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高速铁路道岔监测系统研究现状和发展趋势
国外高度重视高速铁路道岔状态特别是尖轨与基本轨和心轨与翼轨的密贴状态,并研制开发了相应的道岔安全监测
系统
。代表高速道岔及其转换设备最高技术水平的法国和德国,均十分重视和强调对高速道岔的状态监测,并具有丰富的高速线路使用文修经验。4497
(1)法国高速铁路道岔监测系统
法国高速铁路道岔安装的道岔监测装置,用于监测道岔的最小轮缘槽、密贴间隙、转换力、动作杆位移、基本轨和辙叉心磨耗、钢轨温度等各种数据和道岔环境数据。现场采集的这些道岔信息通过
网络
传送到文修中心,进行数据处理和储存,为高速道岔文护和使用提供数据。
(2)德国高速铁路道岔监测系统
德国铁路道岔监测系统能监测道岔尖轨位置,转辙机的电流、电压、拉力、转换时间,最小轮缘槽,钢轨径向力、钢轨温度、加热装置,并同步监测信号系统和轨道电路。监测的道岔数据通过网络传送到文护中心,也可用互联网传送信息。该系统的安装与道岔没有
机械
连接装置,不会影响道岔的正常使用。
道岔现场监测分机的工作条件:国外道岔现场监测分机放置在道岔轨旁,一般在该处放置一个类似集装箱的设备房,道岔监测现场分机和其他轨旁设备均安装在该设备房内,该设备房具备空调等设施,能达到一般的
计算机
机房标准。
1.2.2我国铁路道岔监测系统
道岔监测系统功能:2005年,铁道部科学技术司、运输局和工程
管理
中心共同开展“客运专线道岔国产化
研究
”课题,设立了“客运专线道岔状态监测系统”的研制任务,由北京全路
通信
信号研究设计院承担完成。目前该系统已在遂渝线蔡家车站250 km/h整体道床试验段上道试验。
系统扩展与开放性:工电一体化的道岔状态实时监测系统作为一个开放式的系统,在其他监测内容(如缺口报警、油压、尖轨爬行、钢轨缺陷等室外参数)条件成熟时,可把成熟技术结合到系统中。系统具有独立的趋势预警、监测报警、故障显示和储存功能,同时具备与高速铁路综合信息
管理系统
、微机监测2000系统的接口,可进行网络化管理。监测的道岔设备故障趋势分析和预警,应纳入综合文修终端。
通信方式:由于我国铁路光缆网没有覆盖道岔设备,因此现场数据网络采用成熟的现场工业总线,利用既有信号电缆,满足数据从专用光缆到信号电缆的实时传输。通过实际工程计算,选用性价比最优的通信方案,即可以通过敷设光缆,与区间道岔数据采集结点通信;也可利用一对普通信号电缆实现车站内的现场数据通信。两种通信方式可以在一个现场数据网络中混用,不必更换设备。
现场分机的工作条件:我国道岔轨旁难以放置类似国外铁路的集装箱设备房,需要设计可以适应现场恶劣条件的现场监测分机。
传感器:为确保道岔监测参数的质量,我国传感器与进口传感器搭配使用,可降低系统成本及对国外设备的依赖。
发展趋势
我国在微机监测系统上的发展趋势为,在积累监测数据的基础上总结行业专家的经验,通过
数学
模型具体分析各种道岔和转换设备的工作特性,建立一套完善的道岔及转换设备状态的现场运用技术安全标准,以及设备的“正常—故障”的发展趋势理论模型,用于道岔状态的趋势分析。文修部门通过这套系统可以对道岔状态实时监督,根据趋势分析的结果,做到状态修。
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