城市軌道交通軌檢系統(tǒng)

1、成都唐源電氣股份有限公司軌道檢測系統(tǒng)介紹二一七年西南交通大學(xué)成都唐源科技有限責(zé)任公司目 錄1軌道檢測系統(tǒng)背景2國內(nèi)外軌道檢測車簡介3軌檢系統(tǒng)發(fā)展史4軌檢小車測量參數(shù)5人工測量參數(shù)6軌檢系統(tǒng)主要測量參數(shù)及指標(biāo)7系統(tǒng)組成89技術(shù)特點(diǎn)工作原理模塊安裝應(yīng)用展示數(shù)據(jù)分析101112成都唐源科技有限責(zé)任公司軌道檢測系統(tǒng)背景 隨著我國軌道交通產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，國鐵、地鐵、城鐵等軌道交通系統(tǒng)運(yùn)營速度提高、建設(shè)里程的增加以及線路日趨繁忙，引起輪軌動力作用增大。軌道在動力作用下產(chǎn)生各種軌道不平順和表面磨耗及缺陷。各種軌道不平順向上引起軌道車輛平穩(wěn)性和舒適度的變化，甚至造成脫軌、傾覆等惡性事件；向下引發(fā)軌道扣件松動、

2、軌下基礎(chǔ)設(shè)施破壞等結(jié)果；對軌道本身而言，可能軌道裂紋，最終導(dǎo)致軌道斷裂，嚴(yán)重縮短鋼軌的使用壽命。因此，軌道動態(tài)檢測系統(tǒng)是各種軌道交通系統(tǒng)所必需的設(shè)備。軌道檢測車是軌道檢測設(shè)備的主要載體，它是檢查軌道病害、指導(dǎo)軌道維護(hù)、保障行車安全的大型動態(tài)監(jiān)測設(shè)備，也是實現(xiàn)軌道科學(xué)管理的重要手段。成都唐源科技有限責(zé)任公司p日本Easti綜合檢測列車 由6輛檢測車組成可檢測軌道幾何參數(shù)、接觸網(wǎng)、通信信號、輪軌作用力、環(huán)境噪聲等各檢測系統(tǒng)相對獨(dú)立，僅有位置、時間和速度統(tǒng)一最高檢測速度可達(dá) 275km/h軌道檢測方法采用弦測法國內(nèi)軌檢車和世界絕大多數(shù)國家軌檢車普遍采用慣性基準(zhǔn)法與我國設(shè)備和軟件的兼容性差，不利于系統(tǒng)

3、的后續(xù)使用和二次開發(fā) 國內(nèi)外軌檢車簡介成都唐源科技有限責(zé)任公司國內(nèi)外軌檢車簡介采用慣性基準(zhǔn)測量原理和非接觸式測量方法，用于抽查各鐵路公司線路質(zhì)量應(yīng)用光電、伺服、數(shù)字濾波、局域網(wǎng)技術(shù)具備鋼軌斷面測量系統(tǒng)檢測速度可達(dá)192km/h激光攝像、高速圖像處理技術(shù)取代了光電伺服技術(shù)它采用慣性基準(zhǔn)原理、非接觸式測量方法可測量鋼軌幾何狀態(tài)及磨耗檢測速度可達(dá)300km/hp美國Ensco公司軌檢車 p美國ImageMap公司軌檢車 成都唐源科技有限責(zé)任公司國內(nèi)外軌檢車簡介p德國OMWE和RAILAB軌檢車 車下建立測量框架車內(nèi)安裝與框架相連的三軸穩(wěn)定性平臺，建立慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可檢測軌道的高低、水平、軌向值檢測速度

4、可達(dá)300km/h摘取超限峰值判斷和統(tǒng)計超過A、B、C 三個等級的個數(shù)和長度計算500m區(qū)段的軌道質(zhì)量指數(shù)TQI起撥道指數(shù)和搗固指數(shù)道質(zhì)量狀態(tài)的評定方法成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)簡介基于慣性基準(zhǔn)的軌道不平順測量裝置、二維激光軌距測量裝置和多功能振動測量裝置及強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)檢測快捷，準(zhǔn)確，可靠，智能適用于鐵路及城市軌道交通（地鐵、輕軌、有軌電車）等軌道幾何狀態(tài)檢測，是軌道科學(xué)維護(hù)管理的基礎(chǔ)，同時也為軌道結(jié)構(gòu)設(shè)計、病害原因分析及維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制定等提供科學(xué)依據(jù)。成都唐源科技有限責(zé)任公司u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史國內(nèi)外目前對軌道幾何參數(shù)采用3種測量方式：基于軌道車或25T客車車載檢測設(shè)備

5、基于軌道小車，人工推行檢測采用道尺和弦線等測量工具進(jìn)行檢測 軌道檢測設(shè)備軌道檢測設(shè)備軌檢小車軌檢小車人工測量人工測量成都唐源科技有限責(zé)任公司 軌道檢測設(shè)備軌道檢測設(shè)備軌道檢測設(shè)備軌檢1軌檢2軌檢3軌檢4軌檢5u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司軌檢軌檢1水平水平三角三角坑坑軌距軌距u 第一代軌道檢測設(shè)備起源于20世紀(jì)50年代。u 采用弦測法，機(jī)械傳動。u 人工讀取超限數(shù)據(jù)。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司軌軌檢檢2水平水平三角三角坑坑高低高低軌距軌距u 第二代軌道檢測設(shè)備起源于60年代后。u 采用弦測法，電動傳動。u 人工讀取超限數(shù)據(jù)。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)

6、任公司軌軌檢檢3水平水平三角坑三角坑高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第三代軌道檢測設(shè)備起源于80年代初。u 采用弦測法，電動傳動。u 人工讀取超限數(shù)據(jù)。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司軌軌檢檢4水平水平三角坑三角坑軌距軌距曲率曲率高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第四代軌道檢測設(shè)備起源于80年代中期。u 采用弦測法。u 計算機(jī)缺陷統(tǒng)計。u 第四代軌道設(shè)備比第三代設(shè)備更加穩(wěn)定。u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)簡介成都唐源科技有限責(zé)任公司軌軌檢檢5水平水平三角坑三角坑軌距軌距鋼軌磨鋼軌磨耗耗曲率曲率高低高低車體振車體振動加速動加速度度軌向軌向u 第五代軌道檢測設(shè)備起

7、源于21世紀(jì)初期。u 采用慣性基準(zhǔn)法。u 計算機(jī)缺陷統(tǒng)計，并增加了TQI報表、公里報 表和曲線報表。u 增加鋼軌斷面檢測。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司國內(nèi)外生產(chǎn)軌檢小車廠家均采用弦測法國內(nèi)外生產(chǎn)軌檢小車廠家均采用弦測法對鋼軌幾何參數(shù)進(jìn)行測量。對鋼軌幾何參數(shù)進(jìn)行測量。軌檢小車軌距水平三角坑高低軌向u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司p人工測量軌距、水平采用線路測量工具軌道尺對鋼軌進(jìn)行測量。高低、軌向采用30米弦線對軌道進(jìn)行測量。鋼軌磨耗采用磨耗尺對軌道進(jìn)行測量。 目前現(xiàn)場人工借用外界測量設(shè)備只能對軌距、水平、高低、軌向、鋼軌磨耗，測量的值只要做為靜態(tài)參考，不能對真實反映動

8、態(tài)線路存在的問題，如線路存在空掉和彈性道床動態(tài)下變化情況等。剩余三角坑和正矢等幾何參數(shù)是通過測量參數(shù)進(jìn)行計算得出。u軌道檢測系統(tǒng)發(fā)展史成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)技術(shù)特色12345基于世界先進(jìn)的軌檢五技術(shù)，起點(diǎn)高基于世界先進(jìn)的軌檢五技術(shù)，起點(diǎn)高采用梁結(jié)構(gòu)方式的慣性測量，檢測更加準(zhǔn)確采用梁結(jié)構(gòu)方式的慣性測量，檢測更加準(zhǔn)確基于二維激光傳感器測量，用于鋼軌斷面的非接觸檢測基于二維激光傳感器測量，用于鋼軌斷面的非接觸檢測檢測項目全，精度高，系統(tǒng)更加智能化、人性化，可擴(kuò)展性高檢測項目全，精度高，系統(tǒng)更加智能化、人性化，可擴(kuò)展性高功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析報表系統(tǒng)功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析報

9、表系統(tǒng)成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數(shù)及指標(biāo)序號測量項目測量范圍精度備注1左右鋼軌的高低(1m波長25m)50mm0.8mm左右鋼軌的高低(25m波長70m)100mm1.5mm2左右鋼軌的軌向(1m波長25m)50mm1.0mm左右鋼軌的軌向(25m波長70m)100mm3.0mm3水平（超高）225mm1.5mm4扭曲（三角坑，2.5m）100mm1.5mm5軌距14151480mm0.7mm6曲率23/30m0.05/30m7車體垂直、橫向加速度1g0.01g8鋼軌左右垂直磨耗015mm0.2mm9鋼軌左右側(cè)面磨耗022mm0.2mm10檢測速度0120km/h

10、0.2km/h成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數(shù)及指標(biāo)序號參數(shù)名稱基長/測量范圍測量誤差1軌距變化率2.2m0.8mm/m2曲率變化率 18m 0.05/30m/mn擴(kuò)展檢測參數(shù)成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)主要檢測參數(shù)及指標(biāo)序號曲線名稱1缺陷等級1、2、3、42TQI總結(jié)3TQI公里總結(jié)4公里總結(jié)5區(qū)段總結(jié)6曲線統(tǒng)計表n報表輸出成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成設(shè)計框架預(yù)留接口（波磨和扣件識別檢測設(shè)備）中央數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)線路數(shù)據(jù)庫速度里程輸出軌向客戶端軌距磨耗慣性包高低水平三角坑車體加速度成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成

11、設(shè)備布局成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)組成檢測梁布局全斷面軌檢梁l 由4臺2D激光傳感器及慣性包組成l 慣性包含加速度傳感器、陀螺、傾角儀等l 采用最新設(shè)計軌檢方案成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理軌距在軌道同一橫截面、鋼軌頂面以下16mm處，左右兩根鋼軌之間的最小內(nèi)側(cè)面距離相對于相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)軌距的偏差。通過兩臺2D激光器獲取鋼軌頂面以下16mm處鋼軌內(nèi)側(cè)特征經(jīng)數(shù)字圖像處理技術(shù)分析、計算軌距成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理磨耗n鋼軌頂磨：軌面1/3處與標(biāo)準(zhǔn)軌比較相對值n鋼軌側(cè)磨：軌面下14mm處與標(biāo)準(zhǔn)軌比較相對值在外側(cè)增加傳感器可形成全斷

12、面檢測，更完整、可靠的監(jiān)控鋼軌斷面及磨耗借助軌距檢測2D激光器獲取鋼軌內(nèi)側(cè)輪廓，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)軌道模型進(jìn)行對比分析，從而計算鋼軌磨耗。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理磨耗成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理高低軌檢梁慣性包測得整個軌檢梁的姿態(tài)從而得左、右軌頂面相對應(yīng)軌檢梁的加速度大小通過兩次積分得到相對慣性位移，進(jìn)而計算左右軌高低軌道高低不平順是指左右軌頂面縱向起伏變化成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理軌向軌檢梁慣性包測得整個軌檢梁的橫向加速度通過兩次積分得到檢測梁相對慣性位移，進(jìn)而計算左右軌軌向軌向指鋼軌內(nèi)側(cè)面軌距點(diǎn)沿軌道縱向水平位置的變

13、化成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理水平（超高）l 軌檢梁慣性包測得梁對大地的水平角（搖頭陀螺消除離心），經(jīng)低通濾波合成后得梁對地的絕對傾角l 2D激光裝置測得與軌道頂面的距離，進(jìn)而得與梁的夾角l 綜合慣性包及2D測試結(jié)果，分析得到相對水平超高值軌道同一橫斷面內(nèi)左右鋼軌頂面的高度差（在曲線上定義為超高）成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理曲率軌檢梁慣性包測得檢測梁在軌道面上的轉(zhuǎn)動角積分并對30m基長作差，得到曲率進(jìn)而換算可得正矢及曲線變化率（18m基長）曲率測量定義為一定弦長的曲線軌道（如30M）對應(yīng)之園心角（度/30米）。度數(shù)大、曲率大、半徑?。环粗?，度

14、數(shù)小、曲率小、半徑大。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理三角坑三角坑為按水平值一定基長換算得到對一轉(zhuǎn)向架來說，三角坑基長取2.5m，即2.5m內(nèi)最大水平的差對一車體來說，基長取18m，即18m內(nèi)最大水平的差三角坑反映軌頂?shù)钠矫嫘浴３啥继圃纯萍加邢挢?zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理車體加速度通過安裝在車體上的橫向加速度傳感器和垂向加速度傳感器測得。車體加速度能直觀準(zhǔn)確體現(xiàn)車體振動幅度，進(jìn)而反映乘車舒適度。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)檢測原理定位速度、公里標(biāo)通過編碼器計算得到公里標(biāo)通過電子標(biāo)（車站）簽進(jìn)行校正，以糾正累積誤差成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公

15、司軌道檢測系統(tǒng)技術(shù)特色軌檢系統(tǒng)控制設(shè)備 軌檢控制設(shè)備主要控制機(jī)柜和顯示設(shè)備組成。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-2D模塊軌檢系統(tǒng)- 2D模塊 2D模塊主要由4個2D傳感器組成，分別安裝于左右鋼軌內(nèi)外側(cè)，對鋼軌軌距和鋼軌磨耗進(jìn)檢測。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-車體加速度模塊軌檢系統(tǒng)-車體加速度車體振動加速度，主要由橫向加速度和垂向加速度組成。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-高低模塊軌檢系統(tǒng)高低測量模塊 高低測量模塊安裝在左右鋼軌上方，主要用于測量鋼軌高低不平順。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-慣性

16、包模塊軌檢系統(tǒng)慣性包模塊 慣性包模塊主要用于建立軌檢梁慣性基準(zhǔn)，其模塊由傾角、陀螺、加速度傳感和激光位移傳感器組成。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)模塊安裝-2D模塊軌檢系統(tǒng)定位模塊 定位模塊主要用于里程定位和消除公里誤差，其模塊由射頻編碼器、射頻天線和電子標(biāo)簽組成。成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示重慶地鐵六號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器及慣性包組成典型應(yīng)用一成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示沈陽有軌電車軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器及慣性包組成典型應(yīng)用二成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐

17、源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示西安地鐵軌道檢測車l 第四代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用三成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示杭州地鐵2號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用四成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示杭州地鐵4號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用五成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示南昌地鐵1號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用六成都唐源科

18、技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示青島地鐵3號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用七成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示武漢地鐵四號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用八成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示合肥地鐵1號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由4臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用九成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示成都地鐵4號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等

19、組成典型應(yīng)用十成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)應(yīng)用展示成都地鐵3號線軌道檢測車l 第五代軌道檢測系統(tǒng)l 由2臺2D激光傳感器、陀螺儀、傾角儀等組成典型應(yīng)用十一成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-道岔成都唐源科技有限責(zé)任公司數(shù)據(jù)分析-軌距超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析成都唐源科技有限責(zé)任公司數(shù)據(jù)分析-高低超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析成都唐源科技有限責(zé)任公司數(shù)據(jù)分析-軌向超限u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-數(shù)據(jù)重復(fù)性同向數(shù)據(jù)重復(fù)性同向數(shù)據(jù)重復(fù)性成都唐源科技有限責(zé)任公司u唐源公司軌道檢測系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析-數(shù)據(jù)重復(fù)性反向數(shù)據(jù)重復(fù)性反向數(shù)據(jù)重復(fù)性成都唐源科技有限責(zé)任