貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)

1、第十三章貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)第一節(jié)貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)TPDS一TPDS的原理貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)TPDS是針對貨車空車直線脫軌問題而開發(fā)的一種軌邊監(jiān)測系統(tǒng)。利用設(shè)在軌道上的檢測平臺，實時在線監(jiān)測運行中貨車輪軌間的動力學(xué)參數(shù)，并對其運行狀態(tài)進(jìn)行分級評判，在此基礎(chǔ)上各TPDS探測站聯(lián)網(wǎng)識別運行狀態(tài)不良車輛。通過對運行狀態(tài)不良車輛預(yù)警、追蹤、處理，貨車運行狀態(tài)地面安全監(jiān)測系統(tǒng)TPDS可以減少貨車提速后空車脫軌事故的發(fā)

2、生。TPDS兼有貨車超偏載報警和踏面損傷報警功能。它能識別運行狀態(tài)不良的車輛；識別車輪踏面損傷；測量車輛裝載的超偏載狀態(tài)。TPDS是利用設(shè)在軌道結(jié)構(gòu)中的測試系統(tǒng)對過往車輛進(jìn)行輪軌力檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判定車輛的運行狀態(tài)、超偏載、車輪擦傷等。傳統(tǒng)輪軌力測試方法——鋼軌剪力法，一般有效檢測區(qū)長度只有300～400mm，行車速度較高時，輪軌間垂直力和橫向力的檢測精度、車輪踏面擦傷的檢測率都很低。TPDS采用移動垂直力測試、板式傳感器等新技術(shù)，實

3、現(xiàn)了輪軌垂直力和橫向力的連續(xù)測試，再加上高平順測試平臺、狀態(tài)不良車輛識別技術(shù)、車號自動識別技術(shù)等，不但大幅度提高了較高速度條件下垂直力的檢測精度，增長了測量區(qū)，還可對車輪全周長范圍內(nèi)的踏面擦傷進(jìn)行檢測，提高踏面擦傷的檢測率；最重要的是增加了車輛橫向性能測試功能。該裝置安裝在直線段，可準(zhǔn)確地識別貨車是否蛇行失穩(wěn)及失穩(wěn)的嚴(yán)重程度。二TPDS聯(lián)網(wǎng)及數(shù)據(jù)傳輸TPDS采用分散檢測、集中報警、聯(lián)網(wǎng)運行、信息共享的運行模式，所有探測站聯(lián)網(wǎng)運行，構(gòu)成了

4、由鐵道部查詢中心、鐵路局監(jiān)控中心、分局監(jiān)測中心，列撿所復(fù)示終端、探測站等組成的監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。TPDS的聯(lián)網(wǎng)充分利用了鐵路通信網(wǎng)既有網(wǎng)絡(luò)信道以及鐵道部、路局、分局、站段四級機(jī)關(guān)局域網(wǎng)，構(gòu)成了一個四級的樹型網(wǎng)絡(luò)，鐵道部查詢中心、鐵路局監(jiān)控中心、鐵路分局監(jiān)測中心通過接入同級機(jī)關(guān)局域網(wǎng)，利用TMIS主干網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)。傳輸速率在2Mb／s以上。各探測站及各列檢復(fù)示終端與所屬分局中心間的廣域網(wǎng)的接入，根據(jù)實際情況，提供64kb／s以上傳輸信道，與最近的通

5、信機(jī)械室相聯(lián)。TPDS采用TCP／IP通信協(xié)議，系統(tǒng)所有聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(中心服務(wù)器和監(jiān)控終端、列檢復(fù)示終端、探測站服務(wù)器和測點機(jī))均按照鐵道部統(tǒng)一的IP地址分配原則分配相應(yīng)的地址。TPDS聯(lián)網(wǎng)圖如圖131所示。全路TPDS的建設(shè)應(yīng)本著重點突破、干線先行、整體推進(jìn)的實施原則，先在四縱兩橫(京滬、京哈、京廣、京九、浙贛，隴海、蘭新)提速干線上實施，初步構(gòu)成覆蓋全路的網(wǎng)絡(luò)，布局上要求做到局間互控。在聯(lián)網(wǎng)形式上要充分體現(xiàn)“分散檢測、集中報警、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測

6、、信息共享”的基本要求，實現(xiàn)三級聯(lián)網(wǎng)、三級復(fù)示。三級聯(lián)網(wǎng)就是探測站與分局監(jiān)測中心聯(lián)網(wǎng)、分局與路局監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)、路局與鐵道部查詢中心聯(lián)網(wǎng)。三級復(fù)示為列檢所復(fù)示、車輛段復(fù)示、紅外所復(fù)示。分局向上數(shù)據(jù)傳輸采用辦公網(wǎng)，車輛段到分局采用專線，上部線2M，下部線不低于56k，充分利用既有的網(wǎng)絡(luò)資源。通過直接有效、布局合理、覆蓋全路的安全防范、預(yù)警體系的建設(shè)，勢必大大促進(jìn)車輛安全防范手段從傳統(tǒng)向現(xiàn)代、由人控向機(jī)控、由粗放管理向集約管理跨越。2橫向力測

7、試原理將鋼軌視為傳遞輪軌橫向荷載的載體，而在鋼軌的支承點上測量鋼軌受車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，通過標(biāo)定獲得鋼軌支承點處實際承受橫向荷載的比例，再依據(jù)車輪在測試區(qū)的位置，由鋼軌支承點處承受橫向荷載的組合而得到車輪在整個測試區(qū)連續(xù)橫向荷載及變化情況。車體橫向加速度均值與TPDS橫向軸力H均值相關(guān)。車輛動力學(xué)測量系統(tǒng)在60kmh、65kmh、70kmh、75kmh、80kmh五個速度

8、級測量的車體橫向加速度的平均值與地面安全監(jiān)測裝置測得同一輛車的橫向軸力平均值的相關(guān)性見下圖133，表明兩者有很強的相關(guān)性，說明TPDS測定動力學(xué)橫向參數(shù)正確反映了車輛的橫向動力學(xué)性能。圖133車體橫向加速度均值與橫向軸力H均值相關(guān)性XN175273417車體橫向加速度與軸力H相關(guān)性0102030406065707580kmhkmhkmhkmhkmh軸力H(kN)00.20.40.60.8相關(guān)性＝94.6%車體橫向加速度(g)軸力H車體橫