)號(hào)識(shí)別主機(jī)不間斷電源I型II型數(shù)據(jù)采集儀面板圖前面板圖后面板圖（26通道）后面板圖（32通道）前面板圖（可調(diào)節(jié)零點(diǎn)）保險(xiǎn)1A保險(xiǎn)1A

數(shù)據(jù)采集儀完成傳感器信號(hào)的調(diào)理放大、濾波、偏移糾正、信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換及與計(jì)算機(jī)通訊。信號(hào)放大、濾波和偏移糾正由電位器和集成電路芯片完成，電位器1可調(diào)整放大倍數(shù)，電位器2可糾正信號(hào)偏移。調(diào)理后的信號(hào)輸入A/D轉(zhuǎn)換器，信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換由板載DSP完成，并按EPP并口通訊協(xié)議與計(jì)算機(jī)通訊。

數(shù)據(jù)采集儀（七）設(shè)備電器原理圖

TPDS采用兩種傳感器完成車(chē)輛與軌道相互作用的垂直力和橫向力（分水平力和剪力）測(cè)試，即二維板式傳感器（測(cè)垂直力和水平力）和剪力傳感器（測(cè)剪力），兩種傳感器均為應(yīng)變式、惠思登全橋自補(bǔ)償測(cè)試電路。二者均為自主研制、國(guó)際領(lǐng)先、具有專(zhuān)利的產(chǎn)品。（七）設(shè)備電器原理圖1、右軌道2、左軌道3、二維板式傳感器4、剪力傳感器5、放大器6、模數(shù)轉(zhuǎn)換器7、接口電路8、計(jì)算機(jī)

（八）傳感器編號(hào)原則：

1.以行車(chē)方向?yàn)闇?zhǔn)，左軌上的傳感器以?xún)晌粩?shù)表示，右軌上的以三位數(shù)表示。

2.編號(hào)的首數(shù)字代表傳感器的類(lèi)型。0－水平力，1－剪力，2－壓力。

3.尾數(shù)代表列車(chē)通過(guò)傳感器的順序。通道標(biāo)識(shí)信號(hào)線標(biāo)號(hào)中文含義通道標(biāo)識(shí)信號(hào)線標(biāo)號(hào)中文含義lq111左剪力一rq1181右剪力一lq212左剪力二rq2182右剪力二lq313左剪力三rq3183右剪力三lq414左剪力四rq4184右剪力四lc121+22左壓力一rc1281+282右壓力一lc223+24左壓力二rc2283+284右壓力二lc325+26左壓力三rc3285+286右壓力三lh101左水平力一rh1081右水平力一lh202左水平力二rh2082右水平力二lh303左水平力三rh3083右水平力三lh404左水平力四rh4084右水平力四lh505左水平力五rh5085右水平力五lh606左水平力六rh6086右水平力六采集儀各信號(hào)通道的中文標(biāo)識(shí)(26通道)

通道標(biāo)識(shí)信號(hào)線標(biāo)號(hào)中文含義通道標(biāo)識(shí)信號(hào)線標(biāo)號(hào)中文含義CH111左剪力一CH2181右剪力一CH312左剪力二CH4182右剪力二CH513左剪力三CH6183右剪力三CH714左剪力四CH8184右剪力四CH921左壓力一CH10281右壓力一CH1122左壓力二CH12282右壓力二CH1323左壓力三CH14283右壓力三CH1524左壓力四CH16284右壓力四CH1725左壓力五CH18285右壓力五CH1926左壓力六CH20286右壓力六CH2101左水平力一CH22081右水平力一CH2302左水平力二CH24082右水平力二CH2503左水平力三CH26083右水平力三CH2704左水平力四CH28084右水平力四CH2905左水平力五CH30085右水平力五CH3106左水平力六CH32086右水平力六采集儀

各信號(hào)

通道的

中文標(biāo)

識(shí)(32

通道)

三、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

TPDS利用設(shè)在軌道上的檢測(cè)平臺(tái)，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行中貨車(chē)輪軌間的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，通過(guò)對(duì)輪軌垂直力和橫向力的連續(xù)檢測(cè)和分析，以及鐵路貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)綜合聯(lián)網(wǎng)評(píng)判，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行品質(zhì)不良鐵路貨車(chē)的識(shí)別、鐵路貨車(chē)裝載超偏載、車(chē)輪踏面損傷的檢測(cè)，并對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行分級(jí)評(píng)判。其核心檢測(cè)部件為8對(duì)剪力傳感器以及12只二維板式傳感器。(一)各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)方法

1.車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)識(shí)別：通過(guò)輪重減載系數(shù)、軸橫向力/垂直力比值、軸橫向力大小及變化特征實(shí)現(xiàn)；

2.車(chē)輪踏面損傷識(shí)別：通過(guò)踏面損傷車(chē)輪引起的沖擊荷載的大小識(shí)別；

3.超偏載檢測(cè)：通過(guò)車(chē)輛各輪輪載、軸載、轉(zhuǎn)向架荷載大小與分布實(shí)現(xiàn)；（二）工作原理

利用高平順整體框架式測(cè)試平臺(tái)，在測(cè)試平臺(tái)上安裝二維板式壓力傳感器、在鋼軌軌腰處安裝剪力傳感器，組合成一個(gè)長(zhǎng)度為4.8m的輪軌垂直力和橫向力的連續(xù)綜合測(cè)區(qū)，從而獲得通過(guò)車(chē)輛各車(chē)輪在鋼軌上產(chǎn)生的連續(xù)輪軌力及其變化特征。1.垂向力測(cè)試原理在兩剪力傳感器之間設(shè)置若干個(gè)軌下垂直壓力傳感器，組成一個(gè)綜合檢測(cè)區(qū)，兩種傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)合成處理，從而得到測(cè)試區(qū)內(nèi)的垂直力之和。

由于有較長(zhǎng)的連續(xù)檢測(cè)區(qū)，便能測(cè)得一段較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)車(chē)輪垂直力增減變化過(guò)程數(shù)據(jù)的平均值，而不是波動(dòng)過(guò)程的某個(gè)瞬時(shí)值，這不僅提高了檢測(cè)精度，還大大提高了適用的速度范圍。2.橫向力測(cè)試原理將鋼軌視為傳遞輪軌橫向荷載的載體，而在鋼軌的支承點(diǎn)上測(cè)量鋼軌受車(chē)輛作用施加在框架結(jié)構(gòu)中軌枕上的作用力大小。根據(jù)輪軌作用橫向荷載在鋼軌上的受力影響線，通過(guò)標(biāo)定獲得鋼軌支承點(diǎn)處實(shí)際承受橫向荷載的比例，再依據(jù)車(chē)輪在測(cè)試區(qū)的位置，由鋼軌支承點(diǎn)處承受橫向荷載的組合而得到車(chē)輪在整個(gè)測(cè)試區(qū)連續(xù)橫向荷載及變化情況。TPDS設(shè)備測(cè)試的輪軌作用力示例四、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站接車(chē)流程壓力和剪力傳感器地面天線和車(chē)輪傳感器軌邊設(shè)備力學(xué)信息處理計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)中心顯示報(bào)警系統(tǒng)不打孔剪力傳感器雙向壓力傳感器室內(nèi)設(shè)備

1.自檢（設(shè)備狀態(tài)和通訊狀態(tài)）。探測(cè)站設(shè)備上電啟動(dòng)后，對(duì)各模板進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，并顯示結(jié)果。進(jìn)入等待接車(chē)狀態(tài)，并定時(shí)進(jìn)行自檢。與上級(jí)微機(jī)(復(fù)示中心，監(jiān)測(cè)中心)保持通信聯(lián)絡(luò)，如有自檢故障，發(fā)送故障信息。(一)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站接車(chē)流程

2.判斷來(lái)車(chē)。當(dāng)有車(chē)輪傳感器（開(kāi)機(jī)磁鋼）信號(hào)時(shí)，探測(cè)站計(jì)算機(jī)首先判斷是車(chē)輪信號(hào)還是干擾信號(hào)，認(rèn)為是來(lái)車(chē)信號(hào)，即停止自檢和對(duì)上位機(jī)通信聯(lián)絡(luò)準(zhǔn)備接車(chē)。3.準(zhǔn)備接車(chē)。開(kāi)機(jī)磁鋼發(fā)送信號(hào)給室內(nèi)RF射頻裝置，射頻裝置發(fā)送信號(hào)給地面天線，地面天線發(fā)送微波，準(zhǔn)備接收標(biāo)簽信息，計(jì)軸計(jì)輛磁鋼準(zhǔn)備計(jì)軸判輛和測(cè)速。

4.開(kāi)始接車(chē)。壓力傳感器測(cè)量垂直力和橫向力（水平力），用于檢測(cè)超偏載和品質(zhì)不良；剪力傳感器測(cè)量剪力，用于檢測(cè)踏面損傷；地面天線開(kāi)始接收車(chē)次車(chē)號(hào)等標(biāo)簽信息，計(jì)軸計(jì)輛磁鋼開(kāi)始計(jì)軸判輛，把以上信息傳遞給室內(nèi)設(shè)備：壓力和剪力傳感器輸出信號(hào)經(jīng)分線箱傳遞給數(shù)據(jù)采集儀處理后由測(cè)試工控機(jī)處理三個(gè)力學(xué)信息，AEI主機(jī)處理標(biāo)簽信息和計(jì)軸判輛，然后形成報(bào)文通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳遞給四級(jí)應(yīng)用。

5.過(guò)車(chē)后。最后一輛車(chē)最后一根車(chē)軸經(jīng)過(guò)關(guān)機(jī)磁鋼（雙向）或計(jì)軸計(jì)輛磁鋼（單向），經(jīng)過(guò)延時(shí)時(shí)間，認(rèn)為列車(chē)通過(guò)完畢，關(guān)閉保護(hù)箱，停止接車(chē)，開(kāi)始自檢，等待下一輪來(lái)車(chē)。(二)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站技術(shù)指標(biāo)

1.檢測(cè)范圍：最大軸重25t；

2.識(shí)別車(chē)輛蛇行運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)：車(chē)輛運(yùn)行速度不限；

3.識(shí)別車(chē)輪踏面擦傷：檢測(cè)速度30～120km/h；

4.重車(chē)超載檢測(cè)準(zhǔn)確度：列車(chē)以40km/h及以下速度通過(guò)時(shí)優(yōu)于5‰，40～60km/h速度通過(guò)時(shí)優(yōu)于1％，60km/h以上速度時(shí)優(yōu)于3％；

5.允許超載：為額定載荷的250%。

6.監(jiān)測(cè)對(duì)象：符合鐵路運(yùn)輸要求、軌距1435mm的各型鐵路貨車(chē)；

7.鋼軌軌型：50kg/m、60kg/m、75kg/m；

8.線路條件：符合部頒“車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備安裝技術(shù)條件”；

9.工作環(huán)境：儀表系統(tǒng)0℃～+50℃；濕度≤85%；測(cè)試平臺(tái)-40℃～+60℃濕度≤95%

10.超載檢測(cè)誤差：30～40Km/h時(shí)≤0.5%,40～60Km/h時(shí)≤1%,60～120Km/h時(shí)≤3%；

11.電源：AC220V+15%（-20%）,50Hz；

12.功率消耗：不大于3KVA；(三)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站安裝技術(shù)

1.正常貨車(chē)速度60km/h及以上的正線；

2.安裝在直線段，設(shè)備前、后分別有400m、100m以上直線段，線路坡度不超過(guò)3‰；

3.設(shè)備前后（前400m、后100m）不得有道岔區(qū)、曲線、長(zhǎng)大橋梁等；

4.設(shè)備及前后80米區(qū)段避開(kāi)電化分相點(diǎn)、短梁、短涵、道口及易產(chǎn)生洪水、塌方、凍漲等地段；

5.宜采用60kg/m鋼軌的無(wú)縫線路，測(cè)試平臺(tái)區(qū)段鋼軌沒(méi)有接頭、焊縫和擦傷；

6.供電、通信、巡視、防盜條件好。7.宜采用新軌，使用舊軌時(shí)其垂直磨耗小于5mm、側(cè)磨小于6mm，無(wú)交替?zhèn)饶ガF(xiàn)象；8.鋪設(shè)區(qū)段應(yīng)為Ⅱ或Ⅲ型混凝土枕，無(wú)軌枕失效；9.應(yīng)采用I級(jí)道碴、道床飽滿(mǎn)清潔、道床兩側(cè)排水條件良好，無(wú)道床板結(jié)、道碴囊、翻漿冒泥等病害，道床不易被粉化物掩埋；安裝區(qū)段及前后線路路基狀態(tài)良好、邊坡穩(wěn)定，無(wú)路基病害；10.安裝位置及前后線路應(yīng)保證有良好的軌道平順性、等同的軌道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和承載力；11.安裝時(shí)禁止在鋼軌上焊接、打孔。(四)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站標(biāo)定程序

(1)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)標(biāo)定由垂直力標(biāo)定和橫向力標(biāo)定兩部分組成，其中橫向力標(biāo)定采用專(zhuān)用橫向力標(biāo)定設(shè)備標(biāo)定，垂直力標(biāo)定由設(shè)備所屬鐵路局組織實(shí)施、生產(chǎn)廠家配合進(jìn)行，垂直力標(biāo)定需機(jī)車(chē)一輛、T6F砝碼車(chē)一輛（配屬各路局計(jì)量分站代管）。

(2)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)垂直力標(biāo)定需“天窗”時(shí)間，標(biāo)定工作在“天窗”時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。

(四)貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)探測(cè)站標(biāo)定程序

(3)“天窗”時(shí)間由標(biāo)定速度級(jí)和每速度級(jí)次數(shù)確定，標(biāo)定速度級(jí)為40、70或75km/h，標(biāo)定有效次數(shù)不少于3次，計(jì)不少于6個(gè)有效數(shù)據(jù)，“天窗”時(shí)間大約1小時(shí)。

(4)標(biāo)定列車(chē)編組：機(jī)車(chē)+T6F砝碼車(chē)，牽引方向?yàn)檫\(yùn)營(yíng)列車(chē)運(yùn)行方向。

(5)標(biāo)定列車(chē)每速度級(jí)通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)試區(qū)必須惰行通過(guò)，不得制動(dòng)、加速，列車(chē)回推速度按“行規(guī)”規(guī)定處理，無(wú)特殊要求。五、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障預(yù)報(bào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與處置原則TPDS報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)由車(chē)輪踏面損傷報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)、超偏載報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)行品質(zhì)不良聯(lián)網(wǎng)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)組成。報(bào)警等級(jí)使用顏色區(qū)分：一級(jí)為紅色，二級(jí)為橙色，三級(jí)為黃色。（一）貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障預(yù)報(bào)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

1.車(chē)輪踏面損傷報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)車(chē)輪踏面損傷的當(dāng)量值確定報(bào)警等級(jí)，按三個(gè)等級(jí)報(bào)警，由高到低分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。具體報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)如下：

2.超偏載報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)超載噸位、偏載尺寸、偏重噸數(shù)確定報(bào)警等級(jí)，按三個(gè)等級(jí)報(bào)警，由高到低分別為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)。具體報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)如下：報(bào)警等級(jí)一級(jí)報(bào)警二級(jí)報(bào)警三級(jí)報(bào)警超載等于或大于鐵路貨車(chē)容許載重量10t等于或大于鐵路容許載重量5t且小于10t等于或大于鐵路容許載重量2t且小于5t偏載鐵路貨車(chē)（包括貨物）總重心投影與鐵路貨車(chē)縱向中心線距離等于或大于150mm鐵路貨車(chē)（包括貨物）總重心投影與鐵路貨車(chē)縱向中心線距離等于或大于100mm且小于150mm鐵路貨車(chē)（包括貨物）總重心投影與鐵路貨車(chē)縱向中心線距離等于或大于75mm且小于100mm偏重鐵路貨車(chē)前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架架重之差等于或大于15t鐵路貨車(chē)前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架架重之差等于或大于10t且小于15t鐵路貨車(chē)前后兩個(gè)轉(zhuǎn)向架架重之差等于或大于8t且小于10t

3.運(yùn)行品質(zhì)不良聯(lián)網(wǎng)報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)：在探測(cè)站單次運(yùn)行品質(zhì)評(píng)分的基礎(chǔ)上，實(shí)行運(yùn)行品質(zhì)不良聯(lián)網(wǎng)綜合評(píng)判。

探測(cè)站單次運(yùn)行品質(zhì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：根據(jù)鐵路貨車(chē)橫向晃動(dòng)或減載情況確定運(yùn)行品質(zhì)評(píng)分等級(jí)，分為1-6級(jí)。運(yùn)行品質(zhì)狀態(tài)積分根據(jù)運(yùn)行品質(zhì)評(píng)分等級(jí)進(jìn)行換算：1級(jí)30分，2級(jí)15分，3級(jí)10分，4級(jí)5分，5級(jí)及以下0分。

全路聯(lián)網(wǎng)綜合評(píng)判報(bào)警標(biāo)準(zhǔn)：TPDS從HMIS中取得鐵路貨車(chē)最近的廠、段修日期。從鐵路貨車(chē)最近的廠、段修日期開(kāi)始，將鐵路貨車(chē)在空車(chē)狀態(tài)下以50km/h以上的速度通過(guò)TPDS探測(cè)站定為有效通過(guò)，累計(jì)最近7次有效通過(guò)的單次運(yùn)行品質(zhì)評(píng)分，當(dāng)累計(jì)評(píng)分大于或等于60分時(shí)，評(píng)判為運(yùn)行品質(zhì)不良。（二）貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障處置原則1.TPDS運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)運(yùn)行狀態(tài)不良聯(lián)網(wǎng)一級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)，由現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員對(duì)車(chē)輛進(jìn)行全面詳細(xì)檢查；對(duì)運(yùn)行狀態(tài)不良聯(lián)網(wǎng)二級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)，由系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤；對(duì)踏面損傷一、二、三級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)，由現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員對(duì)預(yù)報(bào)輪位進(jìn)行檢查確認(rèn)；現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)工長(zhǎng)要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員認(rèn)定無(wú)損傷或損傷不超限的一、二級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)進(jìn)行復(fù)核。（二）貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)故障處置原則2.TPDS預(yù)報(bào)處理

（1）對(duì)TPDS貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)不良聯(lián)網(wǎng)一級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)，動(dòng)態(tài)檢車(chē)員要立即將車(chē)次、車(chē)號(hào)、輛序等情況經(jīng)動(dòng)態(tài)檢車(chē)組長(zhǎng)向運(yùn)用值班員報(bào)告，由列檢值班員通知現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員，由現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員對(duì)車(chē)輛進(jìn)行全面詳細(xì)檢查，要重點(diǎn)檢查斜楔摩擦副、接觸式旁承（非接觸式旁承間隙）、承載鞍及接觸件、枕簧和心盤(pán)螺栓狀態(tài)；對(duì)存在故障的貨車(chē)按有關(guān)規(guī)定辦理扣車(chē)手續(xù)，并將檢查結(jié)果向動(dòng)態(tài)檢車(chē)組進(jìn)行反饋，由動(dòng)態(tài)檢車(chē)員錄入TPDS。

（2）對(duì)TPDS踏面損傷一、二、三級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)，動(dòng)態(tài)檢車(chē)員要立即將車(chē)次、車(chē)號(hào)、輛序、輪位等情況經(jīng)動(dòng)態(tài)檢車(chē)組長(zhǎng)向運(yùn)用值班員報(bào)告；由運(yùn)用值班員通知現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員，由現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員對(duì)預(yù)報(bào)輪位進(jìn)行檢查確認(rèn)；現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)工長(zhǎng)要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢車(chē)員認(rèn)定無(wú)損傷或損傷不超限的一、二級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)進(jìn)行復(fù)核；對(duì)超限貨車(chē)按有關(guān)規(guī)定辦理扣車(chē)手續(xù)，并將一、二、三級(jí)預(yù)報(bào)貨車(chē)的測(cè)量結(jié)果向動(dòng)態(tài)檢車(chē)組進(jìn)行反饋，由動(dòng)態(tài)檢車(chē)員錄入TPDS。（三）貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控程序1.對(duì)基層匯聚點(diǎn)/路局管內(nèi)測(cè)點(diǎn)過(guò)車(chē)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；2.對(duì)超過(guò)門(mén)檻值的車(chē)輛自動(dòng)報(bào)警提示（聲音、動(dòng)畫(huà)）；3.提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)查詢(xún)；4.提供多種數(shù)據(jù)分析，實(shí)現(xiàn)報(bào)表和統(tǒng)計(jì)自動(dòng)化；；。5.對(duì)管轄范圍內(nèi)和相鄰路局/匯聚點(diǎn)間重點(diǎn)車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行追蹤監(jiān)視；6.路局中心可以對(duì)探測(cè)站設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視；7.運(yùn)用車(chē)間可以對(duì)預(yù)報(bào)的運(yùn)行狀態(tài)不良車(chē)輛進(jìn)行檢查、登記。監(jiān)控程序主界面狀態(tài)欄處理結(jié)果標(biāo)志，打”∨”表示已處理，無(wú)則未處理或不需處理

，超載車(chē)輛數(shù)左右偏車(chē)輛數(shù)前后偏車(chē)輛數(shù)踏面擦傷車(chē)輛數(shù)狀態(tài)不良車(chē)輛數(shù)正常過(guò)車(chē)信息，顏色為黑色存在問(wèn)題車(chē)輛的車(chē)次，顏色為紅色實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－過(guò)車(chē)信息視窗標(biāo)簽車(chē)輛監(jiān)測(cè)信息車(chē)軸監(jiān)測(cè)信息功能按鈕實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－超偏載車(chē)輛詳細(xì)情況標(biāo)簽車(chē)輛監(jiān)測(cè)信息車(chē)軸監(jiān)測(cè)信息功能按鈕實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－踏面擦傷車(chē)輛詳細(xì)情況過(guò)車(chē)信息視窗－帶報(bào)警提示框快捷按鈕傳感器探測(cè)站狀態(tài)測(cè)點(diǎn)機(jī)探測(cè)站服務(wù)器雨量計(jì)抄車(chē)號(hào)裝置主菜單A/D模塊測(cè)點(diǎn)機(jī)與服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)連接探測(cè)站與分局網(wǎng)絡(luò)連接UPS市電實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－探測(cè)站視窗A/D模塊出現(xiàn)故障測(cè)點(diǎn)機(jī)出現(xiàn)故障板式傳感器右側(cè)橫向力3發(fā)生故障行車(chē)方向?qū)崟r(shí)監(jiān)控程序－探測(cè)站視窗×測(cè)點(diǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控車(chē)輛信息車(chē)軸信息實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－報(bào)警車(chē)查詢(xún)輸入查詢(xún)量值選擇運(yùn)行狀態(tài)級(jí)別輸入查詢(xún)車(chē)次輸入車(chē)種車(chē)型輸入擦傷當(dāng)量輸入查詢(xún)車(chē)號(hào)車(chē)輛監(jiān)測(cè)信息車(chē)軸監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)監(jiān)控程序－過(guò)車(chē)量值查詢(xún)地址欄功能選擇按鈕登錄信息Web查詢(xún)程序（中國(guó)鐵路查詢(xún)中心）單選框下拉列表框文本輸入框復(fù)選框標(biāo)簽頁(yè)復(fù)選框基本查詢(xún)操作子功能標(biāo)簽車(chē)種車(chē)型超鏈接，可以得到自重、載重信息單擊車(chē)號(hào)超鏈接，可以查詢(xún)車(chē)輛的歷史記錄報(bào)警評(píng)判條件當(dāng)日信息瀏覽－最新報(bào)警車(chē)次當(dāng)日信息瀏覽－報(bào)警車(chē)輛匯總過(guò)車(chē)總數(shù)超鏈接，可以得到該次列車(chē)所有過(guò)車(chē)報(bào)文信息運(yùn)行狀態(tài)超鏈接，可以得到該次列車(chē)所有車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)報(bào)警信息超載超鏈接，可以得到所有超載報(bào)警車(chē)輛信息踏面擦傷超鏈接，可以得到所有車(chē)輛踏面擦傷報(bào)警信息報(bào)警超鏈接，可以得到所有報(bào)警車(chē)輛信息當(dāng)日信息瀏覽－過(guò)車(chē)信息匯總車(chē)種車(chē)型超鏈接，可以得到自重、載重信息單擊車(chē)號(hào)超鏈接，可以查詢(xún)車(chē)輛的歷史記錄過(guò)車(chē)報(bào)文信息選擇分類(lèi)標(biāo)簽選擇統(tǒng)計(jì)范圍選擇時(shí)間范圍選擇查詢(xún)范圍指定排序字段單擊按鈕，可以查詢(xún)滿(mǎn)足條件的報(bào)警車(chē)輛選擇查詢(xún)分類(lèi)報(bào)警車(chē)查詢(xún)分類(lèi)查詢(xún)過(guò)車(chē)查詢(xún)選擇報(bào)警級(jí)別后，單擊按鈕可以得到不同分類(lèi)的詳細(xì)報(bào)表單擊按鈕可以生成EXCEL格式報(bào)表單擊按鈕，可以顯示圖形格式報(bào)表TPDS統(tǒng)計(jì)月報(bào)表車(chē)輛追蹤－選擇追蹤條件探測(cè)站設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控六、貨車(chē)運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)真實(shí)案例分析

被測(cè)對(duì)象：機(jī)車(chē)牽引試驗(yàn)車(chē)、15輛被試車(chē)（其中12輛蛇行失穩(wěn)的車(chē)輛，另外扣了3輛地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)判定運(yùn)行狀態(tài)良好的車(chē)輛作為試驗(yàn)的對(duì)比車(chē)輛）及兩輛隔離重車(chē)。

裝備和測(cè)試速度：地面的兩套安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和車(chē)載車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)被試車(chē)進(jìn)行了測(cè)定，速度級(jí)包括：60km/h、65km/h、70km/h、75km/h和80km/h。（一）TPDS品質(zhì)不良驗(yàn)證與應(yīng)用

1.車(chē)輛平穩(wěn)性測(cè)試表明，15輛被試車(chē)中，只有作為狀態(tài)良好的對(duì)比車(chē)P623131004在試驗(yàn)的所有速度級(jí)，達(dá)到了GB5599-85的合格標(biāo)準(zhǔn)，其余各車(chē)在稍高的速度級(jí)，均超過(guò)了合格標(biāo)準(zhǔn)，總體上狀態(tài)不良被試車(chē)橫向動(dòng)力學(xué)性能較對(duì)比車(chē)差。如下表所示，狀態(tài)不良貨車(chē)N175042232的橫向動(dòng)力學(xué)性能，明顯較狀態(tài)較好對(duì)比車(chē)N175041729差。證明地面安全監(jiān)測(cè)裝置能正確判斷車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)。2.車(chē)體橫向加速度均值與TPDS橫向軸力H均值相關(guān)性。車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)在60km/h、65km/h、70km/h、75km/h、80km/h五個(gè)速度級(jí)測(cè)量的車(chē)體橫向加速度的平均值與地面安全監(jiān)測(cè)裝置測(cè)得同一輛車(chē)的橫向軸力平均值的相關(guān)性見(jiàn)下表，表明兩者有很強(qiáng)的相關(guān)性，說(shuō)明TPDS測(cè)定動(dòng)力學(xué)橫向參數(shù)正確反映了車(chē)輛的橫向動(dòng)力學(xué)性能。車(chē)體橫向加速度均值與橫向軸力H均值相關(guān)性3.評(píng)定車(chē)輛橫向動(dòng)力學(xué)性能的重要參數(shù)是車(chē)體的橫向平穩(wěn)性指標(biāo)，而軸脫軌系數(shù)是地面安全監(jiān)測(cè)裝置評(píng)定車(chē)輛狀態(tài)的重要參數(shù)之一。車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)在60km/h、65km/h、70km/h、75km/h、80km/h五個(gè)速度級(jí)下，車(chē)載車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的車(chē)體橫向平穩(wěn)性指標(biāo)的平均值與地面安全監(jiān)測(cè)裝置測(cè)得同一輛車(chē)的軸脫軌系數(shù)的平均值的相關(guān)性見(jiàn)下表。列表數(shù)據(jù)顯示，二者最小的相關(guān)系數(shù)是N17G5053062的74.9%，最大的相關(guān)系數(shù)達(dá)99.7%，15輛被試車(chē)平均相關(guān)系數(shù)為92.8%，表明地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)得橫向力/靜軸重，與車(chē)輛動(dòng)力學(xué)測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量的車(chē)體橫向平穩(wěn)性指標(biāo)有很強(qiáng)的相關(guān)性。車(chē)體橫向加速度均值與軸力/靜軸重均值相關(guān)性車(chē)體橫向加速度均值與Pdynamic/Pstatic均值相關(guān)性4.對(duì)15輛車(chē)按段修標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分解檢測(cè)表明：（1）車(chē)輛的磨耗程度與車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)性能有很強(qiáng)的相關(guān)性；（2）通過(guò)地面安全監(jiān)測(cè)裝置扣到的狀態(tài)不良車(chē)輛大都磨耗嚴(yán)重；（3）通過(guò)地面安全監(jiān)測(cè)裝置扣到的狀態(tài)較好車(chē)輛磨耗較輕。（二）TPDS踏面損傷驗(yàn)證與應(yīng)用1.北美道旁踏面損傷檢測(cè)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)沖擊力的大??；2.我國(guó)TPDS是根據(jù)沖擊力、速度、靜輪重計(jì)算踏面損傷當(dāng)量，根據(jù)損傷當(dāng)量分級(jí)報(bào)警；3.列檢對(duì)踏面損傷檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)《運(yùn)規(guī)》。4.同一踏面損傷在不同速度、不同輪重條件下對(duì)軌道的沖擊作用是不一樣的，而且簧上質(zhì)量參與每次沖擊的程度是無(wú)法確定的隨機(jī)變量，因此同一踏面損傷對(duì)軌道的沖擊作用實(shí)際上一定范圍分布隨機(jī)變量。踏面損傷幾何形態(tài)與其對(duì)軌道的沖擊作用并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。（二）TPDS踏面損傷驗(yàn)證與應(yīng)用典型的踏面擦傷的波形的圖片1-擦傷典型的踏面擦傷的波形的圖片2-剝離典型的踏面擦傷的波形的圖片3-碾堆典型的踏面擦傷的波形的圖片4-輪對(duì)失圓1.車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài)地面安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)車(chē)輪踏面擦傷復(fù)核車(chē)次：86011車(chē)號(hào)：1481284機(jī)后54位，3軸右；當(dāng)量：23；擦傷深度：1.3mm車(chē)次：86029車(chē)號(hào)：4894057，機(jī)后40位，2軸右，當(dāng)量：30；擦傷深度：1.6mm車(chē)次：86029車(chē)號(hào)：4943470，機(jī)后23位，4軸右，

當(dāng)量：27；擦傷深度：2.2m

車(chē)次：86029車(chē)號(hào)：4902011，機(jī)后7位，1軸右，當(dāng)量：24；擦傷深度：1.4mm車(chē)次：86029車(chē)號(hào)：4510812，機(jī)后1位，4軸左，當(dāng)量：23；擦傷深度：2mm

特殊案例：踏面損傷多次一級(jí)報(bào)警，引起了大同局湖東車(chē)輛段有關(guān)部門(mén)的高度重視，多次派人重點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)核，均未發(fā)現(xiàn)踏面擦傷或踏面剝落等典型故障。頂部踏面圓周磨耗13mm左右同車(chē)輪其它部位踏面圓周磨耗約6mm左右有明顯碾邊和缺失輪徑較小處有明顯砸痕及裂紋

不論是什么運(yùn)行方向，該報(bào)警輪對(duì)均發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間大幅減載及有規(guī)律（等間隔）的強(qiáng)烈沖擊（20噸左右），其過(guò)應(yīng)為：?jiǎn)蝹?cè)輪對(duì)騰空、砸下沖擊，疑為嚴(yán)重輪對(duì)失圓所致。（0、90、180、270四個(gè)方向測(cè)量同一輪對(duì)）

輪踏面缺陷屬局部失圓，最大踏面圓周磨耗達(dá)13.2mm,其余部位踏面圓周磨耗在7mm左右。

踏面局部失圓在運(yùn)行中引起輪對(duì)對(duì)鋼軌極大的沖擊作用，空車(chē)時(shí)沖擊力在20噸以上，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)和車(chē)輛結(jié)構(gòu)危害極大。

TPDS穩(wěn)定可靠地檢測(cè)到這一非典型的踏面損傷形式，輪對(duì)局部失圓可能是制造過(guò)程中局部熱處理不當(dāng)所致。2.車(chē)輪踏面擦傷對(duì)燃切軸險(xiǎn)性事故的關(guān)聯(lián)（1）2005年1月15日大秦線熱切事故；?（2）2005年3月21日京廣線懷化熱切事故；（3）2005年9月5日京廣線熱切事；（4）2006年3月25日雞西燃軸事故?；（5）2006年4月24日石太線燃軸事故；（6）2006年6月3日京廣線熱切事故；?（7）2006年7月24日成都局燃軸事故；（8）2006年8月13日成都局燃軸事故。（1）2005年1月15日大秦線熱切事故；?（2）2005年3月21日京廣線懷化熱切事故；（踏面擦傷0.8mm,剝離40mm）（3）2005年9月5日京廣線熱切事；（4）2006年3月25日雞西燃軸事故?；2006年3月下旬4301133在雞西附近發(fā)生燃切軸險(xiǎn)性事故，如下表所示，TPDS對(duì)其有大量踏面損傷報(bào)警。（5）2006年4月24日石太線燃軸事故；2006年4月4873119在石太線發(fā)生燃切軸險(xiǎn)性事故，TPDS從2006年1月至2006年4月，對(duì)事故輪對(duì)的踏面踏面損傷一級(jí)報(bào)警達(dá)17次之多。（6）2006年6月3日京廣線熱切事故