鐵路紅外軸溫 1課件

鐵路紅外軸溫第一章：紅外軸溫度簡(jiǎn)介

1.1紅外線就是在可見光的紅色光譜外端還有一種看不見的輻射線存在，而且具有熱效應(yīng)。1.2紅外軸溫系統(tǒng)的誕生

1.21車輛軸溫現(xiàn)象車輛在運(yùn)行時(shí)，承重軸承都會(huì)由于摩擦而產(chǎn)生熱量，軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，它所產(chǎn)生的熱量會(huì)使其表面的溫度趨于穩(wěn)定值。 當(dāng)軸承內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，便會(huì)使它的摩擦加劇，溫度突升，達(dá)到一定程度時(shí)，便形成熱軸，嚴(yán)重者導(dǎo)致切軸，使運(yùn)行中的車輛顛覆，給行車帶來了重大財(cái)產(chǎn)損失。1.3紅外軸溫度發(fā)展紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展大致經(jīng)歷了兩個(gè)階段，一代機(jī)階段，限于當(dāng)時(shí)國內(nèi)紅外元件質(zhì)量和其它電子技術(shù)條件，當(dāng)時(shí)紅外探頭采用熱敏電阻和交流放大器，顯示部分采用描筆直接記錄每個(gè)軸溫信息，最后由人工判別軸溫波形并進(jìn)行熱軸預(yù)報(bào)。二代機(jī)階段，是在一代機(jī)的基礎(chǔ)上，融入單板計(jì)算機(jī)技術(shù)為主要特點(diǎn)。1.31二代機(jī)的發(fā)展目前，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛越發(fā)展，二代機(jī)紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)也經(jīng)歷了多次更型，功能和探測(cè)數(shù)據(jù)上也逐漸趨于準(zhǔn)確完善。我們哈科所研制的二代機(jī)經(jīng)歷了以下幾個(gè)產(chǎn)品階段：一型機(jī)HTK187(87年產(chǎn)品定型) 二型機(jī)HTK289(89年產(chǎn)品定型) 三型機(jī)HTK391(91年產(chǎn)品定型) 四型機(jī)HTK499(99年產(chǎn)品定型)目前我們?nèi)嫱茝V的是HTK499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)。第二章：紅外軸溫的檢測(cè)系統(tǒng)

(以HTK499為例）

2.1系統(tǒng)概述HTK-499型紅外熱軸探測(cè)系統(tǒng)是為適應(yīng)我國鐵路提速需求而研制的新一代探測(cè)設(shè)備。HTK-499紅外熱軸探測(cè)系統(tǒng)可完成對(duì)高速通過列車軸溫?cái)?shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集及定量測(cè)量，實(shí)現(xiàn)熱軸智能判別。系統(tǒng)是完全自動(dòng)的無人操作自動(dòng)定量測(cè)量軸箱的溫度自動(dòng)判別列車（上、下行）運(yùn)行方向自動(dòng)識(shí)別和排除機(jī)車自動(dòng)測(cè)速自動(dòng)識(shí)別客、貨車輛自動(dòng)計(jì)軸、計(jì)輛系統(tǒng)內(nèi)置故障自檢系統(tǒng),監(jiān)測(cè)提示系統(tǒng)故障系統(tǒng)不受通過列車或機(jī)車的電磁干擾(EMI)的影響自動(dòng)識(shí)別滾動(dòng)軸承和滑動(dòng)軸承具有防震,防潮,防腐蝕措施適應(yīng)溫濕度條件室外設(shè)備室內(nèi)設(shè)備環(huán)境溫度-40--70度0--60度相對(duì)濕度0-100%0-85%防振性能,當(dāng)有振動(dòng)或沖擊時(shí),系統(tǒng)應(yīng)能正常工作并不受損壞振動(dòng)5-10HZ2mmp-p10-50Hz2mmp-p50-100Hz2.8gp100-200Hz2.8gp沖擊移動(dòng)的10gp固定的10gp11ms2.3基本原理圖探測(cè)站主機(jī)軸溫傳感器(探頭)(接收軸承溫度信號(hào))車輪傳感器(磁鋼)(接收車輪信號(hào))車輪信號(hào)接口處理模塊軸溫信號(hào)接口處理模塊通訊接口模塊上位機(jī)主機(jī)控制模塊2.5室外設(shè)備位置

HTK-499型紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)，1號(hào)磁鋼距2號(hào)磁鋼距離大于50m，2號(hào)、3號(hào)磁鋼間距為270mm±2mm。探頭位于探頭箱內(nèi)，探頭元件中心低于軌面160～180mm，距鋼軌內(nèi)側(cè)面415±5mm，與鋼軌內(nèi)側(cè)夾角為6°～8°，探頭仰角為45°。兩探頭元件中心連線與鋼軌垂直，對(duì)應(yīng)每個(gè)軸頭在鋼軌上的采集距離為450mm。室外設(shè)備位置室外設(shè)備圖新型定標(biāo)器使用方法溫度控制誤差±0.5%溫度控制范圍0~100℃工作電源：交流220±10%50Hz工作環(huán)境：0~50℃相對(duì)溫度≤85%的無腐蝕及無強(qiáng)電磁場(chǎng)輻射的環(huán)境輸出功率≤600W新型定標(biāo)架角度校正方法若是新卡具，置標(biāo)準(zhǔn)架于離3#磁鋼中心470mm處。(此為60公斤軌如果為75公斤軌則放至490mm處;50公斤軌則放至450mm處)，打開校正器開關(guān)，激光打在標(biāo)準(zhǔn)架前標(biāo)靶圓里中心位置（320、378）半徑8mm，后靶圓心（420，368），半徑10mm為掃描點(diǎn)，若不在靶范圍，則調(diào)整探頭位置。老卡具，2#磁鋼中心對(duì)準(zhǔn)卡具后螺栓中心此外，如果是老夾具（2#磁鋼中心對(duì)準(zhǔn)探頭箱夾具后螺栓中心的安裝方式），則標(biāo)準(zhǔn)架的位置應(yīng)相對(duì)于新卡具尺寸提前45mm。即60公斤軌應(yīng)放至于425mm處。50軌則應(yīng)放至于距3#磁鋼中心405mm處。新型定標(biāo)架角度校正方法實(shí)驗(yàn)車Z字板波形一般的說，一峰可以通過調(diào)整探頭45度仰角及延時(shí)點(diǎn)來控制其位置，峰峰則可以通過調(diào)整415尺寸及6度夾角來控制。只要按照新型定標(biāo)架認(rèn)真調(diào)整探頭角度，基本上都可以使角度滿足優(yōu)秀。Z字板波形優(yōu)秀的條件是：一峰距起點(diǎn)位置6~10點(diǎn)，峰峰間隔為12~16點(diǎn)。Z字板注意事項(xiàng)1.建議過實(shí)驗(yàn)車時(shí)盡量不要使用391磁鋼板上三路，因?yàn)樯先房垢蓴_性好，但波形滯后與速度成正比，會(huì)導(dǎo)致Z字板一峰位置偏小，如果確實(shí)干擾太大，可以通過調(diào)整整形電路電阻參數(shù)，入口匹配電阻由3.6K調(diào)整為1.8K，放大倍數(shù)電阻R？由82K調(diào)整為27K，門限電阻由10K調(diào)整為15K~21K。2.使用499磁鋼板則可考慮使用脈寬檢測(cè)電路，6個(gè)跨接套均跨在1、2腳，并調(diào)整電位器阻值，其阻值與抗干擾性成正比，經(jīng)驗(yàn)值：60K以下，否則容易濾掉實(shí)驗(yàn)車假軸。光子探頭主機(jī)箱

主機(jī)箱內(nèi)由多塊功能模板組成信息處理計(jì)算機(jī)主體，各模板以其主要功能分別為主機(jī)板、磁鋼板、探頭板、控制扳、串口板、數(shù)傳板、無線擴(kuò)展板。負(fù)責(zé)完成信號(hào)的采集和處理。主機(jī)板

主機(jī)板是HIK-499紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)的核心，完成對(duì)磁鋼板，采集板，通訊板，控制板等的控制和管理。根據(jù)這幾塊電路板送來的信號(hào)，統(tǒng)計(jì)出當(dāng)前通過列車的車輛數(shù)、列車速度、列車行駛方向、列車各軸的溫度等數(shù)據(jù)，及時(shí)給出熱軸告警。主要技術(shù)指標(biāo)主機(jī)板的總線接口符合STD-BUS標(biāo)準(zhǔn)。采用486-66（586-133）嵌入式主機(jī)板，具有2個(gè)RS-232接口，一個(gè)打印口，具有16M字節(jié)的內(nèi)存，16M字節(jié)的電子盤。具有一個(gè)IDE接口。具有系統(tǒng)設(shè)置和自診斷功能。具有兩個(gè)外部中斷。主機(jī)板JRC聯(lián)機(jī)初次使用的499主機(jī)板，在進(jìn)行聯(lián)機(jī)前，用戶需要準(zhǔn)備一張軟盤（或具備雙啟動(dòng)功能的U盤，其上具有兩個(gè)選擇開關(guān)），并在軟盤上拷貝以下文件以備使用：chkdsk.exe------------磁盤修復(fù)小工具veic.exe----------499探測(cè)站主程序viec.ini---與主程序相配套的配置文件ce99.exe-掌上電腦聯(lián)機(jī)程序(根據(jù)需要)autoexec.bat事先編輯好的自動(dòng)批處理文件JRC等待聯(lián)機(jī)界面在軟盤上準(zhǔn)備好上述文件以后，就可以在筆記本電腦上執(zhí)行聯(lián)機(jī)批處理程序j.bat，在屏幕會(huì)彈出兩個(gè)黑色背景的DOS窗口，其中在前臺(tái)運(yùn)行的DOS窗口中有一不停旋轉(zhuǎn)的小橫杠，這表示筆記本電腦在等待與499主機(jī)板聯(lián)機(jī)如圖后臺(tái)窗口前臺(tái)窗口旋轉(zhuǎn)的小橫杠等待聯(lián)機(jī)。磁鋼板

磁鋼板外接三路磁鋼信號(hào)，整個(gè)電路板包括以下幾個(gè)部分：總線接口電路、總線復(fù)位及封鎖電路、計(jì)數(shù)定時(shí)電路、中斷控制電路、磁鋼信號(hào)放大整形電路等。探頭板

采集軸溫信號(hào)測(cè)量環(huán)箱溫±18V測(cè)量基準(zhǔn)電壓測(cè)量

環(huán)箱溫通過溫度傳感器送到采集電路?！?8V電源經(jīng)降壓后由采集電路測(cè)量，作為探頭電源的自檢信息。板上設(shè)有一基準(zhǔn)電壓源，可產(chǎn)生2.48V左右電壓，與±18V一起作為系統(tǒng)自檢的被測(cè)信號(hào)。串口板

串口板為主機(jī)提供串行接口，它以RS-232C或電流環(huán)方式傳輸數(shù)據(jù)。RS-232C方式時(shí)此板可以通過板上的串行分配電路連接另外兩塊串行接口板?？刂瓢?/p>

每塊控制板可控輸出5路電源，用于控制室外探頭箱保護(hù)門的開關(guān),探頭箱風(fēng)機(jī)的開關(guān),探頭校零，探頭箱加熱，反射鏡加熱及過車自檢等.數(shù)傳板此板可插入STD總線，由總線供電,將RS-232-C口的串行數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過MC6927進(jìn)行調(diào)制解調(diào)變成音頻信號(hào),進(jìn)行二線通信。本板和Bell103,Bell202，CCITTV.21,CCITTV.23,CCITTV.54協(xié)議兼容。工作過程當(dāng)列車通過時(shí)，探測(cè)站通過車輪傳感器完成輪對(duì)信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)測(cè)量軸距，計(jì)軸計(jì)輛和軸承熱區(qū)定位；通過紅外軸溫傳感器采集軸溫信號(hào)；通過AEI天線采集車輛車號(hào)信息。列車通過后，探測(cè)站對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，形成完整的通過列車報(bào)文或通過列車熱軸報(bào)文，通過電務(wù)部門提供的專用通道實(shí)時(shí)上傳給分局監(jiān)測(cè)中心。

紅外線配套車號(hào)智能跟蹤裝置紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)可以擴(kuò)展,在現(xiàn)有軸溫探測(cè)系統(tǒng)中增加Reader卡、RF箱、地面天線，就可以實(shí)現(xiàn)車號(hào)信息的識(shí)別，使車號(hào)自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)成功地應(yīng)用于紅外軸溫探測(cè)領(lǐng)域。紅外軸溫探測(cè)系統(tǒng)具備了識(shí)別列車的車次和車號(hào)信息的功能，使熱軸跟蹤定位更加準(zhǔn)確、方便。設(shè)備的安裝

安裝天線

天線安裝架設(shè)備的安裝

安裝天線

室內(nèi)設(shè)備的安裝

RF箱紅外軸溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組網(wǎng)

:監(jiān)測(cè)中心本局前置機(jī)行調(diào)終端

統(tǒng)計(jì)終端

復(fù)示終端監(jiān)控中心探測(cè)站復(fù)示站探測(cè)站查詢中心外外局前置機(jī)局前置機(jī)地面設(shè)備地面設(shè)備

…

第三章：紅外軸溫的的檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)圖

中興設(shè)備LEDDFZXMPA10-OLTBDDF ZXMPS390ODFODFDDFZXMPA10-ONU二/四音頻線輸出TUP