高速综合检测列车轨道检测系统课件

高速综合检测列车

轨道检测系统

高速综合检测列车

轨道检测系统

1综合检测列车的功能和作用功能：数据采集作用：通过对检测数据分析，为保障高速铁路运营安全提供技术支持指导基础设施养护维修评价基础设施质量状态综合检测列车的功能和作用功能：数据采集23综合检测列车的作用3综合检测列车的作用341号车：通信与信号检测车2号车：接触网与综合检测车3号车：轨道与动力学检测车4号车：会议车5号车：设备车6号车：生活车7号车：检测卧铺车8号车：试验车综合检测列车组成41号车：通信与信号检测车2号车：接触网与综合检测车3号车：5综合检测列车组成5综合检测列车组成56综合检测列车检测系统构架和系统集成6综合检测列车检测系统构架和系统集成7采用惯性基准原理、高速图像处理和高速激光摄像技术(450fps)，实现400km/h条件下轨道几何状态的精确测量。TrackGeometryaccuratemeasurementwasachievedbyusingofInertialTheory,HighSpeedImageProcessing,HighSpeedLaser-CameraTechnology(450fps)undertheconditionof400km/h.2.1轨道检测系统

TrackGeometryInspectionSystem7采用惯性基准原理、高速图像处理和高速激光摄像技术(450f8轨距Gauge轨距变化率Gaugerate轨向Alignment高低Profile超高Superelevation水平Cross-level三角坑Twist曲线半径Curvature曲率变化率Curvaturerate车体横向加速度Carbodylateralacceleration车体垂向加速度CarbodyverticalaccelerationProfileGauge2.1轨道检测系统

TrackGeometryInspectionSystem8轨距Gauge曲率变化率Curvaturerate轨道几何检测项目车体响应参数：车体横向加速度和垂向加速度其他参数：轨道质量指数、单项轨道质量指数、轨距变化率三角坑轨道几何参数：轨距、高低、轨向、水平、三角坑、超高、曲率检测项目轨道几何检测项目车体响应参数：车体横向加速度和垂向加速度三角91型轨道检测系统：

50年代，弦测法，机械传动式。2型轨道检测系统：

60年代，弦测法，电传动式，人工判读超限。GJ-3型轨道检测系统：80年代，惯性基准法，组合式系统结构，缺少轨距轨向项目，计算机评分。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展1型轨道检测系统：50年代，弦测法，机械传动式。轨道几何检10GJ-4型轨道检测系统：90年代中期，惯性基准法，捷联式系统结构，检测项目齐全，计算机处理全部数据。90年代中后期铁路大提速，吊梁式伺服跟踪轨距梁振动冲击大，维修工作量大，存在安全隐患。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-4型轨道检测系统：90年代中期，惯性基准法，捷联式系统11GJ-5型轨道检测系统：2000年以后引进，激光摄像式，惯性基准法，检测梁安装在转向架上，维修成本高，备件供应困难。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-5型轨道检测系统：2000年以后引进，激光摄像式，惯性12GJ-6型轨道检测系统：铁科院开始自主研制，激光摄像式，惯性基准法，高速数字摄像机，最高时速400km/h，检测梁组件轻巧，长波检测。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-6型轨道检测系统：铁科院开始自主研制，激光摄像式，惯性13

激光摄像组件惯性测量组件信号处理组件数据处理组件里程修正和定位同步组件机械悬挂装置GJ-6型检测系统架构GJ-6型轨道检测系统架构GJ-6型轨道检测系统GJ-6型检测系统架构GJ-6型轨道检测系14长波不平顺检测技术激光摄像式轨道检测技术高速检测技术机械悬挂装置（检测梁）轨道检测数学计算模型轨道检测标定方法集成多种定位技术关键技术GJ-6型轨道检测系统长波不平顺检测技术关键技术GJ-6型轨道检测系统15长波不平顺检测技术设计数字滤波器2009年实现截止波长为70m的长波不平顺检测2011年实现截止波长为120m的长波不平顺检测GJ-6型轨道检测系统长波不平顺检测技术GJ-6型轨道检测系统16激光摄像式轨道检测技术GJ-6型轨道检测系统激光摄像式轨道检测技术GJ-6型轨道检测系统17抗阳光干扰技术GJ-6型轨道检测系统抗阳光干扰技术GJ-6型轨道检测系统18高速处理技术提高图像处理速度升级实时操作系统采用多处理器技术最高检测速度从160km/h提高到400km/hGJ-6型轨道检测系统高速处理技术GJ-6型轨道检测系统19机械悬挂装置（检测梁）研究制造了GJ-6-BM01和GJ-6-BM02型检测梁GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统20GJ-6-BM02检测梁GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统21轨道检测数学计算模型检测梁悬挂于车体(集通、大准等检测车)检测梁悬挂于构架，部分传感器安装于车体上检测梁悬挂于构架，所有传感器安装在检测梁上GJ-6型轨道检测系统轨道检测数学计算模型GJ-6型轨道检测系统22激光摄像参数标定装置GJ-6型轨道检测系统激光摄像参数标定装置GJ-6型轨道检测系统23集成多种定位技术FRID精确定位GPS定位LKJ定位手动定位GJ-6型轨道检测系统集成多种定位技术GJ-6型轨道检测系统24高速综合检测列车CHR380B-002、CRH380A-001、CRH2-150C、CRH2-068C、CRH2-061C、CRH2-010A、CHR380AL-0202、CHR380AL-0203。

检测中心及铁路局轨检车中心WX998946、799、呼和浩特WX999329哈尔滨WX999247、沈阳DJ998414、郑州DJ998416、济南DJ998415地方铁路轨检车集通轨道检查车

集通线检测车、朔黄铁路综合检测车、大准轨检车城市地铁检测车沈阳地铁检测车、南京地铁检测车、无锡地铁检测车中国铁路总公司11台轨检车GJ-6型轨道检测系统的应用GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统的应用GJ-6型轨道检测系统25

高速综合检测列车CRH2-010ACRH2-061CCRH2-068CCRH2-150CCRH380A-001CRH380B-002CHR380AL-0202CHR380AL-0203CRH2-061C综合检测列车CRH2-010A综合检测列车CRH380B-002综合检测列车GJ-6型轨道检测系统高速综合检测列车CRH2-061C综合检测列车CRH2-026

综合检测列车轨检系统车内设备布置轨道几何状态检测系统构成CRH380A-001CRH2-061CCRH380B-002GJ-6型轨道检测系统综合检测列车轨检系统轨道几何状态检测系统构成CRH380A27呼和浩特WX999329检测中心轨检车WX998946、7992012年4月投入使用哈尔滨局轨检车WX9992472012年3月投入使用沈阳局轨检车DJ9984142012年2月投入使用郑州局轨检车DJ9984162012年6月投入使用集通轨道检查车2010年8月投入使用GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统28里程定位同步系统－总体方案系统将电子射频标签、GPS、速度传感器等多种定位信息源有机结合，实现列车时间、速度和里程信息的同步采集、传输。里程精确定位系统定位精度相对每个定位点的标识里程，采用RFID的误差≤1m；编码器每公里累加误差≤1m。里程定位同步系统－总体方案系统将电子射频标签、GPS、速度传29里程定位同步系统－关键技术时间同步各检测系统与GPS时间同步，同步精度达到ms级。里程定位将GPS、射频电子标签等定位源的定位信息进行融合，获取精确里程。里程同步以整车时间同步作为里程修正计算的基础，通过实时数据网络实现车载各检测系统里程的统一。里程定位同步系统－关键技术时间同步30系统安装与软件界面里程定位同步系统系统安装与软件界面里程定位同步系统31系统设备布置里程定位同步系统系统设备布置里程定位同步系统32电子标签安装示意图安装要求里程定位同步系统-标签安装电子标签安装示意图安装要求里程定位同步系统-标签安装33在线路上每6公里左右及长短链等里程跳变处安装射频标签卡。

在每个射频卡安装位置，若具备条件，可分别采集上下行轨道中心点处的GPS定位经纬度。电子标签安装位置示意图里程定位同步系统-标签安装在线路上每6公里左右及长短链等里程跳变处安装射频标签卡。电34检测系统里程校准精度比对验证里程精确定位系统发布里程与地面里程基本完全同步；不同检测专业经里程和时间同步后，波形图内里程可完全对应，与地面对比误差<2m，满足检测列车对里程定位的要求。动力学和轨检两检测专业里程定位对比图（京沪先导段K757＋200预设三角坑）各检测系统里程定位精度验证里程定位同步系统-标定及试验验证检测系统里程校准精度比对验证动力学和轨检两检测专业里程定位对351.综合检测列车CRH380A-001CRH380B-002CRH2-150CCRH2-061C0号综合检测车2.地铁轨检车

南京地铁、集通轨检车3.实施的项目

南昌局2台轨检车、呼局轨检车、10+5辆钢轨探伤车、大准铁路轨检车、网检车、朔黄铁路综合检测车。里程定位同步系统-应用情况1.综合检测列车里程定位同步系统-应用情况3637采用接触式、非接触式两种测量方式；ForceMeasurementSystemOpticalMeasurementSystemstaggertheheightofthecontactwire2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem37采用接触式、非接触式两种测量方式；staggerthe38接触式检测系统ForceMeasurementSystem接触式：采用测力受电弓，实现弓网接触力、硬点（垂向加速度）、离线状态（燃弧率）等参数的精确测量；ForceMeasurementSystemmeasurestheforcebetweenpantographandcatenary,thehardspot,thearc,etc.2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem38接触式检测系统接触式：采用测力受电弓，实现弓网接触力、硬39非接触式检测系统OpticalMeasurementSystem非接触式：采用光学测量原理，实现接触线高度、拉出值、线岔或锚段关节处接触线相互位置、定位器坡度等参数的精确测量。OpticalMeasurementSystemmeasurestheheightofthecontactwire,thestagger,thehorizontaldistanceandverticaldistancebetweentwocontactwiresatoverheadoroverlap,theangleofthesteadyarm,etc.2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem39非接触式检测系统非接触式：采用光学测量原理，实现接触线高40采用先进的连续测量测力轮对，可精确地测量轮轨接触点位置和垂向、横向、纵向轮轨接触力，实现了脱轨系数、减载率、轮轴横向力等安全性指标的连续高速测量。Thesystemcanaccuratelymeasurewheel/railverticalforce,Lateralforce,Longitudinalforce,Wheel/Railcontactpositionbyusingcontinuousmeasurementtechnology,andcalculateLateral/Verticalforceratio,Verticalwheelunloadingratioandetcinrealtime.2.3轮轨力检测系统

Wheel/RailForceMeasurementSystem40采用先进的连续测量测力轮对，可精确地测量轮轨接触点位置和41在1车、3车、8车三个断面的车体、构架、轴箱分别布置加速度传感器，进行同步采集及数据分析。InthecarofNo.1,No.3,andNo.8,theaccelerationsensorsarearrangedinthethreesectionsofthebody,frame,axlebox,forsynchronousacquisitionanddataanalysis.2.4加速度检测系统

AccelerationMeasurementsystem41在1车、3车、8车三个断面的车体、构架、轴箱分别布置加速42首次提出通过列车动态响应特性评价轨道平顺性的方法。Firstlyproposedtrackirregularityevaluationmethodbythedynamicresponseofthetrain.道岔平顺性评价Switchridecomfortevaluation2.4加速度检测系统

AccelerationMeasurementsystem42首次提出通过列车动态响应特性评价轨道平顺性的方法。道岔平43实现了GSM-R移动通信和450MHz无线场强覆盖、GSM-R通信质量QoS、调度命令传输、沿线电磁环境等测试功能。AchievedtheGSM-Rmobilecommunicationtestand450MHzwirelessfieldstrengthcoverage、GSM-RQoS、schedulingcommandtransmissiontest、electromagneticenvironmentalongtherailwayandothertestfunction.通信检测系统CommunicationInspectionSystem检测天线InspectionAntenna2.6通信检测系统

CommunicationInspectionSystem43实现了GSM-R移动通信和450MHz无线场强覆盖、GS44实现了对CTCS-3级（兼容CTCS-2级）轨道电路、应答器、补偿电容、牵引回流实时检测，以及车载列控设备工作状态的监测等功能。Achievedreal-timeinspectionoftheCTCS-3(CTCS-2compatible)TrackCircuit,Balise,CompensationCapacitor,TractionCurrent,andmonitoringfunctionofonboardATPworkingstatus.应答器Balise补偿电容检测天线CompensationCapacitorinspectionantenna轨道电路检测天线Signalreceiver2.7信号检测系统

SignalInspectionSystem44实现了对CTCS-3级（兼容CTCS-2级）轨道电路、应高速综合检测列车

轨道检测系统

高速综合检测列车

轨道检测系统

45综合检测列车的功能和作用功能：数据采集作用：通过对检测数据分析，为保障高速铁路运营安全提供技术支持指导基础设施养护维修评价基础设施质量状态综合检测列车的功能和作用功能：数据采集4647综合检测列车的作用3综合检测列车的作用47481号车：通信与信号检测车2号车：接触网与综合检测车3号车：轨道与动力学检测车4号车：会议车5号车：设备车6号车：生活车7号车：检测卧铺车8号车：试验车综合检测列车组成41号车：通信与信号检测车2号车：接触网与综合检测车3号车：49综合检测列车组成5综合检测列车组成4950综合检测列车检测系统构架和系统集成6综合检测列车检测系统构架和系统集成51采用惯性基准原理、高速图像处理和高速激光摄像技术(450fps)，实现400km/h条件下轨道几何状态的精确测量。TrackGeometryaccuratemeasurementwasachievedbyusingofInertialTheory,HighSpeedImageProcessing,HighSpeedLaser-CameraTechnology(450fps)undertheconditionof400km/h.2.1轨道检测系统

TrackGeometryInspectionSystem7采用惯性基准原理、高速图像处理和高速激光摄像技术(450f52轨距Gauge轨距变化率Gaugerate轨向Alignment高低Profile超高Superelevation水平Cross-level三角坑Twist曲线半径Curvature曲率变化率Curvaturerate车体横向加速度Carbodylateralacceleration车体垂向加速度CarbodyverticalaccelerationProfileGauge2.1轨道检测系统

TrackGeometryInspectionSystem8轨距Gauge曲率变化率Curvaturerate轨道几何检测项目车体响应参数：车体横向加速度和垂向加速度其他参数：轨道质量指数、单项轨道质量指数、轨距变化率三角坑轨道几何参数：轨距、高低、轨向、水平、三角坑、超高、曲率检测项目轨道几何检测项目车体响应参数：车体横向加速度和垂向加速度三角531型轨道检测系统：

50年代，弦测法，机械传动式。2型轨道检测系统：

60年代，弦测法，电传动式，人工判读超限。GJ-3型轨道检测系统：80年代，惯性基准法，组合式系统结构，缺少轨距轨向项目，计算机评分。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展1型轨道检测系统：50年代，弦测法，机械传动式。轨道几何检54GJ-4型轨道检测系统：90年代中期，惯性基准法，捷联式系统结构，检测项目齐全，计算机处理全部数据。90年代中后期铁路大提速，吊梁式伺服跟踪轨距梁振动冲击大，维修工作量大，存在安全隐患。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-4型轨道检测系统：90年代中期，惯性基准法，捷联式系统55GJ-5型轨道检测系统：2000年以后引进，激光摄像式，惯性基准法，检测梁安装在转向架上，维修成本高，备件供应困难。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-5型轨道检测系统：2000年以后引进，激光摄像式，惯性56GJ-6型轨道检测系统：铁科院开始自主研制，激光摄像式，惯性基准法，高速数字摄像机，最高时速400km/h，检测梁组件轻巧，长波检测。轨道几何检测技术的发展轨道几何检测技术发展GJ-6型轨道检测系统：铁科院开始自主研制，激光摄像式，惯性57

激光摄像组件惯性测量组件信号处理组件数据处理组件里程修正和定位同步组件机械悬挂装置GJ-6型检测系统架构GJ-6型轨道检测系统架构GJ-6型轨道检测系统GJ-6型检测系统架构GJ-6型轨道检测系58长波不平顺检测技术激光摄像式轨道检测技术高速检测技术机械悬挂装置（检测梁）轨道检测数学计算模型轨道检测标定方法集成多种定位技术关键技术GJ-6型轨道检测系统长波不平顺检测技术关键技术GJ-6型轨道检测系统59长波不平顺检测技术设计数字滤波器2009年实现截止波长为70m的长波不平顺检测2011年实现截止波长为120m的长波不平顺检测GJ-6型轨道检测系统长波不平顺检测技术GJ-6型轨道检测系统60激光摄像式轨道检测技术GJ-6型轨道检测系统激光摄像式轨道检测技术GJ-6型轨道检测系统61抗阳光干扰技术GJ-6型轨道检测系统抗阳光干扰技术GJ-6型轨道检测系统62高速处理技术提高图像处理速度升级实时操作系统采用多处理器技术最高检测速度从160km/h提高到400km/hGJ-6型轨道检测系统高速处理技术GJ-6型轨道检测系统63机械悬挂装置（检测梁）研究制造了GJ-6-BM01和GJ-6-BM02型检测梁GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统64GJ-6-BM02检测梁GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统65轨道检测数学计算模型检测梁悬挂于车体(集通、大准等检测车)检测梁悬挂于构架，部分传感器安装于车体上检测梁悬挂于构架，所有传感器安装在检测梁上GJ-6型轨道检测系统轨道检测数学计算模型GJ-6型轨道检测系统66激光摄像参数标定装置GJ-6型轨道检测系统激光摄像参数标定装置GJ-6型轨道检测系统67集成多种定位技术FRID精确定位GPS定位LKJ定位手动定位GJ-6型轨道检测系统集成多种定位技术GJ-6型轨道检测系统68高速综合检测列车CHR380B-002、CRH380A-001、CRH2-150C、CRH2-068C、CRH2-061C、CRH2-010A、CHR380AL-0202、CHR380AL-0203。

检测中心及铁路局轨检车中心WX998946、799、呼和浩特WX999329哈尔滨WX999247、沈阳DJ998414、郑州DJ998416、济南DJ998415地方铁路轨检车集通轨道检查车

集通线检测车、朔黄铁路综合检测车、大准轨检车城市地铁检测车沈阳地铁检测车、南京地铁检测车、无锡地铁检测车中国铁路总公司11台轨检车GJ-6型轨道检测系统的应用GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统的应用GJ-6型轨道检测系统69

高速综合检测列车CRH2-010ACRH2-061CCRH2-068CCRH2-150CCRH380A-001CRH380B-002CHR380AL-0202CHR380AL-0203CRH2-061C综合检测列车CRH2-010A综合检测列车CRH380B-002综合检测列车GJ-6型轨道检测系统高速综合检测列车CRH2-061C综合检测列车CRH2-070

综合检测列车轨检系统车内设备布置轨道几何状态检测系统构成CRH380A-001CRH2-061CCRH380B-002GJ-6型轨道检测系统综合检测列车轨检系统轨道几何状态检测系统构成CRH380A71呼和浩特WX999329检测中心轨检车WX998946、7992012年4月投入使用哈尔滨局轨检车WX9992472012年3月投入使用沈阳局轨检车DJ9984142012年2月投入使用郑州局轨检车DJ9984162012年6月投入使用集通轨道检查车2010年8月投入使用GJ-6型轨道检测系统GJ-6型轨道检测系统72里程定位同步系统－总体方案系统将电子射频标签、GPS、速度传感器等多种定位信息源有机结合，实现列车时间、速度和里程信息的同步采集、传输。里程精确定位系统定位精度相对每个定位点的标识里程，采用RFID的误差≤1m；编码器每公里累加误差≤1m。里程定位同步系统－总体方案系统将电子射频标签、GPS、速度传73里程定位同步系统－关键技术时间同步各检测系统与GPS时间同步，同步精度达到ms级。里程定位将GPS、射频电子标签等定位源的定位信息进行融合，获取精确里程。里程同步以整车时间同步作为里程修正计算的基础，通过实时数据网络实现车载各检测系统里程的统一。里程定位同步系统－关键技术时间同步74系统安装与软件界面里程定位同步系统系统安装与软件界面里程定位同步系统75系统设备布置里程定位同步系统系统设备布置里程定位同步系统76电子标签安装示意图安装要求里程定位同步系统-标签安装电子标签安装示意图安装要求里程定位同步系统-标签安装77在线路上每6公里左右及长短链等里程跳变处安装射频标签卡。

在每个射频卡安装位置，若具备条件，可分别采集上下行轨道中心点处的GPS定位经纬度。电子标签安装位置示意图里程定位同步系统-标签安装在线路上每6公里左右及长短链等里程跳变处安装射频标签卡。电78检测系统里程校准精度比对验证里程精确定位系统发布里程与地面里程基本完全同步；不同检测专业经里程和时间同步后，波形图内里程可完全对应，与地面对比误差<2m，满足检测列车对里程定位的要求。动力学和轨检两检测专业里程定位对比图（京沪先导段K757＋200预设三角坑）各检测系统里程定位精度验证里程定位同步系统-标定及试验验证检测系统里程校准精度比对验证动力学和轨检两检测专业里程定位对791.综合检测列车CRH380A-001CRH380B-002CRH2-150CCRH2-061C0号综合检测车2.地铁轨检车

南京地铁、集通轨检车3.实施的项目

南昌局2台轨检车、呼局轨检车、10+5辆钢轨探伤车、大准铁路轨检车、网检车、朔黄铁路综合检测车。里程定位同步系统-应用情况1.综合检测列车里程定位同步系统-应用情况8081采用接触式、非接触式两种测量方式；ForceMeasurementSystemOpticalMeasurementSystemstaggertheheightofthecontactwire2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem37采用接触式、非接触式两种测量方式；staggerthe82接触式检测系统ForceMeasurementSystem接触式：采用测力受电弓，实现弓网接触力、硬点（垂向加速度）、离线状态（燃弧率）等参数的精确测量；ForceMeasurementSystemmeasurestheforcebetweenpantographandcatenary,thehardspot,thearc,etc.2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem38接触式检测系统接触式：采用测力受电弓，实现弓网接触力、硬83非接触式检测系统OpticalMeasurementSystem非接触式：采用光学测量原理，实现接触线高度、拉出值、线岔或锚段关节处接触线相互位置、定位器坡度等参数的精确测量。OpticalMeasurementSystemmeasurestheheightofthecontactwire,thestagger,thehorizontaldistanceandverticaldistancebetweentwocontactwiresatoverheadoroverlap,theangleofthesteadyarm,etc.2.2弓网检测系统

CatenaryMeasurementSystem39非接触式检测系统非接触式：采用光学测量原理，实现接触线高84采用先进的连续测量测力轮对，可精确地测量轮轨接触点位置和垂向、横向、纵向轮轨接触力，实现了脱轨系数、减载率、轮轴横向力等安全性指标的连续高速测量。Thesystemcanaccuratelymeasurewheel/railverticalforce,Lateralforce,Longitudinalforce,Wheel/Railcontactpositionbyusingcontinuousmeasurementtechnology,andcalculateLateral/Verticalforceratio,Verticalwheelunloadingratioandetcinrealtime.2.3轮轨力检测系统

Wheel/RailF