鐵路島固車設備狀態(tài)與作業(yè)質量在線監(jiān)測方法及應用.pdf

1、抄平起撥道搗固車(簡稱搗固車)，是鐵路線路的新線施工、舊線大中修清篩作業(yè)和運營線路維修作業(yè)的必備裝備，能對軌道進行自動抄平起、撥道、道碴搗固作業(yè)，使軌道線路達到線路設計標準和線路維護要求，確保列車的安全運行。由于中國鐵路列車的提速、重載和高密度運行，中國既有的搗固車已不能完全滿足現(xiàn)代鐵路線路維護的要求。現(xiàn)有08-32型搗固車是目前鐵路線路大修、維修作業(yè)的主力車型，鐵道部廣州鐵路集團公司提出了對其進行技術改進的要求，在現(xiàn)有08-32型搗固

2、車上增加設備狀態(tài)與作業(yè)質量在線監(jiān)測系統(tǒng)，提高現(xiàn)有08-32型搗固車線路作業(yè)性能和設備維護水平。搗固車設備狀態(tài)與作業(yè)質量在線監(jiān)測系統(tǒng)，對設備運行狀態(tài)實時監(jiān)測，掌握設備運轉狀況，對其故障實時告警、早期診斷并處理；對作業(yè)質量信息實時采集處理，采用精確作業(yè)新方法，提高作業(yè)效率和作業(yè)精度。本文以搗固車設備狀態(tài)與作業(yè)質量在線監(jiān)測系統(tǒng)的設計與開發(fā)為主線，對設備狀態(tài)在線監(jiān)測方法、線路作業(yè)新方法、多功能混合I/O模塊和遠程監(jiān)控系統(tǒng)通信服務器等關鍵技術進行

3、了深入研究。
　　(1)根據(jù)項目的研究目的、內容及要求，總結了搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，給出了項目實施方案和技術路線，確定了研究的重點和攻克的難點。
　　(2)針對搗固車設備狀態(tài)在線監(jiān)測方法及技術實現(xiàn)的問題，分析了搗固車的結構與運行工況，確定了在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測點，建立了搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，提出了監(jiān)測系統(tǒng)故障告警與故障診斷算法，實現(xiàn)了設備故障實時告警、故障診斷和遠程
　　(3)針對搗固車線

4、路作業(yè)新方法與技術實現(xiàn)問題，建立了作業(yè)圓形豎曲線的數(shù)學模型，采用激光長弦精確測量豎曲線，消除殘余偏差，實現(xiàn)豎曲線精確起道作業(yè)；建立了精測精搗新方法的模型，搗固車采集精測數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合曲線，重新設計目標曲線線型，為精確搗固提供線路理論參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化精確起拔道控制。
　　(4)通過分析搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)對I/O模塊的需求，設計實現(xiàn)了一種多種形態(tài)的多功能混合I/O模塊。該模塊具有模擬量輸入、模擬量輸出、開關量輸入、開關量輸出

5、、脈沖計數(shù)量輸入等多種功能，I/O端口可軟件配置為上述五功能之一。采用該模塊，可減少采集設備成本、提高系統(tǒng)可靠性和縮減安裝空間。
　　(5)針對搗固車遠程監(jiān)控系統(tǒng)通信服務器的設計與要求，設計了一種非阻塞NIO模式的通信服務器。建立了鐵路搗固車遠程監(jiān)控系統(tǒng)的時延模型，對車載終端與遠程服務器通信的GPRS鏈路部分進行了時延性分析，給出了優(yōu)化GPRS時延和恢復GPRS中斷數(shù)據(jù)的措；設計了服務器與車載終端、服務器與監(jiān)控客戶端的實時并發(fā)通信

6、協(xié)議。
　　(6)分別在實驗室和現(xiàn)場惡劣環(huán)境下對搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)進行了運行實測，完成對GPRS通信功能、通信性能和數(shù)據(jù)采集的測試。實測結果表明本系統(tǒng)工作正常，達到系統(tǒng)設計目的和性能指標。
　　本文提出的搗固車設備狀態(tài)和作業(yè)質量在線監(jiān)測方法，有效解決了鐵路線路搗固車常規(guī)作業(yè)過程中作業(yè)效率低、作業(yè)質量差和設備維護困難等技術難題，顯著地提高了現(xiàn)有搗固車線路作業(yè)技術水準和裝備信息化程度，為設計開發(fā)其它大型工程機械在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了