铁路车辆轴温探测系统解决方案

一、    概述

列车在运行中，车轴与轴承相互摩擦产生热能，当车轴与轴承间出现故障时，摩擦力增大，产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。因此,测定轴箱的温度变化，可以确定轴箱的工作状态是否正常。铁路行车早期，采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况，并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。采用这种方法，检测人员劳动强度大，效率低，而且人的手感有差异，没有标准。轴温探测对运行中的铁路车辆轴箱温度变化所进行的测试，其目的是为了早期发现和及时预报列车的热轴故障，轴箱温度的变化，可以通过轴箱红外辐射能量的变化来测定，红外线轴温探测设备实现了轴温探测的自动化。

二、    行业痛点

Ø  应用现场电源电压波动较大，电源会出现过压保护，系统出现不稳定情况；

Ø  设备工作于铁路旁边的机房中，受振动、灰尘、潮气等恶劣环境影响较大，出现位插卡松动情况；

Ø  现场电磁干扰严重，出现USB键鼠失灵，键鼠不启动情况；

Ø  整个系统要求全天候工作，对主控设备可靠性要求高；

Ø  因为有多路数据需要采集，所以必须要有丰富的扩展槽；

三、    解决方案

红外线轴温探测系统采用自动化控制技术、红外线辐射探测技术、光机电一体化技术、全息数据采集技术、轴距自适应判断技术、DSP技术、双下探技术、探头自适应标定技术、网络通信技术、远程控制技术和计算机智能化技术等前沿技术，实现对列车车速、轴距、轴温、车号等列车运行信息的采集、处理以及信号传输通信等功能。

该系统通过铁路信息主干网，把铁道部查询中心、铁路局监测站、复示站和探测站联系起来，使红外轴温探测系统的信息实时、准确地在网上共享，实现对列车轴温探测信息的全路共享和全程监控。铁路局监测站在完成管内热轴报警工作的同时，负责对局管内红外线网络运行状态进行不间断监控，掌握和了解红外线探测设备的运行状况，及时处理设备故障信息。通过局级THDS全路联网应用系统提供的网页功能，铁路局红外线值班员可以反馈管内列车拦停处理情况，红外线管理人员可以定时对红外线探测数据和设备的故障情况进行统计、汇总。

在铁路沿线一般每隔30～50公里设置一个红外线轴温探测设备，用以预报热轴故障。预报方式有：①在有铁路车辆停车检查轴温作业的车站，对热轴故障一般就地预报，并进行处理。②在铁路沿线区间设置红外线轴温探测设备，发现热轴故障时通过传输回线将信息传输到控制系统中心,由控制系统中心确认后,再通过铁路行车指挥系统发出警告。这种方式对速度不超过300公里/小时的列车，能够有效地跟踪检测轴温的变化，并能及时发现热轴故障。

探测站的组成部分：室内部分：主机箱、辅机箱、调探信号处理器、智能跟踪装置、电源防雷箱、信号防雷箱和地面发射装置等。室外部分：探头、磁钢、轨边箱、下探防护箱和车号射频天线等。主控系统主要的功能是接收采样接收板的数据并进行处理（判辆、温度计算、热判处理、波形整理、车号定位），形成接车报文后通过铁路专用总线送通信板，通过232口送复示站和地面发射装置。

研祥工控机内部插卡：

①     4张AD采集卡，采集探头的模拟信号

②     2张数字IO卡，采集和控制探测方向的数字IO信号

③     1张多串口卡，用于控制箱、车号智能跟踪装置、远程管理机的数据通信


四、    相关产品

    整机系统采用研祥EPE总线设计，主板板与底板间采用针孔连接器相连，360度全包围接触，具有高度气密性、防腐防氧化性、防尘性；具备在恶劣工业环境下长时间无故障稳定工作的特性，能够很好的满足多尘、潮湿、腐蚀、振动等各种严酷环境。

整机系统采用了研祥独创的“工业计算机运行状态实时监控智能系统”，它可以实时的监控系统关键器件温度及运行的内部环境温度，为操作人员进行有效操作提供指南。

    整机采用注油减震垫对硬盘进行减震保护，在硬盘与其安装支架之间采用注油减震垫进行软连接，有效避免硬盘与支架在外界震动及冲击作用力下的相互硬碰撞，从而有力保护硬盘不被震动或冲击损坏，提高整机可靠性。