THDS-A型紅外線軸溫探測系統(tǒng)探測站硬件設(shè)備使用說明書(第三版)

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。THDS-A型紅外線軸溫探測系統(tǒng)探測站硬件設(shè)備使用說明書(第三版)THDS-A 紅外線軸溫探測站THDS-A型紅外線軸溫探測系統(tǒng)探測站硬件設(shè)備使用說明書（第三版）北京康拓紅外技術(shù)股份有限公司2011年5月2目 錄1、THDS-A系統(tǒng)構(gòu)成12、THDS-A技術(shù)指標(biāo)33、探測站機(jī)房內(nèi)設(shè)備43.1機(jī)柜53.2探測站主機(jī)53.3控制箱103.3.1控制箱電路板113.3.2控制箱后面板173.4遠(yuǎn)程管理機(jī)203.5電源箱213.6防雷設(shè)備配置233.6.1防雷地線233.6.2電源防雷箱233.6.3 信號(hào)防雷

2、箱233.7 車號(hào)智能跟蹤裝置244、探測站軌邊設(shè)備244.1車輪傳感器264.2軸溫探頭264.2.1 軸溫探頭的性能指標(biāo)274.2.2 軸溫探頭插座定義274.2.3 軸溫探頭的安裝和固定284.3探頭箱284.3.1探測方位284.3.2 熱靶大門組件294.3.3箱體結(jié)構(gòu)304.3.4 探頭箱上蓋電纜插座定義304.4 卡軌器314.5軌邊設(shè)備的安裝324.5.1卡軌器、探頭箱和探頭的安裝324.5.2 磁頭的安裝374.5.3 環(huán)溫箱的安裝385、室內(nèi)設(shè)備的安裝385.1 機(jī)柜機(jī)箱的安裝385.2 其他設(shè)備的安裝395.3 電纜連接和配線396、設(shè)備的調(diào)試411、 THDS-A系統(tǒng)構(gòu)

3、成THDS-A型紅外線軸溫探測系統(tǒng)探測站設(shè)備由軌邊設(shè)備和機(jī)房內(nèi)設(shè)備組成。軌邊設(shè)備包括探頭箱（內(nèi)裝探頭）、卡軌器、鋼編管、車輪傳感器（又稱磁頭，磁鋼）及支架、環(huán)境溫度傳感器及環(huán)溫箱；機(jī)房內(nèi)設(shè)備安裝在機(jī)柜中，包括工業(yè)計(jì)算機(jī)（IPC）、顯示器、鍵盤鼠標(biāo)、控制箱、車號(hào)智能跟蹤裝置、遠(yuǎn)程管理機(jī)、電源箱、防雷設(shè)備。軌邊設(shè)備和機(jī)房內(nèi)設(shè)備之間由電纜連接。探測站硬件設(shè)備總體技術(shù)指標(biāo)：1、探測站主機(jī)：工控機(jī)，CPU P4 3.0GHz/ CORE2雙核2.4GHz，內(nèi)存1G，硬盤160/250GB。PCI總線插槽7個(gè)，ISA總線插槽2個(gè)，USB2.0接口4個(gè)，配置100M網(wǎng)卡，配備顯示器、鍵盤和鼠標(biāo)。平均無故障間

4、隔時(shí)間（MTBF）50,000小時(shí)以上；2、采集卡：32通道，采樣速率200KHz；3、防雷裝置：采用CITEL防雷設(shè)備；4、地線設(shè)置：防雷和設(shè)備共用一個(gè)地線，地線接地電阻小于4歐姆；5、遠(yuǎn)程管理機(jī)：音頻撥號(hào)接口；6、交流電：探測站提供交流電電源需滿足電壓220V（-20%+15%），頻率5060Hz，單向設(shè)備額定功率600W，雙向設(shè)備額定功率1000W；7、車輪傳感器：采用具有高靈敏度和高抗電氣化干擾能力的高信噪比的產(chǎn)品。探測站設(shè)備構(gòu)成示意圖如圖1.1所示，安裝示意圖如圖1.2所示。圖1.1 THDS-A探測站設(shè)備構(gòu)成示意圖。圖1.2 THDS-A探測設(shè)備安裝示意圖2、 THDS-A技術(shù)指標(biāo)

5、（1）探測站采用光子探頭與熱敏探頭相結(jié)合的雙下探方式，自動(dòng)探測客、貨車輛的熱軸；（2）自動(dòng)識(shí)別機(jī)車、客車、貨車；（3）自動(dòng)測速；適應(yīng)車速：光子探頭5360公里/小時(shí)；熱敏探頭5160公里/小時(shí)；（4）系統(tǒng)測溫精度：靜態(tài)標(biāo)定在溫升40時(shí)，誤差不大于±2，溫升70時(shí)，誤差不大于±3； （5）計(jì)軸計(jì)輛精度：計(jì)軸誤差 2×10-6；計(jì)輛誤差 2×10-5；（6）具有雙向同時(shí)接車的功能，可探測最大編組為400輛的列車；（7）探測站主機(jī)存儲(chǔ)容量：保存不少于30天的原始列車數(shù)據(jù)；保存不少于30天的設(shè)備自檢故障信息；（8）自動(dòng)采集車號(hào)信息，準(zhǔn)確跟蹤列車，對(duì)熱軸進(jìn)行智能跟

6、蹤和預(yù)報(bào)； （9）具有音頻專線、音頻撥號(hào)、寬帶網(wǎng)絡(luò)及無線傳輸通信接口；（10）探測站設(shè)備可維護(hù)性：機(jī)械部分10分鐘；電氣部分3分鐘；（11）探測站設(shè)備可靠性：平均無故障時(shí)間：機(jī)械部分1×104小時(shí)；電氣部分5×104小時(shí)；（12）探測站工作環(huán)境：室外溫度 -40 +60ºC；室內(nèi)溫度：0 +40ºC；室外相對(duì)濕度： 95%；室內(nèi)相對(duì)濕度： 85%。（13）適應(yīng)電源條件：交流電電源為電壓220V（-20%+15%），頻率5060Hz3、 探測站機(jī)房內(nèi)設(shè)備室內(nèi)設(shè)備包括探測站機(jī)柜、電源防雷箱、通道防雷箱、UPS不間斷電源等。探測站機(jī)柜中配置有探測站主機(jī)、鍵盤、

7、鼠標(biāo)、顯示器、控制箱、遠(yuǎn)程管理機(jī)、智能跟蹤裝置、電源箱、通信單元等。圖3.1 機(jī)柜3.1機(jī)柜機(jī)柜外形尺寸（寬×深×高）：600×650×1800 mm3；符合19英寸插箱的安裝要求，如圖3.1所示；并具有以下功能：1. 機(jī)柜加熱：北方寒冷地區(qū)配置機(jī)柜加熱裝置；2. 機(jī)柜散熱：機(jī)柜頂部設(shè)有風(fēng)機(jī)，強(qiáng)制通風(fēng)散熱。機(jī)柜底部設(shè)有通風(fēng)孔。3.2探測站主機(jī)THDS-A采用工控機(jī)作為探測站主機(jī)，主機(jī)標(biāo)準(zhǔn)配置為CPU P4 3.0GHz/ CORE2雙核2.4GHz，內(nèi)存1G，硬盤160/250GB。滿足雙向雙探8個(gè)探頭、兩套智能跟蹤裝置的控制和實(shí)時(shí)采集同時(shí)工作的要求。圖

8、3.2 工控機(jī)和鍵盤鼠標(biāo)（1）工控機(jī)機(jī)箱：工控機(jī)采用標(biāo)準(zhǔn)的19英寸4U機(jī)箱。（2）總線擴(kuò)展插槽：主板具備7個(gè)PCI擴(kuò)展槽，2個(gè)ISA擴(kuò)展槽。（3）AD采集卡和數(shù)字IO卡l AD采集卡性能指標(biāo)：a、 采集速率：200kps；b、 分辨率：12位；c、 32通道，單端輸入，光電隔離；d、 輸入范圍：±10伏；e、 非線性度：±1LSB；f、 觸發(fā)方式：硬件定時(shí)。l 數(shù)字IO卡性能指標(biāo)：16路出，16路入，光電隔離。l 配置模式：1塊AD采集卡采集2個(gè)探頭的模擬信號(hào)。1塊數(shù)字IO卡采集和控制1個(gè)探測方向的數(shù)字IO信號(hào)。單向雙探時(shí)配置1塊數(shù)字IO卡和2塊AD采集卡；雙向雙探時(shí)，配置

9、2塊數(shù)字IO卡和4塊AD采集卡。圖3.5工控機(jī)后面板l AD采集卡的插座（DB37/F）定義表3.1 模擬信號(hào)插座定義序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1 CL5V 邏輯電源20CL15 +15V測量2CL-15 -15測量21CL30V 30V測量3CL6V 6V測量22CL15V 調(diào)制15V測量4Vdw電網(wǎng)電壓23Vgz工作電壓5Vgw柜溫24Vhw環(huán)溫6Vzpw/Vzdbw左盤溫/左板溫25Vypw/Vydbw右盤溫/右擋板溫7Vzqw左器溫26Vyqw右器溫8IzzL左制冷電流27IyzL右制冷電流9AGND模擬地28AGND模擬地10AGND模擬地29AGND模擬地11Vm11#磁頭電壓30V

10、m22#磁頭電壓12Vm33#磁頭電壓31Vm44#磁頭電壓13Vzzw左軸溫32Vyzw右軸溫14Vztz/Vzdb 左調(diào)制信號(hào)/左擋板狀態(tài)33Vytz/Vydb右調(diào)制信號(hào)/右擋板狀態(tài)15Vzbw左靶溫34Vybw右靶溫1635173618371924圖3.3 AD采集卡l 數(shù)字IO卡的插座（DB37/F）定義：表3.2數(shù)字IO卡插座定義序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1Lm11#磁頭邏輯20Lm22#磁頭邏輯2Lm33#磁頭邏輯21Lm44#磁頭邏輯322IDI5輸入通道54IDI6輸入通道623IDI7輸入通道75Lzdm1左大門狀態(tài)124Lydm1右大門狀態(tài)16257268279GND地線28

11、GND地線10GND地線29GND地線11Lzj主機(jī)狀態(tài)30IDO1輸出通道11231KxL校零控制13IDO4輸出通道432IDO5輸出通道514Kdm大門控制33Krb1熱靶加熱控制115Ksd上電控制34Ktz調(diào)制控制16Kdby擋板電源控制35Kcx除雪控制17Krb2熱靶加熱控制236Kdbx擋板開關(guān)控制18IDO14輸出通道1437IDO15輸出通道15圖3.3數(shù)字IO卡（4） 多串口卡工控機(jī)主板自帶兩個(gè)串口COM1、COM2，擴(kuò)展1個(gè)8串口卡。l 串行接口分別連接智能跟蹤裝置、控制箱通信接口、遠(yuǎn)程管理機(jī)通信接口、UPS通信接口、遠(yuǎn)程通信modem等設(shè)備。l 無線數(shù)傳通信：無線數(shù)傳

12、通信兼容現(xiàn)有通信協(xié)議。圖3.4多串口卡3.3控制箱控制箱接收軌邊信號(hào)，包括探頭信號(hào)、磁頭信號(hào)和各種溫度信號(hào)，在控制箱內(nèi)處理后傳輸?shù)焦I(yè)計(jì)算機(jī)。控制箱還接收工業(yè)計(jì)算機(jī)傳輸過來的控制信號(hào)，控制軌邊設(shè)備，控制探頭箱大門開閉、調(diào)制盤電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)、器件致冷、熱靶加熱、擋板開閉、校零。圖3.6 控制箱控制箱機(jī)箱采用19英寸4U機(jī)箱，總線式結(jié)構(gòu)，從機(jī)箱前插拔電路板。采用信號(hào)、功率雙總線結(jié)構(gòu)。功能強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)簡潔，可靠性高，便于生產(chǎn)調(diào)試和現(xiàn)場維修測試。3.3.1控制箱電路板控制箱由機(jī)箱，母板、轉(zhuǎn)接板、后面板、電子線路板組成。電子線路板包括磁頭板（1塊）、測溫板（內(nèi)探1塊、外探1塊）、模擬信號(hào)調(diào)理板（1塊）、溫控板（

13、1塊）、校零板（1塊）和功放板（內(nèi)探1塊、外探1塊）。每塊線路板都有一個(gè)小面板，包括電源指示、工作狀態(tài)、測試端子。（1）磁頭板：當(dāng)列車車軸壓過磁頭時(shí)產(chǎn)生交流信號(hào)，其幅度與車速有關(guān)。磁頭信號(hào)經(jīng)電纜送到控制箱，經(jīng)過磁頭信號(hào)處理板的處理送到工業(yè)計(jì)算機(jī)，進(jìn)行車速、軸距、車輛數(shù)等計(jì)算。磁頭信號(hào)處理板完成一個(gè)方向4路磁頭信號(hào)的濾波、整形；面板上有門檻電壓測試端、門檻電壓調(diào)整電位計(jì)、磁頭信號(hào)指示燈。圖3.7 磁頭板（2）測溫板：測溫板處理溫度傳感器輸出的信號(hào)，處理后送至工業(yè)計(jì)算機(jī)。溫度傳感器包括盤溫（板溫）傳感器、熱靶溫度傳感器、制冷器件溫度傳感器、環(huán)溫傳感器、柜溫傳感器。溫度傳感器均采用鉑電阻，型號(hào)是Pt

14、100。測溫板完成8路測溫傳感器信號(hào)調(diào)理，包括零點(diǎn)調(diào)整、信號(hào)放大等功能，輸出電壓0V對(duì)應(yīng)+25，80mV/，電壓輸出范圍是10V10V；測溫范圍100150。溫度計(jì)算公式是，其中T為溫度，單位是，U為測溫板輸出電壓，單位是V。電路板上的調(diào)零和調(diào)增益電位計(jì)出廠時(shí)已調(diào)好，不要隨意調(diào)整。A. 測試端子：面板上有溫度信號(hào)測試端子，包括左盤溫（左擋板溫）、右盤溫（右擋板溫）、左器件溫、右器件溫、左靶溫、右靶溫、環(huán)溫、柜溫、AGND。B. 跳線設(shè)置：電路板上的J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7、J8、J9、J10、J11、J12是內(nèi)外探選擇跳線。插在“1”的位置是內(nèi)探，插在“2”的位置是外探，注意，

15、外探時(shí)J5、J6、J7、J8懸空不插。J24、J25、J26、J27是內(nèi)探選擇，外探時(shí)拔掉。J22、J23已設(shè)置好，不要調(diào)整。圖3.8 測溫板（3）模擬信號(hào)調(diào)理板：實(shí)現(xiàn)4路軸溫信號(hào)的濾波、4路調(diào)制信號(hào)的整形，以及電網(wǎng)電壓信號(hào)、穩(wěn)壓電壓信號(hào)的調(diào)理。面板上有軸溫信號(hào)、調(diào)制信號(hào)、擋板信號(hào)測試端子，包括內(nèi)探左軸溫信號(hào)（Vzzw1）、內(nèi)探右軸溫信號(hào)（Vyzw1）、外探左軸溫信號(hào)（Vzzw2）、外探右軸溫信號(hào)（Vyzw2）、內(nèi)探左調(diào)制信號(hào)、內(nèi)探右調(diào)制信號(hào)、外探左擋板信號(hào)、外探右擋板信號(hào)。圖3.9 模擬信號(hào)調(diào)理板（4）溫控板：溫控板是控制碲鎘汞光子器件溫度的電路板，實(shí)現(xiàn)對(duì)左右兩個(gè)光子探頭的制冷溫度控制。具有

16、自動(dòng)恒溫控制、恒流控制兩種模式。面板設(shè)置有狀態(tài)指示燈和測試端子。A指示燈：+15V、-15V電源指示燈常亮，如果工作在自動(dòng)模式，則自動(dòng)指示燈常亮，AD、DA指示燈交替閃爍；如果工作在手動(dòng)模式，則手動(dòng)指示燈常亮，DA指示燈常亮。B. 測試端子：左制冷電流測試端子，右制冷電流測試端子，ZGND。C. 撥碼開關(guān)：制冷溫度控制板可由板上的四位撥碼開關(guān)JK設(shè)置控制模式，如下表所示。其中，JK-3為自動(dòng)手動(dòng)轉(zhuǎn)換，ON為手動(dòng)設(shè)置，OFF為自動(dòng)設(shè)置。手動(dòng)設(shè)置分為4檔恒流控制。制冷溫度控制板也可以通過485總線接收工業(yè)計(jì)算機(jī)發(fā)來的命令，進(jìn)入恒溫控制或恒流控制模式。分級(jí)JK-1JK-2JK-3JK-4對(duì)應(yīng)電流1O

17、FFOFFON未用恒流700mA2OFFONON未用恒流600mA3ONOFFON未用恒流500mA4ONONON未用恒流400mA0OFFOFFOFF未用自動(dòng)控制0ONOFFOFF未用自動(dòng)控制0OFFONOFF未用自動(dòng)控制0ONONOFF未用自動(dòng)控制圖3.10 溫控板D. 跳線設(shè)置：制冷溫度控制板上的J11、J12、J21、J22、J31、J32是內(nèi)外探選擇跳線，當(dāng)跳線插在每一組的上側(cè)時(shí)，選擇的是內(nèi)探，當(dāng)跳線插在每一組的下側(cè)時(shí)，選擇的是外探，J6是看門狗使能跳線，插上時(shí)看門狗有效，JP1、JP2是通信地址選擇。地址JP1JP2對(duì)應(yīng)關(guān)系21H開路開路內(nèi)探22H短路開路外探（5）校零板：實(shí)現(xiàn)對(duì)兩

18、個(gè)直流熱敏探頭的校零。面板設(shè)置有+15V、-15V、校零、保持指示燈。+15V、-15V電源指示燈常亮，在探頭進(jìn)行校零時(shí)，校零指示燈亮，過車時(shí)保持指示燈亮。電路板上的有5組跳線，插在內(nèi)探上時(shí)，選擇內(nèi)探，插在外探上時(shí)，選擇外探。圖3.11 校零板（6）功放板：工業(yè)計(jì)算機(jī)通過功放板，實(shí)現(xiàn)對(duì)大門電機(jī)、擋板電機(jī)、調(diào)制盤電機(jī)、熱靶、除雪裝置等部件的電源控制。功放板包括內(nèi)探和外探兩種，前面板設(shè)有手動(dòng)控制按鈕和控制狀態(tài)指示燈。圖3.12 內(nèi)探功放板圖3.13 外探功放板A指示燈：15V和5V常亮，當(dāng)上電控制打開時(shí)，30V指示燈亮；熱靶控制打開時(shí)，熱靶（RB）指示燈亮；調(diào)制、擋板控制打開時(shí)，調(diào)制（TZ）、擋板

19、（DB）指示燈亮；大門控制打開時(shí)，大門（DM）指示燈亮。當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，會(huì)啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)電路，防止電源燒毀，并且會(huì)點(diǎn)亮相應(yīng)的保護(hù)指示燈。B手動(dòng)控制按鈕：手動(dòng)控制按鈕在系統(tǒng)測試時(shí)會(huì)帶來很大方便，上電按鈕按下后，會(huì)持續(xù)1分鐘上電時(shí)間，然后自動(dòng)下電，熱靶、調(diào)制、擋板、大門控制按下后，各持續(xù)20秒的動(dòng)作時(shí)間，然后恢復(fù)初始狀態(tài)。C跳線設(shè)置：內(nèi)探功放制板需要將跳線J1、J2、J5、J6插在左側(cè)，J8、J9、J10插在上側(cè)；外探功放板需要將跳線J1、J3、J4、J5、J6插在右側(cè)，J8、J9、J10插在下側(cè)。（7）485總線地址設(shè)置：在每個(gè)電路板的左下角都有一個(gè)撥碼開關(guān)，用來設(shè)置485總線地址，每個(gè)板卡都有一

20、個(gè)唯一的地址，定義如下表：地址K-1K-2K-3K-4K-5對(duì)應(yīng)板卡01HOFFOFFOFFOFFON內(nèi)探測溫板02HOFFOFFOFFONOFF外探測溫板03HOFFOFFOFFONON模擬信號(hào)調(diào)理板04HOFFOFFONOFFOFF磁頭信號(hào)處理板05HOFFOFFONOFFON內(nèi)探功放板06HOFFOFFONONOFF外探功放板07HOFFOFFONONON內(nèi)探溫控板08HOFFONOFFOFFOFF外探溫控板09HOFFONOFFOFFON內(nèi)探校零板0AHOFFONOFFONOFF外探校零板3.3.2控制箱后面板控制箱后面板裝有與軌邊設(shè)備連接的電纜插座，以及與工業(yè)計(jì)算機(jī)連接的電纜插座和與

21、電源箱連接的電纜插座，分別是掃描器控制插座、掃描器信號(hào)插座、輔助信號(hào)插座、電源插座、探頭信號(hào)插座、通信、模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)等插座。圖3.14控制箱后面板各插座意義如下表： 描器控制插座（JK1）采用14端子雙排插座，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱123Jtz+調(diào)制控制4Jtz-調(diào)制控制515v調(diào)制邏輯電源6Ytz1+調(diào)制功率電源7PGND功率地830V功率電源30V9Yrb1+熱靶電源10Yrb2+熱靶電源11Ydm1大門電源12Ydm1大門電源13Ycx+除雪控14 PB 掃描器信號(hào)插座（JK2）采用20端子雙排插座，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱12Dgnd邏輯地3Jzdm1左大門

22、狀態(tài)14Jydm1右大門狀態(tài)15678910111213Tzbw1左靶溫114Tzbw2左靶溫215Tybw1右靶溫116Tybw2右靶溫21715模擬電源18 15模擬電源19Agnd模擬地20PB 電源插座（JD）采用20端子雙排插座，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1 15v調(diào)制電源215v調(diào)制電源330V功率電源430V功率電源5PGND功率地6PGND功率地7 Sgz工作電源信號(hào)8 Scom信號(hào)公共點(diǎn)96V致冷電源106V致冷電源11ZGND致冷地12ZGND致冷地13+20探頭電源14+15模擬電源15-20探頭電源16-15模擬電源17TGND探頭地18AGND模擬地19DGN

23、D邏輯地20+5邏輯電源 輔助信號(hào)插座（JK3）采用20端子雙排插座，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1M1+1#磁頭2M1-1#磁頭3M2+2#磁頭4M2-2#磁頭5M3+3#磁頭6M3-3#磁頭7M4+4#磁頭8M4-4#磁頭9PB10PB111213Sdw電網(wǎng)電壓檢測14Scom檢測信號(hào)公共點(diǎn)1516DGND數(shù)字地17Thw+環(huán)溫18Thw-環(huán)溫1920AGND模擬地 探頭信號(hào)插座4個(gè)探頭插座采用14芯航空插座，參考型號(hào)Y2M14ZJ。定義如下：插座點(diǎn)號(hào)代號(hào)名稱插座點(diǎn)號(hào)代號(hào)名稱1+15模擬電源2AGND模擬地3-15模擬電源4ZW_GND軸溫地5Vzw+軸溫電壓6Ydb-擋板電源-7T

24、pw-/Tdbw-盤溫/擋板溫8Tqw-/Vxl器件溫度-/校零電壓9Wtz/Jdb調(diào)制波/擋板狀態(tài)10Ydb+擋板電源11DGND邏輯電源12YzL制冷電源13+5邏輯電源146.5V制冷電源 通信插座（KN232）連接控制箱和主計(jì)算機(jī)。采用DB9/F插座。定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱2TXL發(fā)送3RXL接收4RTSL請(qǐng)求發(fā)送5GND地 模擬信號(hào)插座采用DB37/F插座，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1 CL5V 邏輯電源測量20CL15 15測量2CL-15 -15測量21CL30V 30V測量3CL6.5V 6.5V測量22CL15V 調(diào)制15V測量4Vdw電網(wǎng)電壓23Vgz工

25、作電壓5Vgw柜溫24Vhw環(huán)溫6Vzpw/Vzdbw左盤溫/左擋板溫25Vypw/Vydbw右盤溫/右擋板溫7Vzqw左器溫26Vyqw右器溫8IzzL左制冷電流27IyzL右制冷電流9AGND模擬地28AGND模擬地10AGND模擬地29AGND模擬地11Vm11#磁頭電壓30Vm22#磁頭電壓12Vm33#磁頭電壓31Vm44#磁頭電壓13Vzzw左軸溫32Vyzw右軸溫14Vztz/Vzdb 左調(diào)制信號(hào)/左擋板狀態(tài)電壓33Vytz/Vydb右調(diào)制信號(hào)/右擋板狀態(tài)電壓15Vzbw左靶溫34Vybw右靶溫16CL+20V探頭電源測量35CL-20V探頭電源測量1736183719PB屏蔽網(wǎng)

26、 數(shù)字信號(hào)插座采用DB25/F，定義如下：序號(hào)代號(hào)名稱序號(hào)代號(hào)名稱1DGND數(shù)字地2LM11#磁頭邏輯3LM22#磁頭邏輯4LM33#磁頭邏輯5LM44#磁頭邏輯6Lzdm左大門狀態(tài)7Lydm1右大門狀態(tài)8910111213PB屏蔽網(wǎng)1315Ksd上電控制16Kdm大門控制17Ktz調(diào)制控制18Kdb(KxL)擋板控制(校零控)19Krb1熱靶加熱控制120Krb2熱靶加熱控制221Kcx除雪控制222324253.4遠(yuǎn)程管理機(jī)遠(yuǎn)程管理機(jī)是探測站主機(jī)的輔助設(shè)備，通過監(jiān)測探測站主機(jī)的遠(yuǎn)行狀態(tài)和探測站的電源供電情況，自主對(duì)主機(jī)進(jìn)行復(fù)位、斷電、重新通電操作。能自主排除主機(jī)軟件或操作系統(tǒng)死機(jī)等故障，同

27、時(shí)也具備遠(yuǎn)程通信能力。圖3.15 遠(yuǎn)程管理機(jī)前面板 遠(yuǎn)程管理機(jī)后面板有電源開關(guān)、電池開關(guān)、主機(jī)插座、信號(hào)插座、RS232插座、電源輸出和電源輸入。電源開關(guān)是交流電開關(guān)，電池開關(guān)是設(shè)備的工作開關(guān)。電源輸入接交流電，電源輸出有兩組線：一組接工控機(jī)的電源，另一組接專線貓。如果是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑?，就只有一組電源輸出線。主機(jī)插座另一端與主機(jī)DB9孔連接，用來控制工控機(jī)開機(jī)和復(fù)位。還有一個(gè)電話線接口，需要把探測站電話接上。信號(hào)插座是接收工控機(jī)發(fā)出來的心跳信號(hào)，心跳信號(hào)是通過主機(jī)內(nèi)數(shù)字IO卡產(chǎn)生的。RS232插座連接多串口卡擴(kuò)展的串口，遠(yuǎn)程通信時(shí)使用。圖3.16 遠(yuǎn)程管理機(jī)后面板遠(yuǎn)程管理箱具有以下功能：（1）記

28、錄探測站通信、電源狀態(tài)的歷史數(shù)據(jù)；監(jiān)測探測站主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)探測站主機(jī)軟件運(yùn)行發(fā)生故障時(shí)復(fù)位探測站主機(jī)；（2）內(nèi)置后備充電電池，工作時(shí)間2小時(shí)以上；（3）具備遠(yuǎn)程通信能力。通過音頻撥號(hào)網(wǎng)與遠(yuǎn)端連接。執(zhí)行遠(yuǎn)端操作命令，實(shí)現(xiàn)探測站主機(jī)的遠(yuǎn)程啟動(dòng)、復(fù)位、關(guān)停等操作。3.5電源箱電源箱為一個(gè)19英寸4U機(jī)箱，為上、下行控制箱和軌邊設(shè)備提供電源，電源箱由前面板、后面板、箱體、電源組成。包括如下電源：1、 邏輯電源：+5V，1.2A，紋波200mV2、 制冷電源：+6.5：5A，紋波60mV3、 信號(hào)電源：+15V，1.5A，紋波30mV-15V，1.0A，紋波30mV4、 探頭電源：±20V

29、，1A，紋波<50mV5、 調(diào)制電源：+15V，1.2A，紋波200mV6、 功率電源：+30V，8A，紋波200mV7、 交流電監(jiān)測信號(hào)：輸出交流信號(hào)Vrms為0.0V1V對(duì)應(yīng)輸入交流0440V。輸入AC100VAC500V范圍時(shí)，輸出信號(hào)精度2。圖3.17 單向電源箱圖3.18雙向電源箱后面板（1）電源箱前面板前面板設(shè)有：l 直流電源指示燈：30V、15V、6V、5V、15V、15V、20V、20V。l 電源測試端子：30V、15V、6V、5V、PGND、DGND、 15V、15V、20V、20V、AGND。l 交流電源開關(guān)：分設(shè)上行、下行開關(guān)（2）電源箱后面板后面板設(shè)有：l 接線端

30、子：端子規(guī)格：16路端子，端子間距7.5mm。型號(hào)KT16-1.5/16。端子定義：提供上行、下行兩套電源的輸出端子, 定義如表所示。序號(hào)定義備注序號(hào)定義備注1AGND模擬電源地920V探頭電源2ZGND制冷電源地10TGND探頭電源地315模擬電源11T15調(diào)制電源15伏415模擬電源12G30功率電源30伏56V致冷電源13PGND功率電源地65V邏輯電源14PGND功率電源地7DGND數(shù)字地15Vgz+交流工作電壓檢測820V探頭電源16Vgz-3.6防雷設(shè)備配置系統(tǒng)采用CITEL防雷設(shè)備，性能可靠。系統(tǒng)配置通道防雷箱、電源防雷箱各一臺(tái)。3.6.1防雷地線防雷采用等電位防雷方式，防雷地線

31、和設(shè)備地線都接到等電位地上，要求接地電阻小于4歐姆。3.6.2電源防雷箱壁掛式安裝，按紅規(guī)要求，符合GB50057-94(2000版)和TB/T2311-2002技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：最大沖擊電流（10/350）：Iimp15kA最大放電電流（8/20）：Imax 140kA標(biāo)準(zhǔn)放電電流（8/20）：In>70kA電壓保護(hù)水平：Up1.5kV3.6.3 信號(hào)防雷箱采用19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜插箱式安裝，對(duì)單向探測站，提供4路磁鋼和2路通信線路的保護(hù)；對(duì)雙向探測站，提供8路磁鋼和2路通信線路的保護(hù)。防雷出入接線采用端子形式。信號(hào)防雷箱按紅規(guī)要求符合GB50057-94(2000版)和TB/T2311-2002

32、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)稱放電電流（8/20）：10kA。圖3.19 信號(hào)防雷3.7 車號(hào)智能跟蹤裝置系統(tǒng)配置智能跟蹤裝置一套。采用經(jīng)過鐵道部評(píng)審認(rèn)可的產(chǎn)品，輸出數(shù)據(jù)格式應(yīng)符合紅外線軸溫探測系統(tǒng)智能跟蹤裝置接口規(guī)范的要求。圖3.20車號(hào)智能跟蹤裝置車號(hào)智能跟蹤裝置前面板有5組燈，分別是正常、發(fā)送、錯(cuò)碼、接收、和發(fā)射。平時(shí)在偵聽的時(shí)候，正常燈常亮，發(fā)送燈微微閃爍；接車的時(shí)候或者通過IPC軟件點(diǎn)擊了車號(hào)控制按鈕，這時(shí)發(fā)射燈常亮，表示有微波信號(hào)發(fā)出，無標(biāo)簽時(shí)，錯(cuò)碼燈亮，接收滅，有標(biāo)簽時(shí)，錯(cuò)碼燈滅，接收燈亮。所以過車時(shí)，錯(cuò)碼燈和接收燈是交替閃爍的。4、 探測站軌邊設(shè)備探測站軌邊設(shè)備包括探頭箱（內(nèi)裝探頭）、卡軌器、

33、過軌管組件、車輪傳感器（又稱磁頭）、環(huán)境溫度傳感器、 車號(hào)天線。圖4.1圖4.2圖4.34.1車輪傳感器車輪傳感器以下簡稱為磁頭。開機(jī)車輪傳感器定義為1磁頭，位置傳感器按行車方向分別定義為2磁頭、3磁頭、4磁頭。磁頭技術(shù)指標(biāo)：1、直流電阻：小于1.5K；2、靜噪聲：小于100 mV（Vpp）；3、適應(yīng)車速：5 360Km/h；4、絕緣電阻：大于100 M；5、具有防水、防潮、防震、防松動(dòng)、抗電氣化干擾性能；6、物理中心觸發(fā)信號(hào)隨車速偏移不大于2mm；7、適用于所有型號(hào)的鋼軌；8、使用環(huán)境溫度：-60 +80；4.2軸溫探頭軸溫探頭是軸溫探測的核心部件，按測溫元件不同劃分為：a) 熱敏探頭敏感元

34、件采用雙浸沒熱敏電阻；b) 光子探頭敏感元件采用碲鎘汞光子器件。按工作方式，劃分為調(diào)制探頭和直流探頭兩種。光子探頭是調(diào)制探頭，熱敏探頭是直流探頭。4.2.1 軸溫探頭的性能指標(biāo)熱敏探頭、光子探頭主要技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表4.1表4.2的要求。表4.1 熱敏探頭主要技術(shù)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng) 目指標(biāo)與偏 差1適應(yīng)車速5160km /h2軸溫信號(hào)輸出范圍10V10V3小信號(hào)5信噪比20dB（有效值）4靜態(tài)輸出噪聲20mV（有效值）5動(dòng)態(tài)輸出噪聲30mV（有效值）5直流漂移150mV/5min6系統(tǒng)建立時(shí)間<1s7適應(yīng)工作溫度-40+608視場集中度40×40mm2（距離為1000mm時(shí)0.5）表4.

35、2 光子探頭主要技術(shù)指標(biāo)序號(hào)項(xiàng) 目偏 差1適應(yīng)車速5360km /h2軸溫信號(hào)輸出范圍10V10V3小信號(hào)5信噪比20dB（有效值）4靜態(tài)輸出噪聲20mV（有效值）5動(dòng)態(tài)輸出噪聲30mV（有效值）6直流漂移150mV/5min7系統(tǒng)建立時(shí)間<1s8適應(yīng)工作溫度-40+609視場集中度 40×40mm2（距離為1000mm時(shí)0.707）4.2.2 軸溫探頭插座定義 表4.3 探頭信號(hào)插座。插座點(diǎn)號(hào)Y50EX-1415TK名稱/定義代號(hào)備注A探頭電源15/20B探頭電源地AGNDC探頭電源15/20L軸溫電壓VzwM軸溫地ZW_GNDN調(diào)制信號(hào)/擋板狀態(tài)信號(hào)Wtz/VdbD 屏蔽網(wǎng)

36、 K器件溫/校零電壓/Tqw-/VxlR盤溫/擋板溫Tpw-/Tdbw-J 擋板電源/校零控Ydb-/Kxl-H擋板電源/校零控Ydb+/Kxl+P致冷電源6.5VG致冷電源YzLE邏輯電源+5F邏輯地DGND表4.4軸溫探頭調(diào)制電機(jī)插座插座點(diǎn)號(hào)XS12J7名稱/定義代號(hào)備注1調(diào)制控制Jtz+2調(diào)制控制Jtz-3調(diào)制電源30VYtz4調(diào)制電源15V15V5調(diào)制電源地PGND6空7空4.2.3 軸溫探頭的安裝和固定探頭固定方式在本設(shè)備中做了突破性改進(jìn)。一改以往螺釘固定方法，采用磁力吸盤結(jié)構(gòu)。安裝時(shí)只需旋轉(zhuǎn)磁力吸盤開關(guān)90º使開關(guān)抬起，探頭就可固定，拆卸時(shí)將開關(guān)按下并旋轉(zhuǎn)90º

37、就可取下探頭。大大縮短了軌邊作業(yè)時(shí)間。4.3探頭箱本系統(tǒng)每個(gè)方向有兩個(gè)探頭箱，分別安裝在探測站的軌道兩側(cè)。探頭箱由下箱體、上蓋組成，下箱體由殼體、第二級(jí)減震器、探頭安裝架組成；上蓋由殼體、隔熱保護(hù)罩、排風(fēng)扇、熱靶大門組件、大門電機(jī)、除雪裝置（選配）組成。4.3.1探測方位探測方位的確定是探頭箱設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。經(jīng)我們對(duì)多種車輛車型軸箱位置的分析和現(xiàn)場試驗(yàn)論證，結(jié)合各種車輛特點(diǎn)，經(jīng)過多次現(xiàn)場試驗(yàn)，最終確定了探頭箱的最佳安裝方位：采用“雙下探”的探測方式。外探探測角度是仰角為45º，偏角為3º，在高于軌頂面535mm位置掃描器光軸中心通過距軌內(nèi)側(cè)375mm。內(nèi)探探測角度是掃描器光

38、軸中心通過距軌內(nèi)側(cè)265mm，仰角為45º，偏角為0º即平行于鋼軌。由此可實(shí)現(xiàn)用一套掃描器完成客車和貨車的兼探。本掃描器角度調(diào)整結(jié)構(gòu)簡單，在以光軸為中心調(diào)整的設(shè)計(jì)宗旨下，使得窗口最小化，調(diào)整不擋光，提高了信噪比，有效減少了光干擾。4.3.2 熱靶大門組件本系統(tǒng)采用熱靶標(biāo)定的自適應(yīng)溫度標(biāo)定方法，實(shí)時(shí)獲得軸溫計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)能夠自動(dòng)適應(yīng)探頭工作狀態(tài)的變化，軸溫計(jì)算準(zhǔn)確。根據(jù)環(huán)境溫度的不同，熱靶標(biāo)定需要1.5到2分鐘。熱靶大門組合件除為軸溫計(jì)算提供溫度基準(zhǔn)外，還要在列車到達(dá)前、后將探頭箱封閉，保護(hù)內(nèi)部的清潔，并避免某些外界因素?fù)p壞內(nèi)部部件。熱靶大門組合件由力矩轉(zhuǎn)角電機(jī)驅(qū)動(dòng)，熱靶結(jié)

39、構(gòu)簡單可靠，易于維護(hù)且在掉電狀態(tài)下能夠保持自鎖狀態(tài)有效避免人為破壞。圖4.4掃描器探測位置示意圖4.3.3箱體結(jié)構(gòu)掃描器箱體采用玻璃鋼模壓成型薄殼結(jié)構(gòu)，該材料具有尺寸精度易保證且導(dǎo)熱系數(shù)小，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕，不易腐蝕，外觀光潔易清理等優(yōu)點(diǎn)，完全滿足軌邊振動(dòng)，沖擊，高溫，高濕等惡劣環(huán)境下可靠工作的要求。掃描器箱體結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮到現(xiàn)場操作方便，上箱體可輕松旋轉(zhuǎn)、扣緊，也可在合頁軸垂直狀態(tài)下脫離取出，拿到室內(nèi)進(jìn)行維修。不使用螺釘固定箱體結(jié)構(gòu)，開關(guān)上箱體僅需要一把專用鑰匙，方便快捷。4.3.4 探頭箱上蓋電纜插座定義表4.5 上蓋電纜插座定義插座點(diǎn)號(hào)名稱/定義代號(hào)1熱靶1加熱Yrb1+2熱靶2加熱

40、Yrb2+3功率地PGND4 7除雪Ycx+11風(fēng)扇 Yfc+5靶溫公共點(diǎn)Tcom9靶溫1Tbw1-8 12靶溫2Tbw26大門狀態(tài)Jdm+10邏輯地DGND13大門控Ydm+14大門控Ydm-圖4.5 4.4 卡軌器卡軌器為探頭箱提供了安裝基面，為保證其探測方位還設(shè)計(jì)有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。在安裝后，探頭能夠在沿鋼軌方向，垂直鋼軌方向進(jìn)行直線移動(dòng)。此外，卡軌器還為車輪傳感器提供了安裝基面，能夠滿足在50軌、60軌、75軌等不同軌型上安裝的需要。由于軟件功能增強(qiáng)，車輪傳感器不需做起采位置調(diào)整，再一次縮短了軌邊的操作時(shí)間。為減小軌邊振動(dòng)，沖擊對(duì)探頭的影響，卡軌器設(shè)計(jì)有雙級(jí)減震器，試驗(yàn)證明減震效果很好，可保證

41、探頭在高速重載列車運(yùn)行區(qū)段的正常使用。整個(gè)探頭箱卡軌器部件結(jié)構(gòu)緊湊安裝時(shí)不需要撥枕、少撥道渣軌邊操作簡單，拆卸方便，滿足搗固清篩等軌邊作業(yè)要求。卡軌器由鐵軌卡具、托架、第一級(jí)減震器和車輪傳感器安裝架組成。4.5軌邊設(shè)備的安裝4.5.1卡軌器、探頭箱和探頭的安裝1. 先將卡軌器托架用M24螺栓固定在鋼軌上，然后把探頭箱下箱體用四個(gè)內(nèi)六角螺釘固定在卡軌器托架上，注意要拆下探頭箱上箱體操作。圖4.62. 將熱敏探頭固定在外探45度固定架上，鎖緊磁力吸盤開關(guān)，安裝激光器。應(yīng)避免無探頭時(shí)旋轉(zhuǎn)磁力吸盤開關(guān)的鑰匙柄，因?yàn)榇藭r(shí)開關(guān)的阻力很大容易擰壞鑰匙柄。3. 將校準(zhǔn)架在鋼軌上放好，將短校準(zhǔn)靶裝在校準(zhǔn)架近端外

42、側(cè)的安裝柱上，長校準(zhǔn)靶裝在校準(zhǔn)架遠(yuǎn)端內(nèi)側(cè)的安裝柱上，并沿鋼軌平移至適當(dāng)位置，根據(jù)激光瞄準(zhǔn)器在校準(zhǔn)架上的光點(diǎn)位置，調(diào)整探頭的方位和角度，注意調(diào)整順序?yàn)橄日{(diào)整距軌內(nèi)側(cè)距離再調(diào)整3度角，最后調(diào)整45度角以確保準(zhǔn)確快捷。探頭箱下箱體位置由箱體四角的四個(gè)內(nèi)六角螺絲固定，松動(dòng)這四個(gè)螺絲就可以移動(dòng)下箱體相對(duì)于鋼軌的橫向位置；3度角是由探頭固定架前后的兩個(gè)內(nèi)六角螺釘固定，松動(dòng)這兩個(gè)螺釘即可以調(diào)整固定架的3度角方位；45度角的調(diào)整方法是松動(dòng)探頭固定架側(cè)面的六角螺釘，上下提拉探頭即可調(diào)整45度角。如圖4.8所示。圖4.7通過以上調(diào)整，應(yīng)使激光瞄準(zhǔn)器所發(fā)出的激光通過校準(zhǔn)架前靶光孔的中心點(diǎn)，打在后靶的中心點(diǎn)上，這樣外

43、探探頭即調(diào)整好。通過此步驟確定掃描器箱體距軌內(nèi)側(cè)距離，在以后調(diào)整中不可改變。圖4.8圖4.94. 將光子探頭固定在內(nèi)探45度固定架上，鎖緊磁力吸盤開關(guān)，安裝激光器。5. 將校準(zhǔn)架在鋼軌上放好，并沿鋼軌平移至適當(dāng)位置，將短校準(zhǔn)靶裝在校準(zhǔn)架近端單獨(dú)的安裝柱上，長校準(zhǔn)靶裝在校準(zhǔn)架遠(yuǎn)端單獨(dú)的安裝柱上，如圖4.9所示，調(diào)整探頭的0度偏航角，通過以上調(diào)整，應(yīng)使激光瞄準(zhǔn)器所發(fā)出的激光通過前靶打在后靶的縱向中心線上，這樣內(nèi)探探頭即調(diào)整好。調(diào)整方法與外探類似，如圖4.11所示。6. 將黑體架卡在鋼軌上，黑體置于黑體架上。調(diào)整黑體架的位置，使激光瞄準(zhǔn)器的光點(diǎn)打在黑體中心，記下此時(shí)黑體架的位置，以后進(jìn)行探頭標(biāo)定和系統(tǒng)標(biāo)定時(shí)黑體架就放在此位置上。（目前統(tǒng)型機(jī)使用扣標(biāo)方式，不需要黑體架）7. 在調(diào)整另一側(cè)探頭時(shí)，具體操作同前。8. 連接掃描器箱體內(nèi)各個(gè)電纜插頭，包括上蓋插頭、外探熱敏探頭插頭、內(nèi)探光子探頭插頭，內(nèi)探光子探頭調(diào)制盤插頭，檢查電纜連接是否可靠，扣緊上箱體。如圖4.13、4.14所示。圖4.10圖4.11圖4.12圖4.13圖4.144.5.2 磁頭的安裝1. 1#磁頭距2#磁頭80米，1#磁頭的磁頭架應(yīng)與鋼軌型號(hào)相適應(yīng)。2. 將2#3#磁頭架如圖4.14位置安裝好,兩個(gè)磁頭中心距離250±2mm。磁頭支架側(cè)面有2個(gè)安裝孔，可以調(diào)整磁頭高度，以適應(yīng)不同軌型。3. 安裝4#