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1、THDS 红外热轴探测系统框图红外线热轴探测设备从一代机发展到二代机实现了监测的数字 化、自动化，并实现了信息的联网，为铁路的安全运行提供了保证， 发挥很大的社会效益。随着列车提速，以及铁路装备“跨越式发展”的部署和实施，对 红外线热轴探测系统提出了新的要求。特别是随着车速的提高，用户 对列车运行安全更加重视，铁路运营管理部门对探测站的测量精度、 信息采集的广度、热轴预报兑现率、探测站设备维护的方便性、无故 障运行时间、故障排除时间等指标提出了更高的要求。针对这些要求， 必须开发新一代的热轴探测站设备，达到红外线热轴探测的智能化、 网络化、信息化和标准化的要求。随着计算机技术和传感器技术的发展
2、，为发展新一代红外轴温探 测系统提供了技术基础。探测站工作原理THDS红外轴温探测站是由工业控制机（IPC ）通过车号天线、智能跟踪装置来识别车辆编号；通过监测车轮传感器（磁头）感知列 车的运行位置、速度等参数实现计轴计辆；同时控制轨边轴箱扫描器 的大门、热靶、挡板、调制盘等机构，通过红外轴温探头（内外双探 头）测量列车轴箱内、外侧的外表辐射温度，得到列车每个轴箱的内 外侧轴温波形。对得到的原始轴温波形，通过专家系统模型推理、经 验归纳推理、异常波形模版匹配、热轴波形模版匹配等方法，对每个 轴承的热轴状态进行判别，作出微热、强热、激热的预报。将车号、 计轴计辆数据、轴温波形、自检数据等汇总形成
3、列车报告上传到铁路 局监测中心。硬件系统的技术特点通过对现有设备的技术状况和运用情况的总结，在新一代设备中 采用了新的技术和工艺。 THDS-A 型系统探测站设备在系统的可靠 性、易用性、维护的方便性上有很大的提高。1 探测站轨边设备的特点轨边设备是探测站的重要部分，主要的传感器都安装在轨边的轴 箱扫描器和卡轨器中。轨边设备的技术性能直接影响轴温测量的准确 度和系统的稳定度。THDS-A型系统探测站轨边设备具有以下优点： 轨边设备结构紧凑。安装时不用拨枕木、不用深挖道渣，便 于轨边设备的快速安装。 卡轨器离道渣较高，排除了道渣挤压影响，提高安装的一致 性和探测角度的准确性。 轨边设备各机构部件
4、设计精巧，具有探头的快速安装、快速 更换的特点，适应了列车提速对轨边作业的新要求，方便了提速干线 设备的维护。 轴温探头安装卡具，具有快装快拆功能。2 室内设备的技术特点室内设备是探测站的核心，在设计时要求在实现基本功能外，着重考虑了可靠性、稳定性、维护的方便性等，具有以下特点： 高性能，充分满足了系统功能对硬件的要求采用高速采集卡，为系统对列车运行的各重要参数实现全 息采集提供了强大的采集、信息处理平台。 高速处理器、大容量存储器的运用，保证了探测站可以实现对高速运行列车动态信息的采集。列车信息包括车速、车号、轴温等，为更准确测温、准确预报、提高兑现率，必须有更丰富的列车信息为基础，通过对大
5、量基础信息的分析处理，更准确把握列车轴温的变化规律，正确预报热轴。现有探测站设备由于当时技术水平的原因，主计算机的处理能力比较小，数据存储容量也较小，无法对列车信息进行全方位的采集、存储和处理，已经 不能满足新的要求。 主计算机采用标准的工控机，性能稳定，功能强大。配备 键盘显示器，具有良好的人机界面，方便操作。 采用高速通信接口，为列车信息的快速传输、快速反应、 快速处理提高基础。 采用网络和软件技术，实现远程管理和维护。现有设备由于没有远程维护的功能，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，今后这些工作将可以在维护中心、在车间、在办公室里通过远程通信手段来完成。 方
6、便维护和操作控制箱采用总线式结构，便于系统的维修，对缩短维修时间有决定性的作用。 采用功率、信号双总线模式，简化电路板间的互连，外引 线全部从后面板出入，提高了可靠性，简化了生产加工工艺。 控制箱在外观上简洁，各信号指示、操作按钮、测试端子 齐备，便于设备的测试和维护。 控制箱后面板采用可拔插的端子排，同时具有端子测试方 便和快装快拆的特点。 采用内部串行通信总线技术，实现在线读取各板卡的 ID 号，便于三个系统对对电路板卡的实时同步管理。 采用全息采集、专家系统分析判断，为提高兑现率提供技术 基础。 采用热靶在线标定，自适应测温技术，克服了探头工作状态变化造成的测温误差。保证了探测站设备长期
7、测温的准确性。 完备的自检功能，实时故障报警。 采用冗余技术，大大提高了系统的运行的可靠性。 采用磁头冗余技术，基本消除了磁头故障对设备接车的影响。当任意一个磁头故障时，不影响设备的正常运行。 而双探头的采用，一方面使探测方位更有针对性，两个探头也起到冗余的作用，从而提高了设备运行、热轴探测的可靠性。图 3.3 磁头信号处理板功能框图左盘温f温度信号处理电路 =幅值调整电路 左盘温电压右盘温F温度信号处理电路 幅值调整电路 右盘温电压一左器件温h温度信号处理电路A幅值调整电路左器件温电压一右器件温片温度信号处理电路 夕 幅值调整电路 右器件温电压左靶温F温度信号处理电路 幅值调整电路左靶温电压右靶温亠温度信号处理电路 幅值调整电路 右靶温电压图 3.4 温度信号调理板功能框图4路轴温信号输入3轴温信号处理电路4路轴温信号输出4路调制盘波形输入4路调制盘 波形输出图 3.5 模拟信号调理板功能框图图 3.6 温控板功能框图图 3.7 校零板功能框图大门控制挡板控制 热靶控制 调制控制图 3.8 功率控制板功能框图
