城市轨道交通轨检系统

成都唐源电气股份有限公司轨道检测系统介绍

二○一七年西南交通大学目录1轨道检测系统背景2国内外轨道检测车简介3轨检系统发展史4轨检小车测量参数5人工测量参数6轨检系统主要测量参数及指标7系统组成89技术特点工作原理模块安装应用展示数据分析101112轨道检测系统—背景

随着我国轨道交通产业的迅猛发展，国铁、地铁、城铁等轨道交通系统运营速度提高、建设里程的增加以及线路日趋繁忙，引起轮轨动力作用增大。轨道在动力作用下产生各种轨道不平顺和表面磨耗及缺陷。各种轨道不平顺向上引起轨道车辆平稳性和舒适度的变化，甚至造成脱轨、倾覆等恶性事件；向下引发轨道扣件松动、轨下基础设施破坏等结果；对轨道本身而言，可能轨道裂纹，最终导致轨道断裂，严重缩短钢轨的使用寿命。因此，轨道动态检测系统是各种轨道交通系统所必需的设备。轨道检测车是轨道检测设备的主要载体，它是检查轨道病害、指导轨道维护、保障行车安全的大型动态监测设备，也是实现轨道科学管理的重要手段。日本East－i综合检测列车由6辆检测车组成可检测轨道几何参数、接触网、通信信号、轮轨作用力、环境噪声等各检测系统相对独立，仅有位置、时间和速度统一最高检测速度可达275km/h轨道检测方法采用弦测法国内轨检车和世界绝大多数国家轨检车普遍采用惯性基准法与我国设备和软件的兼容性差，不利于系统的后续使用和二次开发国内外轨检车简介国内外轨检车简介采用惯性基准测量原理和非接触式测量方法，用于抽查各铁路公司线路质量应用光电、伺服、数字滤波、局域网技术具备钢轨断面测量系统检测速度可达192km/h激光摄像、高速图像处理技术取代了光电伺服技术它采用惯性基准原理、非接触式测量方法可测量钢轨几何状态及磨耗检测速度可达300km/h美国Ensco公司轨检车美国ImageMap公司轨检车国内外轨检车简介德国OMWE和RAILAB轨检车车下建立测量框架车内安装与框架相连的三轴稳定性平台，建立惯性导航系统可检测轨道的高低、水平、轨向值检测速度可达300km/h摘取超限峰值判断和统计超过A、B、C三个等级的个数和长度计算500m区段的轨道质量指数TQI起拨道指数和捣固指数道质量状态的评定方法唐源公司轨道检测系统简介基于惯性基准的轨道不平顺测量装置、二维激光轨距测量装置和多功能振动测量装置及强大的数据处理系统检测快捷，准确，可靠，智能适用于铁路及城市轨道交通（地铁、轻轨、有轨电车）等轨道几何状态检测，是轨道科学维护管理的基础，同时也为轨道结构设计、病害原因分析及维护标准制定等提供科学依据。轨道检测系统发展史国内外目前对轨道几何参数采用3种测量方式：轨道检测设备轨检小车人工测量轨道检测设备轨道检测系统发展史第一代轨道检测设备起源于20世纪50年代。采用弦测法，机械传动。

人工读取超限数据。轨道检测系统发展史第二代轨轨道检测测设备起起源于60年代后。采用弦测测法，电电动传动动。人工读取取超限数数据。轨道检测测系统发发展史第三代轨轨道检测测设备起起源于80年代初。采用弦测测法，电电动传动动。人工读取取超限数数据。轨道检测测系统发发展史第四代轨轨道检测测设备起起源于80年代中期。采用弦测测法。计算机缺缺陷统计计。第四代轨轨道设备备比第三三代设备备更加稳稳定。唐源公司司轨道检检测系统统简介第五代轨轨道检测测设备起起源于21世纪初期期。采用惯性性基准法法。计算机缺缺陷统计计，并增增加了TQI报表、公公里报表表和和曲线报报表。增加钢轨轨断面检检测。轨道检测测系统发发展史国内外生生产轨检检小车厂厂家均采采用弦测测法对钢钢轨几何何参数进进行测量量。轨道检测测系统发发展史人工测量量轨距、水水平采用线路路测量工工具轨道道尺对钢钢轨进行行测量。。高低、轨轨向采用30米弦线对对轨道进进行测量量。钢轨磨耗耗采用磨耗耗尺对轨轨道进行行测量。。目前现场场人工借借用外界界测量设设备只能能对轨距距、水平平、高低低、轨向向、钢轨轨磨耗，，测量的的值只要要做为静静态参考考，不能能对真实实反映动动态线路路存在的的问题，，如线路路存在空空掉和弹弹性道床床动态下下变化情情况等。。剩余三三角坑和和正矢等等几何参参数是通通过测量量参数进进行计算算得出。。轨道检测测系统发发展史唐源公司司轨道检检测系统统—技术特色色特色12345基于世界界先进的的轨检五五技术，，起点高高采用梁结结构方式式的惯性性测量，，检测更更加准确确基于二维维激光传传感器测测量，用用于钢轨轨断面的的非接触触检测检测项目目全，精精度高，，系统更更加智能能化、人人性化，，可扩展展性高功能强大大的数据据统计及及分析报报表系统统唐源公司司轨道检检测系统统—主要检测测参数及及指标序号测量项目测量范围精度备注1左右钢轨的高低(1m＜波长≤25m)±50mm±0.8mm

左右钢轨的高低(25m＜波长≤70m)±100mm±1.5mm2左右钢轨的轨向(1m＜波长≤25m)±50mm±1.0mm

左右钢轨的轨向(25m＜波长≤70m)±100mm±3.0mm3水平（超高）±225mm＜±1.5mm

4扭曲（三角坑，2.5m）±100mm＜±1.5mm

5轨距1415～1480mm＜±0.7mm

6曲率±23°/30m≤0.05°/30m

7车体垂直、横向加速度±1g＜±0.01g

8钢轨左右垂直磨耗0～15mm＜±0.2mm

9钢轨左右侧面磨耗0～22mm＜±0.2mm

10检测速度0～120km/h＜±0.2km/h

唐源公司司轨道检检测系统统—主要检测测参数及及指标序号参数名称基长/测量范围测量误差1轨距变化率2.2m＜±0.8mm/m2曲率变化率18m ＜0.05°/30m/m扩展检测测参数唐源公司司轨道检检测系统统—主要检测测参数及及指标序号曲线名称1《缺陷等级1、2、3、4》2《TQI总结》3《TQI公里总结》4《公里总结》5《区段总结》6《曲线统计表》报表输出出唐源公司司轨道检检测系统统组成—设计框架架预留接口口（波磨磨和扣件件识别检检测设备备）中央数据据处理系系统线路数据据库速度里程输出轨向客户端轨距磨耗惯性包高低水平三角坑车体加速度唐源公司轨道道检测系统组组成—设备布局唐源公司轨道道检测系统组组成—检测梁布局全断面轨检梁梁由4台2D激光传感器及及惯性包组成成惯性包含加速速度传感器、、陀螺、倾角角仪等采用最新设计计轨检方案唐源公司轨道道检测系统检检测原理—轨距定义：在轨道同一横横截面、钢轨轨顶面以下16mm处，左右两根根钢轨之间的的最小内侧面面距离相对于于相当于标准准轨距的偏差差。通过两台2D激光器获取钢钢轨顶面以下下16mm处钢轨内侧特特征经数字图像处处理技术分析析、计算轨距距唐源公司轨道道检测系统检检测原理—磨耗定义：钢轨顶磨：轨轨面1/3处与标准轨比比较相对值钢轨侧磨：轨轨面下14mm处与标准轨比比较相对值在外侧增加传传感器可形成成全断面检测测，更完整、、可靠的监控控钢轨断面及及磨耗借助轨距检测测2D激光器获取钢钢轨内侧轮廓廓，结合标准准轨道模型进进行对比分析析，从而计算算钢轨磨耗。。唐源公司轨道道检测系统检检测原理—磨耗唐源公司轨道道检测系统检检测原理—高低轨检梁惯性包包测得整个轨轨检梁的姿态态从而得左、右右轨顶面相对对应轨检梁的的加速度大小小通过两次积分分得到相对惯惯性位移，进进而计算左右右轨高低定义：轨道高低不平平顺是指左右右轨顶面纵向向起伏变化唐源公司轨道道检测系统检检测原理—轨向轨检梁惯性包包测得整个轨轨检梁的横向向加速度通过两次积分分得到检测梁梁相对惯性位位移，进而计计算左右轨轨轨向定义：轨向指钢轨内内侧面轨距点点沿轨道纵向向水平位置的的变化唐源公司轨道道检测系统检检测原理—水平（超高））轨检梁惯性包包测得梁对大大地的水平角角（摇头陀螺螺消除离心）），经低通滤滤波合成后得得梁对地的绝绝对倾角2D激光装置测得得与轨道顶面面的距离，进进而得与梁的的夹角综合惯性包及及2D测试结果，分分析得到相对对水平超高值值定义：轨道同一横断断面内左右钢钢轨顶面的高高度差（在曲曲线上定义为为超高）唐源公司轨道道检测系统检检测原理—曲率轨检梁惯性包包测得检测梁梁在轨道面上上的转动角积分并对30m基长作差，得得到曲率进而换算可得得正矢及曲线线变化率（18m基长）定义：曲率测量定义义为一定弦长长的曲线轨道道（如30M）对应之园心心角θ（度/30米）。。度数大、曲曲率大、半径径小；反之，度数数小、曲率小小、半径大。。唐源公司轨道道检测系统检检测原理—三角坑三角坑为按水水平值一定基基长换算得到到对一转向架来来说，三角坑坑基长取2.5m，即2.5m内最大水平的的差对一车体来说说，基长取18m，即18m内最大水平的的差定义：三角坑反映轨轨顶的平面性性。唐源公司轨道道检测系统检检测原理—车体加速度通过安装在车车体上的横向向加速度传感感器和垂向加加速度传感器器测得。车体加速度能能直观准确体体现车体振动动幅度，进而而反映乘车舒舒适度。唐源公司轨道道检测系统检检测原理—定位速度、公里标标通过编码器器计算得到公里标通过电电子标（车站站）签进行校校正，以纠正正累积误差唐源公司轨道道检测系统—技术特色轨检系统—控制设备轨检控制设备备主要控制机机柜和显示设设备组成。唐源公司轨道道检测系统模模块安装-2D模块轨检系统--2D模块2D模块主要由4个2D传感器组成，，分别安装于于左右钢轨内外侧，对钢钢轨轨距和钢钢轨磨耗进检检测。唐源公司轨道道检测系统模模块安装-车体加速度模模块轨检系统--车体加速度车体振动加速速度，主要由由横向加速度度和垂向加速速度组成。唐源公司轨道道检测系统模模块安装-高低模块轨检系统—高低测量模块块高低测量模块块安装在左右右钢轨上方，，主要用于测测量钢轨高低低不平顺。唐源公司轨道道检测系统模模块安装-惯性包模块轨检系统—惯性包模块惯性包模块主主要用于建立立轨检梁惯性性基准，其模模块由倾角、陀螺、加加速度传感和和激光位移传传感器组成。。唐源公司轨道道检测系统模模块安装-2D模块轨检系统—定位模块定位模块主要要用于里程定定位和消除公公里误差，其其模块由射频编码器、射射频天线和电电子标签组成成。唐源公司轨道道检测系统—应用展示重庆地铁六号号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由2台2D激光传感器及及惯性包组成成典型应用一唐源公司轨道道检测系统—应用展示沈阳有轨电车车轨道检测车车第五代轨道检检测系统由2台2D激光传感器及及惯性包组成成典型应用二唐源公司轨道道检测系统—应用展示西安地铁轨道道检测车第四代轨道检检测系统由2台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用三唐源公司轨道道检测系统—应用展示杭州地铁2号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用四唐源公司轨道道检测系统—应用展示杭州地铁4号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用五唐源公司轨道道检测系统—应用展示南昌地铁1号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用六唐源公司轨道道检测系统—应用展示青岛地铁3号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用七唐源公司轨道道检测系统—应用展示武汉地铁四号号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用八唐源公司轨道道检测系统—应用展示合肥地铁1号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由4台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用九唐源公司轨道道检测系统—应用展示成都地铁4号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由2台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用十唐源公司轨道道检测系统—应用展示成都地铁3号线轨道检测测车第五代轨道检检测系统由2台2D激光传感器、、陀螺仪、倾倾角仪等组成成典型应用十一一唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-道岔数据分析-轨距超限唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-高低超限唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-轨向超限唐源公司轨道道检测系统—数据分析唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-数据重复性同向数据重复复性唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-数据重复性反向数据重复复性唐源公司轨道道检测系统—数据分析数据分析-报表统计支持全线数据据1、2、3、4缺陷筛选功能能。支持手动异常常数据滤波功功能。支持道岔数据据自动或手动动滤波功能。。唐源公司轨道道检测系统—数据分析轨道检测报告告-封面唐源公司轨道道检测系统—数据分析轨道检测报告告-报表说明唐源公司轨道道检测系统—数据分析轨道检测报告告-报表说明唐源公司轨道道检测系统—数据分析轨道检测报告告-4级缺陷报告表表唐源公司轨道道检测系统—数据分析轨道检测报告告-3级缺陷报告表表唐源公司轨道