红外线轴温探测系统培训教程

哈尔滨铁路局科学技术研究所哈尔滨威克科技股份有限企业苏玉东.11红外线轴温探测系统培训教程红外线轴温探测系统培训教程第1页主要内容工作原理设备介绍故障自检经典热轴案例热轴波形分析影响热轴原因红外线轴温探测系统培训教程第2页全路热轴概况红外线轴温探测系统自应用以来，发觉了大量轴承故障，防止了多起燃轴切轴事故。全路当前探测站共4811台，其中哈科所2430台，康拓企业1506台，科峰企业788台，哈曼87台。7月至年6月，探测列车73017980列，2612619897辆，10436799950轴。预报强激热热轴4808次，拦停1509次，甩车945次，换轮775次红外线轴温探测系统培训教程第3页红外线轴温探测系统培训教程第4页一、工作原理：探头探测角度红外线轴温探测系统培训教程第5页一、工作原理：外探角度红外线轴温探测系统培训教程第6页一、工作原理：内探角度红外线轴温探测系统培训教程第7页工作原理：双探角度红外线轴温探测系统培训教程第8页一、工作原理：轴温波形采集首先扫描车底架5～6个点，扫描轴承轴径15～16个点，接着扫描车底架9～13点标准货车滚动轴承波形大致上左右对称，①～②前沿部分大约为1至3点，⑤～⑥尾部大约为3至5点，③～④为波形平顶属轴承热区部分红外线轴温探测系统培训教程第9页工作原理：采集到波形红外线轴温探测系统培训教程第10页一、工作原理探测不论内探还是外探，通常采取沿着列车运行方向探测，即探测位置是轴承背风面，而非迎风面。这么做原因主要有：1）轴承背风面，温度比较稳定，受到车速风速影响较小，温度较高。2）车上坠物影响较小。当然，迎着列车运行方向探测，在技术上也是能够实现。如在青藏线有些探测站就是采取单个探测站双向探测。红外线轴温探测系统培训教程第11页热轴判别热轴判别在上位机进行。上位机收到探测站过车报文后，依据轴温信息进行热轴判别。判别方法：分货车模型、客车模型、动车模型、特种车模型选取全列前五大值参加热轴判别。大值模型坎值模型比值模型绝对值模型跟踪模型多轴车模型红外线轴温探测系统培训教程第12页一、工作原理：THDS、红外线测温仪对比THDS（红外线轴温探测系统）专门为铁路车辆热轴探测设计能够对车速360km/h及以下车速车辆进行轴温探测在强振动、强电气干扰、潮湿、粉尘、高低温等各种露天环境下能够连续地正常工作适应环境温度范围通常为-50℃~60℃除检修外，不间断连续工作。能够智能判别热轴（含轴承温度，热轴发生位置等）自动计轴、计辆、测速能够联网工作，智能跟踪，集中预报。需要专业人员操作和维护红外线测温仪（点温枪）适用静态或低速测温非连续工作恶劣工作环境会有影响操作简单红外线轴温探测系统培训教程第13页一、工作原理：红外线基础在大气中，各种气体吸收较弱区域形成三个大气窗口：2.1～2.5µm、3～5µm（光子探头）、8～14µm（热敏探头），在这三个窗口中，红外线在大气中传输衰减较小。因为物体温度与其红外线辐射能量相关，利用能够将红外线辐射转换为其它信号红外线传感器，能够以非接触方式测量物体温度。红外线测温含有非接触性、灵敏度高、检测速度快优点，但也有材料、制造成本高，以及难以准确测量物体某一点确切温度值不足之处。红外线轴温探测系统培训教程第14页一、工作原理：红外线探头红外线探头是将红外辐射转换为电压信号传感器。按照红外探测器件种类区分，红外探头可分为热敏电阻探头和光子探头两种，探测器件分别为热敏电阻和碲镉汞；按照放大电路种类区分，红外探头可分为直流探头和调制探头两种。红外探头类型红外探测器件放大电路类型校零挡板调制盘直流放大热敏电阻探头热敏电阻直流放大有无调制型热敏电阻探头热敏电阻交流放大无有直流放大光子探头碲镉汞直流放大有无调制型光子探头碲镉汞交流放大无有红外线轴温探测系统培训教程第15页热敏探头红外线轴温探测系统培训教程第16页三、设备介绍（特点、技术指标）威克企业生产在用红外线设备分为HTK-391、HTK-499和THDS-A三种型号。HTK-391型，探测站主机采取8088CPU，探头：热敏探头（1991年定型）HTK-499，探测站采取嵌入式586主机板，加装车号跟踪装置，探头：光子探头（1999年定型）。THDS-A型，探测站主机采取工控机。全息采集，探头采取双探（定型）。威克企业各种型号设备都是向下兼容。如：新监测站程序兼用全部型号探测站。全部旧型号功效在新型号上都有实现。红外线轴温探测系统培训教程第17页HTK-391探测站组成探测站室内部分连接电缆室外探头箱电源防雷箱通讯防雷箱机柜探头电缆控制电缆磁钢电缆开机磁钢开门磁钢关门磁钢保护门总成箱温传感器直流探测器车轮信号传感器风机直流电源箱主机箱温控箱室外部分无线发射机UPS红外线轴温探测系统培训教程第18页HTK-391室外设备普通探头箱和防雪探头箱红外线轴温探测系统培训教程第19页391室内设备机柜交流电源箱直流电源箱主机箱无线发射机温控箱红外线轴温探测系统培训教程第20页HTK-391设备特点HTK-391型红外线设备是在前代机型成功经验上利用先进微机技术，从单点式探测发展到区间联网监测，集中预报先进管理模式。探测站探头测得轴温信息由探测站主机贮存、处理后，经铁路通信信道传输至路局监测站，对热轴进行跟踪，发觉热轴，通知相关部门拦停列车并对热轴进行检验处理。该机型采取直流定量探头，采取热敏电阻材料作为温度敏感元件，响应速度快，适应车速为5～160Km/h。HTK-391探测系统由探测站主机、探头、和中央处理系统三大部份组成。沿线每隔30km设置探测站一处。探测站主机是STD总线专用计算机，探测站信息处理采取8088微处理器。红外线轴温探测系统培训教程第21页HTK-391技术指标自动探测蒸气、内燃和电力机车牵引货、客车辆所发生热轴故障；自动测速（显示最高、最低、平均速度）；自动分级判别热轴故障和跟踪热轴；自动显示轴箱温度；探测站信息传输采取有线音频二线方式或网络信息传输；自动检测探测站电源、磁钢、探头、环温箱、保护门等12类故障，并保留当前100个故障纪录；自动赔偿校正设备增益和灵敏度，以适应环境温度和车速改变；探测站能够存放当前经过240列列车探测信息；探测信息在一分钟内传送至监测中心；检测车信息传输采取地面无线自动方式；红外线轴温探测系统培训教程第22页HTK-499探测站组成探测站室内部分连接电缆室外探头箱电源防雷箱通讯防雷箱机柜探头电缆控制电缆磁钢电缆开机磁钢开门磁钢关门磁钢热靶总成保护门总成箱温传感器光子探测器车轮传感器风机直流电源箱主机箱光子控制箱温控箱室外部分无线发射机车号RF箱UPS红外线轴温探测系统培训教程第23页HTK-499室内设备机柜直流电源箱主机箱光子控制箱温控箱无线发射机车号RF箱红外线轴温探测系统培训教程第24页主机箱内模板及功效红外线轴温探测系统培训教程第25页HTK-499室外设备红外线轴温探测系统培训教程第26页HTK-499设备特点HTK-499型红外热轴探测系统是为适应我国铁路提速需求而研制新一代探测设备。不但继承了早期红外线轴温探测系统探测站全部优点，而且还有巨大提升，完善了热轴报警自动化和智能化,是红外线轴温探测系统一次飞越，极大地提升了红外线轴温预报兑现率，更有效地保障列车安全、高效运行。经过配套红外线智能跟踪装置，HTK-499红外热轴探测系统可实现依据不一样车型热轴智能判别。轴温传感器为高速直流光子探头。该探测器采取先进碲镉汞(HgCdTe)材料作为温度敏感元件，响应速度快，适应车速为5～360Km/h，满足列车提速要求；元件真空充氮密封，三级半导体制冷，性能稳定；探测器采取低噪声自稳零直流放大电路，实现定量探测。另外该系统还增加了新研发光子自适应系统，经过自适应可控恒温热源，可对光子探头采集精度进行自动调整，确保轴温采集准确性。经过全路联网，实现全路车辆信息轴温共享。红外线轴温探测系统培训教程第27页HTK-499技术指标系统是完全自动无人操作

自动定量测量轴箱温度

自动判别列车（上、下行）运行方向

自动识别和排除机车

自动测速

自动识别客、货车辆自动计轴、计辆

系统内置故障自检系统,监测提醒系统故障

系统不受经过列车或机车电磁干扰(EMI)影响

自动识别滚动轴承和滑动轴承自动探测蒸汽、内燃和电力机车牵引区段内运行各种（含客、货）车辆热轴故障，并按微热、强热、激热分级预报。适应列车运行速度5～360KM/H。

存放120列车探测数据。

利用传输线与上位机直接通话。

系统提供与其它检测设备接口,如垂下品、热轮等

可扩展车号识别进行热轴准确跟踪红外线轴温探测系统培训教程第28页光子探头1钢轨卡具

2光子探头传感器滤光镜片

3热靶总成

4探头箱下箱体

5控制电缆6上盖控制电缆

7保护门总成

8箱温传感器（AD590）

9光子探头

10探头电缆11风机

12上箱体红外线轴温探测系统培训教程第29页THDS-A统型机设备组成轨边设备室内设备红外线轴温探测系统培训教程第30页统型机探头箱红外线轴温探测系统培训教程第31页统型机探测站轨边设备红外线轴温探测系统培训教程第32页红外线轴温探测系统培训教程第33页轨边设备红外轴温箱扫描器（内装探头）卡轨器过轨管组件车轮传感器（简称磁头）环境温度传感器分线箱AEI天线红外线轴温探测系统培训教程第34页统型机探测站室内设备红外线轴温探测系统培训教程第35页室内设备组成室内设备包含电源防雷箱、通道防雷箱、UPS不间断电源、探测站机柜等。探测站机柜主要有主机箱（工控机）、键盘显示箱、控制箱、车号箱、电源箱、远程管理箱等部分组成。主机箱主机箱为19英寸4U机箱工业控制机，包含操作键盘和17寸显示器。机箱扩展插槽有高性能AD采集卡、数字IO卡和通信扩展卡。控制箱THDS-A型控制箱是一个适合用于统型机，采取欧式总线、前插板方式控制箱。系统检测及控制电路模板都装在此控制箱内，它是红外线系统关键部位。前放箱前放箱采取总线形式实现电路板和电路板之间、电路板和外线之间信号交换。总线分为左右两个区域，左边是信号总线区，右边是功率总线区，两区分别采取不一样接插件一适应不一样要求。控制箱内包含磁头信号处理板、温度信号调理板、模拟信号调理板、制冷温度控制板、探头较零板和功率控制板。每个板上设有指示灯、测试孔、合操作按钮。电源系统电源箱为19英寸4U机箱，分别为上下行两个方向控制箱提供电源。电源箱前面板：提供上下行两套电源指示及检测端子，面板上附有上下行电源显示板。电源箱后面板：提供上下行两套电源输出端子，两套电源配有各自电源开关。红外线轴温探测系统培训教程第36页统型机设备特点THDS-A设备对现有设备技术情况和利用情况总结，在新一代设备中采取了新技术和工艺。THDS-A型系统探测站设备在系统可靠性、易用性、维护方便性上有很大提升。轨边设备特点：轨边设备结构紧凑。安装时不用拨枕木、不用深挖道渣，便于轨边设备快速安装。卡轨器离渣较高，排除了道渣挤压影响，提升安装一致性和探测角度准确性。轨边设备个机构部件设计精巧，含有探头快速安装、快速更换特点，适应了列车提速对轨边作业新要求，方便了提速干线设备维护。含有很好兼容性。电缆布线设计时，充分考虑了兼容性，能够兼容各厂家探头，磁头、板件等。轴温探头安装卡具，含有快装快拆功效。轴箱扫描器含有自动扫雪、融雪功效。适应冬季气候列车探测影响红外线轴温探测系统培训教程第37页统型机设备特点室内设备是探测站关键，在设计时要求在实现基本功效外，着重考虑了可靠性、稳定性、维护方便性等，含有以下特点：高性能，充分满足了系统功效对硬件要求采取高速采集卡，为系统对列车运行各主要参数实现全息采集提供了强大采集、信息处理平台。高速处理器、大容量存放器利用，确保了探测站能够实现对高速运行列车动态信息采集。列车信息包含车速、车号、轴温等，为更准确测温、准确预报、提升兑现率，必须有更丰富列车信息为基础，经过对大量基础信息分析处理，更准确把握列车轴温改变规律，正确预报热轴。出有探测站设备因为当初技术水平原因，主计算机处理比较小，数据存放容量也较小，无法对列车信息进行全方位采集、存放和处理，已经不能满足新要求。主计算机采取标准工控机，性能稳定，功效强大。配置键盘显示器，含有良好人机界面，方便操作。采取高速通信接口，为列车信息快速传输、快速反应、快速处理提升基础。红外线轴温探测系统培训教程第38页统型机设备特点远程管理和维护。现有设备因为没有远程维护功效，使得探测站软件升级、故障判断、故障处理工作必须到探测站才能完成，今后这些工作将能够在维护中心、在车间、在办公室里经过远程通信伎俩来完成。方便维护和操作控制箱采取总线式结构，便于系统维修，对缩短维修时间有决定性作用。采取功率、信号双总线模式，简化电路板间互连，外引线全部从后面板出入，提升了可靠性，简化了生产加工工艺。控制箱在外观上简练，各信号指示、操作按钮、测试端子齐备，便于设备测试和维护。控制箱后面板采取可拔插端子排，同时含有端子测试方便和快装快拆特点。红外线轴温探测系统培训教程第39页统型机设备特点采取全息采集、教授系统分析判断，为提升兑现率提供技术基础。采取热靶在线标定，自适应测温技术，克服了探头工作状态改变造成测温误差。确保了探测站设备长久测温准确性。完备自检功效，实时故障报警。采取冗余技术，大大提升了系统运行可靠性。采取磁头冗余技术，基本消除了磁头故障对设备接车影响。当任意一个磁头故障时，不影响设备正常运行。而双探头采取，首先使探测方位更有针对性，两个探头也起到冗余作用，从而提升了设备运行、热轴探测可靠性。红外线轴温探测系统培训教程第40页统型机技术指标探测站采取光子探头与热敏探头相结合双下探方式，自动探测客、货车辆热轴；自动识别机车、客车、货车；自动测速；适应车速：客探（光子探头）5～360公里／小时；货探（热敏探头）5～160公里／小时；系统测温精度：静态标定在温升40℃时，误差小于±2℃，温升70℃时，误差小于±3℃；动态检测中低温区误差小于±3℃，中高温区误差小于±4℃；计轴计辆精度：计轴误差＜2×10-5；计辆误差＜2×10-6；含有双向同时接车功效，可探测最大编组为512辆列车；探测站主机存放容量：保留不少于1000列车数据；保留不少于1000条设备自检测故障信息；在线读取设备编号，实时同时更新三个系统中设备管理信息；工作环境：温度：室外：-40℃～70℃，室内0℃～60℃相对湿度：室外：95%，室内：90%。红外线轴温探测系统培训教程第41页探测站侦听状态界面红外线轴温探测系统培训教程第42页接车采集界面红外线轴温探测系统培训教程第43页自检界面红外线轴温探测系统培训教程第44页热靶标定界面红外线轴温探测系统培训教程第45页全息采集界面红外线轴温探测系统培训教程第46页四、设备故障设备故障分为随车故障和实时故障。随车故障代表该类型故障是在探测站过车时才会检测到故障，且故障报文随过车报文一起传送到上位机，实时故障代表该类型故障是探测站在自检状态下实时检测到故障，即随时可能发生并被探测站检测到故障。实时故障包含5类：探头静态故障探头动态故障异常复位上电复位电源故障随车故障包含8类：低温车或探头输出幅值低探头噪声大保护门没开保护门没关开机磁钢故障开关门计数不等环箱温故障光子探头自适应系统故障红外线轴温探测系统培训教程第47页四、设备故障：实时故障探头静态故障探头正常工作静态校零时固定输出1V，若此状态探头输出超出1±0.5V误差范围，则向上位机送故障报文；故障后，若监测探头静态输出恢复至1±0.25V范围之内再向上位机送故障恢复报文。故障参数：探头故障位置: 左下探、右下探、左上探、右上探以及故障时间。故障处理：通常为探头校零电路或校零电源出现异常，假如左右侧探头同时出现此故障，则为校零电源故障，检验校零电源板以及校零电源连接线路。假如单侧故障，则检验探头及和探头连接校零电源线路。红外线轴温探测系统培训教程第48页四、设备故障：实时故障探头板故障探测站实时检测探头板上面设置基准电压2.485V，以此来检验AD774转换正确性，如发觉AD774转换上述电压得到数字量偏离基准电压大于0.5V送故障报文，故障后若偏离基准电压小于±0.25V送恢复报文。故障参数：故障时间故障处理：发生在探头板上，更换探头板即可处理。红外线轴温探测系统培训教程第49页四、设备故障：实时故障异常复位非上电及正常来车情况造成探测站系统出现复位状态(等候接车状态)，都列为异常复位。如磁钢干扰，反向来车等引发系统复位。统计以下参数：复位时间

开机次数

开门次数

关门次数故障处理：磁钢干扰，反向来车以及低速车都会造成异常复位，假如不是重复出现，则不用处理。不然，更换磁钢以及调整磁钢板上门槛电阻值，以及其它抗干扰办法来降低干扰。红外线轴温探测系统培训教程第50页四、设备故障：实时故障上电复位系统关电上电后，会产生上电复位。统计以下参数：上电时间

关电时间处理：假如现场在进行正常检修，则不是故障。假如现场停电后恢复，会产生上电复位。假如频繁出现，则可能是电源故障。检验直流电源和交流电源。红外线轴温探测系统培训教程第51页四、设备故障：实时故障电源故障当探头电压上下超限4V形成自检报文，当探头电压故障后恢复到20±2V范围内形成恢复报文。参数：左下探、右下探、左上探、右上探处理：依据故障位置，检验对应电源板和传输线路。红外线轴温探测系统培训教程第52页四、设备故障：随车故障低温车或探头输出幅值低检验采集全列车每侧轴温最大AD值小于16或温升（相对于车底架）小于32（指滚动，滑动小于16）时，则该侧形成自检报文。参数：左下探、右下探、左上探、右上探处理：始发站和长久停车会出现此现象。假如不是这种情况，而且集中在一段时间内频繁出现，则可能是探头故障，或者保护门打开不充分以及探头有遮挡造成。进行对应处理即可。红外线轴温探测系统培训教程第53页四、设备故障：随车故障探头噪声大大值波形拐点超出8个（下探，上探超出4个）时，形成自检报文。参数：左下探、右下探、左上探、右上探处理：假如偶然出现，可能是低温车。假如频繁出现则可能为探头故障或者连接探头输出信号电缆问题。经过更换探头能够很显著地判断出来。红外线轴温探测系统培训教程第54页四、设备故障：随车故障保护门没开开门前采AD值与采天空AD值差绝对值小于2且温升（相对与车底）小于32（指滚动，滑动小于16）时，形成自检报文。参数：左下探、右下探、左上探、右上探处理：假如经常出现，则需要检验保护门机械部分和控制电路。保护门没关该故障是判断探测站接车前保护门状态，开门前采AD值与采天空AD值差绝对值小于1时，若保护门没开则形成自检报文。参数：左下探、右下探、左上探、右上探假如经常出现，则需要检验保护门机械部分和控制电路。红外线轴温探测系统培训教程第55页四、设备故障：随车故障开机磁钢故障当开关门次数相等且其次数大于35次时，若[开机次数－开（或关）门数]大于35次报故障。假如频繁出现，检验开机磁钢。看是否磁钢掉了或者断线。开关门计数不等比较开门与关门次数是否相等，若不相等即送开关门次数不等。假如不是低速车，且经常出现，则需要更换磁钢，开关门磁钢计数中，哪个计数不对（如出现单数，大于总轴数等），就更换哪个。红外线轴温探测系统培训教程第56页四、设备故障：随车故障环箱温故障当环箱温有一未接或环箱温之差有一大于30℃或左右侧箱温之差大于20℃（上探）30℃（下探）报故障。更换故障位置环箱温传感器，或检验连接环箱温传感器线路。光子探头自适应系统故障探测站系统选取光子探头时，有这类故障。当测量温度曲线犯错时，报自适应系统故障。检验光子探头自适应系统，包含热靶红外线轴温探测系统培训教程第57页五、经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第58页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第59页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第60页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第61页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第62页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第63页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第64页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第65页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第66页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第67页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第68页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第69页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第70页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第71页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第72页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第73页五：经典热轴案例红外线轴温探测系统培训教程第74页六、热轴波形分析正常波形异常波形红外线轴温探测系统培训教程第75页正常波形标准滚动热轴波形C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形客车波形动车波形红外线轴温探测系统培训教程第76页标准滚动热轴波形265mm角度光子探头

顶部比较平直，宽约12至14点红外线轴温探测系统培训教程第77页标准滚动热轴波形265mm角度热敏探头

顶部稍圆滑，宽约10至14点红外线轴温探测系统培训教程第78页标准滚动热轴波形415mm角度光子探头

顶部比较平直，宽约12至14点红外线轴温探测系统培训教程第79页标准滚动热轴波形415mm角度热敏探头

顶部稍圆滑，宽约10至14点红外线轴温探测系统培训教程第80页标准滚动热轴波形265mm角度光子探头特征：因为挡键遮挡，顶部宽度较窄，约为6至8点红外线轴温探测系统培训教程第81页端磨波形415mm角度热敏探头

特征：见于415mm角度，顶部展现尖状，端盖磨损引发，可结合内探识别。红外线轴温探测系统培训教程第82页C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形265mm角度热敏探头

特征：轴颈较宽，因为角度原因，其波形特征与正常波形靠近。红外线轴温探测系统培训教程第83页C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形415mm角度光子探头

特征：因为轴颈较宽，波形下降沿较小红外线轴温探测系统培训教程第84页C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形265mm角度热敏探头

特征：轴颈较宽，因为角度原因，其波形特征与正常波形靠近红外线轴温探测系统培训教程第85页C70型及C80型宽轴承（25吨轴重）波形415mm角度热敏探头

特征：轴颈较宽，波形下降沿较小红外线轴温探测系统培训教程第86页客车波形415mm角度光子和热敏探头。

特征：带盖滚动波形为类似M波。下降沿较多。光子探头和热敏探头波形类似红外线轴温探测系统培训教程第87页客车波形265mm角度光子探头和热敏探头。特征：类似于正常滚动，没有前沿，尾部较大。光子探头和热敏探头波形类似红外线轴温探测系统培训教程第88页动车波形265mm角度光子探头。特征：因为速度高，顶部较圆滑，波形下降沿较小红外线轴温探测系统培训教程第89页异常热轴波形阳光干扰波形尖峰波形多尖峰波形满量程波形抱闸波形抬起波形红外线轴温探测系统培训教程第90页阳光干扰波形415mm角度热敏探头

特征：两头高中间低，常见于白天探测罐车。红外线轴温探测系统培训教程第91页阳光干扰波形415mm角度热敏探头

特征：前高后低，常见于白天探测罐车。红外线轴温探测系统培训教程第92页阳光干扰波形415mm角度热敏探头

特征：前低后高，常见于白天探测罐车红外线轴温探测系统培训教程第93页尖峰波形265mm角度光子探头特征：波形中有一个峰值很高红外线轴温探测系统培训教程第94页尖峰波形265mm角度热敏探头

特征：波形中有一个峰值很高红外线轴温探测系统培训教程第95页尖峰波形415mm角度光子探头

特征：波形中有一个峰值很高红外线轴温探测系统培训教程第96页多尖峰波形415mm角度热敏探头

特征：波形中有多点跃升红外线轴温探测系统培训教程第97页多尖峰波形265mm角度热敏探头

特征：波形中有多点跃升红外线轴温探测系统培训教程第98页满量程波形265mm角度光子探头特征：波形浮起呈一条直线红外线轴温探测系统培训教程第99页满量程波形415mm角度热敏探头

特征：波形浮起呈一条直线红外线轴温探测系统培训教程第100页抱闸波形265mm角度

热敏探头特征：因为内探角度受抱闸摩擦热干扰造成，波形易抬起，表面不够圆滑，有凸起有凹陷，且经典波形中最少有三组波形为同一辆车波形红外线轴温探测系统培训教程第101页抬起波形265mm角度光子探头特征：波形第一点抬起红外线轴温探测系统培训教程第102页抬起波形265mm角度热敏探头特征：波形第一点抬起红外线轴温探测系统培训教程第103页抬起波形415mm角度热敏探头特征：波形第一点抬起红外线轴温探测系统培训教程第104页七、热轴影响原因探测位置影响内、外探正常运转热对比内、外探热轴预报对比内探问题与外探风险车辆技术状态对热轴预报影响轮对踏面损伤影响超偏载影响环温影响轴承类型影响红外线轴温探测系统培训教程第105页热轴预报影响原因探测位置影响内、外探正常运转热对比内、外探热轴预报对比内探问题与外探风险红外线轴温探测系统培训教程第106页探测位置影响内、外探正常运转热对比

格拉线北段各探测站温升平均值（℃）内探左均温升22.6外探左均温升19.5差值3.1内探右均温升21.5外探右均温升18.4差值3.1红外线轴温探测系统培训教程第107页探测位置影响内、外探热轴预报对比外探改为内探后，红外线热轴预报数量显著下降。外探预报强、激热轴承，经停车确认，绝大多数为采取接触式密封结构SKF轴承；经外观和转动检验，轴承技术状态正常；就地放行后，经连续跟踪三个探测站，再无热轴预报。这说明，在轴承温度超出正常运转热而进行热轴预报时，外探无法滤除采取接触式密封结构SKF轴承因为密封罩与密封座之间摩擦热而造成假热轴。红外线轴温探测系统培训教程第108页探测位置影响内探问题与外探风险内探存在问题是：X1K、C61Y和长大货物车因为车辆结结构成遮挡，而造成红外线无法直接探测到轴承表面，轻易出现对这三种车型漏探。但从全路联网数据库中查询，自9月1日至年5月8日，全路预报X1K微热208个，强热3个，激热3个；预报C61Y微热154个，激热1个，没有强热。这些热轴都没有拦停甩车统计。相对于内探问题，外探风险相对较大。因为当前SKF轴承和其它轴承混装，而且SKF轴承越来越多，就有可能出现其它类型轴承热轴相对于同辆车SKF轴承端摩假热并不显著，被其掩盖，从而出现报不出这个热轴情况。伴随铁道部更换密封罩和保持架（见相关技术文件）这种情况有所好转。考虑到内、外探对热轴预报不一样影响，应在固定编组、固定车型循环使用区段（如大秦线）全部采取内探方式；在有X1K、C61Y和长大货物车运行区段采取内、外探相结合方式。红外线轴温探测系统培训教程第109页车辆技术状态对热轴预报影响轮对踏面损伤影响超偏载影响环温影响轴承类型影响红外线轴温探测系统培训教程第110页轮对踏面损伤影响C64车型热轴预报红外线预报TPDS踏面擦伤预报强热5627激热2314累计7941

红外线预报与TPDS踏面损伤情况对比表红外线预报热轴中有约二分之一以上有踏面损伤问题，说明存在踏面损伤货车，发生热轴预报几率就会增大，换言之，踏面损伤是轴承故障主要原因之一。轮对踏面损伤不但会造成红外线预报热轴数量增加，更为严重是会造成轴承故障，甚至热切。2月28日18：00至3月31日18：00，TPDS全路联网数据表明，在163965辆踏面损伤货车中，同一轮对两侧踏面同时损伤货车为1辆，单侧踏面损伤货车为151958辆，单侧踏面损伤货车占损伤总数93%红外线轴温探测系统培训教程第111页超偏载影响绝大多数超载、偏载货车平均温升高于正常装载货车；约60%偏重货车平均温升高于正常装载货车。分析结论：货车超偏载会造成轴承温升升高，加速轴承失效，所以，杜绝货车超偏载，就会降低热轴概率，热轴预报数量就会对应降低，需要进行停车检验数量就会对应降低。红外线轴温探测系统培训教程第112页环温影响数据春季夏季秋季冬季热轴拦停10536064481474拦停后放行3622522602甩车后放行240150313放行总数6024022915误拦率57.2％6.6％4.9％62.1％红外线轴温探测系统培训教程第113页轴承类型影响热轴拦停数量拦停后放行甩车后放行轴承退卸无故障总数SKF总数SKF总数SKF激热3111341543196528强热1270499209311271204159微热380116447632131121总数1961749268430322400308红外线轴温探测系统培训教程第114页车型轴型与热轴探测车型：普通货车（敞车、篷车等）普通客车动车集装箱运输车罐车、平车带挡键车型轴型：普通197726轴承SKF197726轴承25吨轴重轴承红外线轴温探测系统培训教程第115页车型与热轴探测一些特殊车型对探测角度有要求。客车：普通客车因轴承带有轴箱盖儿，外探探侧效果并不好，采取内探能够照到轴承下面中间位置，效果比很好。动车：个别车型轴承下面有遮挡，探测不到温度。所以内探效果不好。集装箱运输车（如x1k)，轴箱下面有遮挡，内探照不到轴承。所以宜采取外探。罐车、无车底板平车等：外探会收到阳光干扰，宜采取内探。红外线轴温探测系统培训教程第116页车型与热轴探测带挡键车型：转k2,转k4,转k6等转向架车型，通常在1、3轴上有挡键，个别车在2、4轴上挡键有遮挡。会部分遮挡内探探头照射，不过不会影响热轴探测。所以最好是双角度探测。不会漏探。兑现率也高。红外线轴温探测系统培训教程第117页谢谢大家！红外线轴温探测系统培训教程第118页一、工作原理车辆在运行过程中，假如轴承内部损伤或外部受力不合理，会造成轴承发生结构部件过分磨耗或损坏、卡滞等故障，假如不及时对这些轴承故障发出警告，最终会造成发生严重列车安全事故车辆轴箱温度过高是车辆轴承出现故障一个主要表征，而且轴承故障严重程度与轴箱温度高低有着亲密关系。红外线轴温探测系统能够实时测量行进中列车车辆轴箱温度，并依据是否出现异常轴温（热轴）判断车辆轴承状态是否异常，及时发出警告，从而预防出现列车热切轴事故。经过多年发展，红外线系统当前已经成为保障列车运行安全一个智能化、网络化、信息化系统。红外线系统实现分散探测，集中报警，联网运行，信息共享，预防铁路车辆热切轴事故发生，成为保障铁路运输安全与通畅一个主要体系。红外线轴温探测系统培训教程第119页一、工作原理：系统组成红外线系统由铁道部查询中心、铁路局车辆运行安全监测站、铁路局行车调度复示终端、车辆段复示站、列检复示站、探测站及通信网络组成铁道部查询中心设于铁道部运输局。查询中心由查询双机集群服务器、查询终端等组成，经过铁路计算机网络与各铁路局相连接，可查询全路红外线轴温探测系统探测、预报、处理信息及设备运行情况，并进行相关数据汇总和分析。铁路局车辆运行安全监测站设于铁路局调度所。监测站由数据传输设备、数据处理设备、监控终端等组成，经过专用通道或铁路计算机网络与管内红外线轴温探测系统探测站相连接，实时监测全局红外线轴温探测系统探测、预报信息，监控系统运行状态，并进行相关数据汇总和分析。铁路局行车调度复示终端设于铁路局调度所相关列车调度台，复示管辖线路内红外线轴温探测系统探测站热轴预报情况，按要求及时处理热轴预报列车。红外线轴温探测系统培训教程第120页一、工作原理：系统组成车辆段复示站设于车辆段调度室或动态检测车间。车辆段复示站由数据复示终端、通信（网络）接口设备、防雷装置、不间断电源等组成，经过专用通道或铁路计算机网络与铁路局车辆运行安全监测站连接，实时监控管内红外线轴温探测系统探测站网络和设备运行状态，汇总、统计、分析及上报相关数据。列检复示站设于车辆技术作业场。列检复示站由复示终端、通信（网络）接口设备、防雷装置、不间断电源等组成，经过专用通道或铁路计算机网络与铁路局车辆运行安全监测站和红外线轴温探测系统探测站连接，实时监测本站红外线轴温探测系统探测、预报信息，监控系统运行状态，汇总、统计、分析及上报相关数据。探测站沿铁路线路每隔30公里左右设置，是探测行进列车车辆轴温基础设施。探测站主要由探头、车轮传感器、探测站主机、控制箱、电源箱、远程控制箱、车辆智能跟踪装置、防雷装置、不间断电源等组成，实时探测经过探测站车辆轴温。红外线轴温探测系统培训教程第121页一、工作原理：运转热、温度、温升运转热：车辆轴承在运转过程中会因内部摩擦产生热量，这一运转过程中产生热量，就是运转热，通常运转热是指车辆轴承在平稳运行后稳定热量，用此时轴承温度或温升来表示，也就是轴承运转热温度或温升。轴承运转过程中其内部温度要比表面温度高得多，而红外线系统探测是轴承表面温度，所以这里运转热就是轴承表面温度或温升。轴承温度会因季节，外界环境温度改变而有较大改变。如在哈尔滨铁路局夏天最高环境温度能够到达35℃，冬天环境温度能够到达-40℃。环境温度差能够到达75℃。一样轴承温度夏天最热和冬天最冷时也可能相差75℃以上。所以在红外线轴温探测中，我们通常采取温升来表示轴承运转热温度。温升是指轴承表面温度减去其所在环境温度。温升受环境温度影响较小，不会伴随环境温度改变而发生大改变，所以在红外线系统中，我们通常采取温升来表示轴承运转热，也用温升来判别是否有热轴发生。当然，也会在一些特定情况下，采取温度来判断热轴。红外线轴温探测系统培训教程第122页一、工作原理：故障热、热轴、燃轴、切轴故障热：就是轴承在发生故障后，因为轴承润滑不良，产生比正常运转热要高得多热量，反应在轴承温升或温度上是通常运转热数倍，所以称为故障热。车辆轴承出现故障热时，我们称之为热轴。发生热轴轴承可能存在轴承故障，不过不能说一定就是轴承发生了故障。因为轴承油脂过多或者轴承装配时发生过盈配合都可能使得轴承产生过热。这是轴承温升确实到达了故障热程度，也就是符合了热轴预报标准。不过轴承是否有故障还要看轴承分解结果。车辆轴承在运行过程中因轴承故障发烧，在外观上表现为油脂燃烧，冒烟，轴承变色称之为燃轴。热切轴是指轴承运行中因故障发烧最终造成轴承抱死，软化最终断裂，称之为热切轴。运行中轴承故障断裂而没有发烧，称为冷切轴。红外线轴温探测系统培训教程第123页一、工作原理：影响轴承运转热原因轴承运转过程中，其轴温会受到很多原因影响。主要包含：车速、载重、环境温度、迎风面、背风面、阳光面、背光面等。轴承运转热也受到车辆运行状态影响，如超载，偏载等。红外线轴温探测系统培训教程第124页一、工作原理：探测站工作过程开启系统等候接车列车压到开机磁钢来车压倒2、3#磁钢列车全部经过红外线轴温探测系统培训教程第125页工作原理：探测站工作过程开启系统：探测站主机上电检测磁钢、探头、通信检测电源电压等候接车在没有列车经过情况下，探测站系统进行自检，当上一级计算机(复示中心或监测中心)有通信查询报文时，探测站主机中止自检，向上一级计算机回定点应答报文，然后继续进行系统自检。探头箱保护门关闭，探头处于校零状态，校零输出电压(直流电压档)为1V。红外线轴温探测系统培训教程第126页工作原理：探测站工作过程列车压至开机磁钢当车轮压至１号(开机)磁钢时，探测站主机首先判断是车轮信号还是干扰信号，当磁钢有效信号大于3次时，认为是来车信号，此时探测站主机系统向上位机发送一次正在过车报文，然后进入中止子程序，即系统停顿自检和对上位机通信联络，探测站系统准备接车，处理来车各种信息，为轴温采集作好准备工作。列车压到2#、3#磁钢测速当列车第一轮压上2号磁钢时，探测站计算机记下该时刻t1；该轮压至3号磁钢时，记下该时刻t2，所以当同一轮从2号到3号时所需时间为

。又因为2号到3号之间距离，我们已经设定为

s=270mm，所以，该轮经过2号、3号时速度为

。这么就测出了该车轮经过探测点时速度，测出列车速度以后，我们能够深入来测轮与轮之间距离。红外线轴温探测系统培训教程第127页测距当下一轮压至2号磁钢时，记下该时刻t3，即可计算出车轮与车轮之间距离

，即轴距。轴温采集①内探采集当列车车轮压到3号磁钢时，固定延时11个点（约等于150mm）开始采集，采集距离450mm，共采集32点。②外探采集当列车车轮压到3号磁钢时，固定延时11个点（约等于150mm）开始采集，采集距离450mm，共采集32点。红外线轴温探测系统培训教程第128页判断列车是否经过计算机靠磁钢信号来判断列车是否经过，因为计算机在轴间距处理时为一字节，最大为FF，换算成米为25.5m，即计算机经过判断两次磁钢信号间时间间隔是否大于时间t(下面公式）

来判断列车是否经过。若时间大于t，则说明最少2个轮子之间距离大于25.5m，判列车已过。若时间小于t，即轮-轮间距小于25.5m，表明列车还没过完。若列车暂时停在探测点上，就会引发一列车当成