轴温检测系统

轴温检测系统

列车在运行过程中，机车车辆与钢轨的冲击、动力效应和振动，将导致车辆走行部分各轴承的发热。当轴承磨损和产生缺陷时，不正常发热增大，轻则热轴、固死造成机损，影响车辆的正常运行;重则造成疲劳破坏和热切轴，车毁人亡，严重影响铁路运输安全，造成巨大的生命和财产损失可见，所以开发研制性能优良、可靠的列车车辆轴温监测报警系统，对保证行车安全具有重大的意义。

近年来，国内外研究人员利用各种测试方法对列车轴温进行了大量的研究，车载接触测量式与地面红外探测式是目前最主要的两种措施田，但因受空气介质、周围环境、车型以及行驶中车体晃动等因素的影响，易造成检测误报率高、浪费大量人力、物力进行维护等因素等不可靠情况。经查论文与分析，我们把无线数据传输模块和温度测量相结合设计了一种新型列车车轴温度无线监测系统。

1测温系统的要求

根据TB/T 3057-2002《机车轴承温度监测报

警装置技术条件》和TB/T 2226-2002《铁道客车

用集中轴温报警器技术条件》，轴温报警器性能参数

应符合在-15~105℃时，系统测量误差镇士2℃，

而在<-15℃或>105℃时，系统测量误差镇士4

℃

2车轴

目前，我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴，但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)

（1）名称

（2）型号

铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中，规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种，即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴；标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种，即D、E、F、G型滑动轴承车轴。滑动轴承现在主要用于重载车辆上，因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。各型货车车轴的轴重、和车轴的基本尺寸如表1-1表1-2、所示。

（3）材质

车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火、或正火后再回火）和机械加工制成。

3 在每个铁路货车车厢底部设有两个轴温检测装置和一个车厢轴温采集单元,所述两个轴温检测装置分别对应两个转向架上的轴温检测,所述各轴温检测装置结构为：包括分别用于测量安装在所对应转向架上四个车轴轴承温度的无线轴温传感器,所述四个无线轴温传感器与一个近距无线通讯单元无线连接；所述车厢轴温采集单元与该车厢底部的两个轴温检测装置中的近距无线通讯单元有线通讯连接；所述无线轴温传感器包括红外传感器、处理器CPU和无线通讯模块,所述红外传感器所输出的温度电信号经处理器CPU的I/O 接口由处理器CPU读取,所述处理器CPU将读取的该温度电信号附加一个用于识别该无线轴温传感器的地址识别信息

并进行协议转换,形成适配于无线通讯模块通讯协议的调制信号,该调制信号经处理器CPU的I/O接口输出至无线通讯模块信号输入端,所述无线通讯模块将接收的所述调制信号转换成无线通讯信号发送至近距无线通讯单元；所述近距无线通讯单元包括无线通讯模块和处理器CPU,所述无线通讯模块将接收于无线轴温传感器的无线通讯信号输出至处理器CPU的I/O接口由处理器CPU读取,所述处理器CPU将无线通讯信号进行有线协议调制信号协议转换,形成适配于有线通讯模块通讯协议的总线信号,所述总线信号经处理器CPU的I/O接口传输至车厢轴温采集单元；所述车厢轴温采集单元包括处理器CPU和远程无线通讯模块,所述处理器CPU分别设有接收所述近距无线通讯单元所输出的总线信号的I/O接口和与RFID读卡器连接的I/O接口,所述RFID读卡器用于读取所处车厢的ID信息,所述处理器CPU将总线信号附加RFID 读卡器读取的车厢ID信息进行无线协议调制信号协议转换,形成适配于远程无线通讯模块通讯协议的调制信号,所述远程无线通讯模块将接收的所述调制信号转换成无线通讯信号发送至机车显示终端和地面监控中心

4测量原理

硬件结构

信号调理

程序框图

红外线轴温探测系统

车号自动识别系统概述 车号自动识别系统的功能:实现车次、车号自动识别，为铁路运输管理系统 提供车次、车号等实时的基础信息；代替人工抄录车号，保证数据真实性、及时 性、准确性和连贯性；提高编组站作业效率，减轻了作业人员的劳动强度；提供 运输确报信息，实现运输确报现代化管理；与货票系统结合，实现货流统计分析； 实现局间、分局间货车使用费的自动清算货车实时跟踪管理现在车数量管理；现 在车分布统计分析；货车产权鉴别；机车、车辆运行跟踪查询。实现货车动态管 理车辆技术履历信息查询；车辆检修信息统计分析；列检所作业量统计分析；国 有、企业自备货车资产管理。确保行车安全，实现故障车辆准确预报：与红外轴 温系统结合，可精确预报热轴车辆的车号和所在列车的车次，准确处理热轴故障； 为车辆安全动态监测系统、超偏载系统、平轮探测系统提供准确的车次、车号信 息；建立故障车辆档案，实现全路信息共享，进行动态及跟踪管理. 车号自动识别系统的组成:由车辆标签、地面AEI设备、车站CPS设备、列检复 示系统、分局AEI监控中心设备、标签编程网络、铁道部车号信息查询中心等部 分组成。 车辆标签作为车辆的主要配件，内部存储器中存有车号信息及车辆的技术参数 信息。标签安装在被识别车辆的底部中梁上，每辆车安装一个标签。 地面AEI设备主要由室外的车轮传感器、地面天线和室内的RF射频装置、读出 主机、电源防雷、通讯及信号防雷等部分构成。地面AEI设备安装在铁路干线运 行区间站，局、分局交界口，编组站等处。实时准确地完成对列车及车辆标签信 息的采集，并将采集的信息进行处理，通过专线传至车站CPS设备。 CPS管理设备安装在局、分局交界口，编组站，大小货站主机房，完成AEI采集 数据的处理，并向列检复示系统和TMIS 系统转发数据 分局AEI监控中心监测AEI的工作状态，协调、指挥AEI设备维护，确保AEI 工作状态良好，实时接收本分局交界口AEI采集的列车和车号数据，并接收各台 AEI产生的故障信息和设备状态信息，通过对故障信息和设备状态信息进行分 析，可以及时了解地面AEI设备的工作状态，对故障及时处理。还可以监测货车 标签的工作状态 标签编程网络是标签安装前，将车辆信息写入标签内存的网络系统，可在车辆段、 厂和站修所对标签进行编程写入，其目的是防止出现错号、重号车。并对丢失损 坏的标签进行补装。

车辆检测技术——红外线轴温探测系统

第十一章红外线轴温探测系统 第一节红外热轴探测系统 红外线轴温探测系统经历了第一代、第二代及第三代，目前使用得较多的是第三代HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统。HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统(以下简称三型机)是为适应列车不断提速而开发的新型热轴探测系统，采用调制型致冷式光子探头和新型的自适应轴温计算技术，满足最高车速达360公里/小时运行列车轴温探测和热轴报警的需要。三型机的光子探头采用碲镉汞光导型(HgCdTe-Pc)器件，器件响应时间常数小于1微秒；探测器件采用半导体二级致冷，使探头的响应率及信噪比比常温工作状态下的探测器有很大提高。探头光路用调制盘调制，电路采用交流放大，实现高增益而没有漂移。探测器件采用国内器件，降低成本。 三型机的轴温计算采用新型的自适应轴温计算技术，定量测温，轴温计算准确。能满足5～360公里/小时运行的列车轴温探测和热轴报警的需要。自适应轴温计算技术使系统具有一定的自适应能力，以往的轴温计算技术以探头的状态和性能保持不变为基础，对硬件提出较高要求，而且若探头性能发生变化即需人工调整或维修。而自适应轴温计算技术使轴温计算精度不受系统状态变化的影响，能够自动适应探头工作状态和性能的变化，适应探测器件响应率的变化，适应探头光学系统增益和电路增益的变化，弥补探头的不一致性，保证轴温计算准确。三型机软件对异常波形进行处理，克服了由于探测器件对异常光源比较敏感而对测温和热轴预报的影响。三型机的采集板采用智能方式，以80C552作为CPU，一块采集板可以进行单方向轴箱温度波形的采集和车号信息的采集，便于系统扩展。三型机具有比较完善的自检，易于进行故障分析。三型机与红外线测报中心及复示站的通讯方式与现有设备兼容，可直接与现有网络组网运行。本章主要介绍探测站的内容，其它内容在《车辆运用与管理》中讲述。 一系统探测站构成及技术指标

高速机车轴温测试系统

课程名称：工程测试技术 设计题目：高速机车轴温测试系统 院系：机械工程系 专业：机制二班 年级：2010级 姓名：张振、季川、苏晓茜 指导教师：曾祥光 西南交通大学峨眉校区 2013年6月6日 课程设计任务书

专业姓名学号 开题日期：年月日完成日期：年月日题目高速机车轴温测试系统 一、设计的目的 为了积极避免机车轴温现象给行车安全带来的隐患，多年来，人们一直致力与轴温探测系统的研究。此处课程设计的目的在于研究DS1820传感器与单片机结合测试高速机车的轴温，避免轴温带来的危险。 二、设计的内容及要求 此处设计基于DS1820温度传感器与单片机的结合，测试高速机车的轴温。要求能检测机车每根轴的轴温、每台牵引电机的轴和抱轴瓦的温度。检测的温度通过微机处理，可随时在屏幕上显示。 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 西南交通大学

目录 一、测试任务 (4) 1、测试系统的主要技术参数 (5) 2、对测试系统的其他要求 (5) 二、测试方案的选择 (5) 1、传感器类型的选择 (6) 2、红外轴温探测 (7) 3、DS1820 (8) 4、检测计算机系统的选择 (12) 5、DS1820在单片计算机温度测控中的应用 (13) 三、测试系统的硬件和软件设计 (14) 1、系统的硬件构成 (14) 2、传感器与主机的数据传输 (15) 3、测试系统的软件设计 (16) 4、系统的功能 (19) 5、常见问题分析 (19) 四、测试系统的可靠性与抗干扰设计 (20) 1、系统电源的抗干扰设计 (21) 2、系统主板的抗干扰设计 (21) 3、系统软件的抗干扰设计 (21) 五、测试系统的应用前景 (22) 六、结束语 (22) 七、参考文献 (22)

红外线轴温探测操作规程

红外线轴温探测操作规程 一、技术性能和参数 1、电压：176~250V 2、频率：50Hz 3、室内温度：0~40℃ 4、相对湿度：≤85% 5、系统可靠性：电器部分＞104小时；机械部分＞5×104小时 6、车辆运行速度：5~180KM 7、工作寿命：≥4年 二、设备交接使用规定 1、交接班人员共同确认设备运行状态，向交班人员了解探测设备运行情况,检查记录台账,交接班人员在交接班日志（簿）上签字。 2、交接班时,交班人员应提前将设备擦拭干净及整理好环境卫生。 三、设备基本操作 1、鼠标在网络视图中移动 鼠标经过网站的图标时，会弹出一个信息泡，显示所经探测站的名称和当前状态。 2、点击列表视图中的简要报文 用鼠标左键点击列表视图中的简要报文，在左边的数据视图中显示该数据的简明的信息。

3、设置简明数据显示视图固定与非固定状态。 4、简明显示列车数据 用鼠标右键在数据显示视图中点击，会弹出一个菜单。在这个菜单中，包括有“轴温波形”、“静态数据”、“轴距、轴温示意图”、“轴温预报表”等项。 5、报警框中的操作 当进行热轴预报时，报警框会弹到所有的窗口的上面，以醒目的红色向值班员进行热轴预报的详细说明。 四、紧急情况处理的要求和规定 如遇设备、供电等发生故障或设备检修时,应及时通知相关部门和维修人员,填写故障、停机记录。 五、注意事项： 1、值班中，观察探测设备日常运行情况，探测设备各指示信号准确无误。值班员当班期间，禁止随意对设备进行停、送电操作。 2、接车中，观察探测设备接车状态，探测设备各接车指示信号准确无误。 3、过车后，查看探测数据，并填写过车记录。严格执行作业程序,正确分析判断热轴波形,准确进行预报,减少误报,坚决杜绝责任漏报。 4、所过列车有热轴故障时,填写热轴记录并通知电厂列检现场检车。 5、严格执行30分钟在岗确认制度。

国产轴温报警器发展简介.

我国国产轴温报警器发展情况简介 一、概况 轴温报警器从八十年代初开始应用于铁道车辆,先是进口民德车上采用的是熔断式预警,熔断式传感器布置于八个轴头,当某车轴温度达到 90℃时熔断丝熔断,报警装置发出声光报警。熔断式缺点是没有温度显示,对轴温变化的状态和趋势没有直觉提示。国产第一代轴温报警器产品采用的传感器基本都是电阻型的, 分别有铂电阻 Pt100、铜电阻传感器几种。电阻型传感器最大的不足就是灵敏度偏低(1欧姆电阻就要影响 Pt100近 3℃,受串联电阻的影响比较大。针对传感器串联电阻影响 测温精度的问题,国内于八六年初研制了采用电流型传感器 AD590的轴温报警器,这种传感器的特点是:流过它的电流仅取决于传感器所处的温度(温度变化 1℃电流变化 1uA ,不受传感器两端电压的影响。因此即使在传感器引线中串一个几千欧姆的电阻,也丝毫不影响测温精度。而且仪器结构大大简化,体积小,重量轻。同年,通过由中国科学院南京分院的主持,由成都、沈阳、兰州、上海、北京等各铁路局专家组成的鉴定小组的鉴定,该仪器开始在各铁路局推广使用。 八七年,这种电流型传感器的弊病开始暴露。在运用中,当接线盒受潮、结霜、绝缘下降时,传感器只要有几十微安的旁路电流,就能影响温度几十度,这是无法接受的。串联特性好了,并联特性就必然差了。当初 Pt100虽然串联特性差点,但并联特性非常好,即使并联一个几十 K 的电阻,也不会影响测温精度 1℃,而 AD590就是并联一个几百 K 的电阻,测温误差也能达几十度。总结了以上两方面的利弊,国内轴报器生产厂研制出了采用 PN 结温度 传感器的轴温报警器。这种传感器既不同于电阻型也不同于电流型,它的串联特性比电阻型的好一个数量级,而并联特性比电流型的要好几个数量级,因而具有实用价值。但是 PN 结的结电压在制造时难以控制,因而在大批量生产时,一致性和互换性就成了难题。 八八年五月,铁道部在苏州召开了客车轴温报警器统型会议, 会议制定了客车轴温报警器技术条件(讨论稿,技术条件中将温度传感器定为双 PN 结,采用选配的方法,

高速动车组轴温监测系统的设计

伺服控制 SERVO CONTROL 高速动车组轴温监测系统的设计 Design of Shaft Temperature Monitoring System for for High-speed EMU 大连交通大学电气信息工程学院 张冲冲（Zhang Chongchong） 轴承是保障高速动车组运行安全的关键零部件，其工作状态直接影响列车的安全运行，本文设计一款轴温监测系统应用于中国标准动车组上，在分析轴温监测系统装置的功能需求的基础上，采用模块化的设计方案，给出了设计思路。设计出的轴温监测系统能够实时监测轴承温度变化情况，对于判断轴承运行状况，采取针对性的防护、处理措施，保障列车运行安全，具有重要的现实意义。 关键词：轴承；零部件；轴温监测系统；动车组 Abstract: Bearings are the key components to ensure the safety of high-speed EMU. Their working status directly affects the safe operation of trains. This paper designs a shaft temperature monitoring system for use on Chinese standard EMU, analyzes the shaft temperature monitoring system. Based on the functional requirements, a modular design is given and the design ideas are given. The designed shaft temperature monitoring system can monitor the bearing temperature change in real time. It is of great significance to judge the bearing running condition and take targeted protection and treatment measures to ensure the safe operation of the train. Key words: Bearing; Parts; Shaft temperature monitoring system; EMU 【中图分类号】U266 【文献标识码】B 【文章编号】1561-0330(2019)04-0100-04 1 引言 近年来，我国高速铁路技术发展迅猛，为人民的出行带来了极大的便利。在铁路技术跨越式发展的当下，保障列车运行安全，具有重要的现实和长远意义。 轴承分布在转向架上的轴箱、齿轮箱、电机等位置，是保障高速动车组运行安全的关键零部件，起到支承回转体、减小摩擦损失、保障回转精度等重要功能。动车组由于运行速度高，运行线路空间跨度比较大，其走行部件除受常规冲击载荷外，还受到轨道不平顺、不规则道岔等因素带来的冲击载荷，在其上方的轴承处在高速运转，承载着巨大的负载，且长期受不规则作用力的影响，由于工作环境恶劣，轴承极容易导致磨损、剥落、裂纹等故障，给高速列车运营安全带来极大的安全隐患，因此非常有必要对轴承的运行状态进行实时监测，以保障高速列车运行安全。 我国在动车组引进之初，不同型号的动车组内的轴温监测装置制式不尽相同，且在温度采集方式、采集精度和通信策略等方面存在差异，给设备维护、管理、升级等标准化带来不便。据相关资料统计，超过50%的列车故障是由轴承问题造成的，因此，我国自主研发一款适用于中国标准动车组上的标准一致的轴温监测装置，实时监测轴温变化对于判断轴承运行状况，采取针对性的防护、处理措施，对于保障列车运行安全，具有重要现实意义。 100 THE WORLD OF INVERTERS

轴温报警器毕业设计

江苏科技大学南徐学院本科毕业论文 轴温报警器设计（axle-temperature alarm design）

摘要 以旅客列车的轴温作为控制对象，探讨了一种基于AT89C52单片机的轴温报警系统方案。该系统利用软件对采集的数据进行比较、处理，使得系统易于实现。便于维护。能满足当前铁路提速的要求 ,对保障列车的安全运行具有重要作用。 关键词：温度传感器DS18B20；单片机AT89C52；

Abstract The temperature in the passenger train control object is discussed, as a kind of AT89C52 single chip based on temperature alarm system solutions. This system using the software of the data collected in comparison, processing, the system is easy to realize. Easy maintenance. To meet the demands of the railway, the speed of train operation safety guarantee plays an important role. Key words : DS1820; Single Chip Microcomputer AT89C52;

目录 第一章绪论 研究背景及现状 1.1研究背景 1.1.1国内研究现状 1.1.2国外研究现状 1.2研究方案 1.2.1单片机选择 1.2.2集成传感器的选择 第二章主要硬件介绍 2.1单片机AT86C52介绍 2.1.1 主要性能参数 2.1.2 功能特新概述 2.1.3 引脚功能说明 2.2 DS18B20介绍 2.2.1 DS18B20内部结构 2.2.2 DS18B20温度传感器的存储器 2.3 LCD显示器 2.3.1 单色液晶显示器的原理 2.3.2 1602LCD的引脚功能 2.4 “看门狗”电路 2.4.1 “看门狗”的工作原理 第三章软件开发环境介绍 集成开发环境 KEIL 1. u Vision2 IDE 2. C51编译器和A51汇编器 3. LIB51库管理器 4. BL51链接器定位器

轴温检测系统

轴温检测系统 列车在运行过程中，机车车辆与钢轨的冲击、动力效应和振动，将导致车辆走行部分各轴承的发热。当轴承磨损和产生缺陷时，不正常发热增大，轻则热轴、固死造成机损，影响车辆的正常运行;重则造成疲劳破坏和热切轴，车毁人亡，严重影响铁路运输安全，造成巨大的生命和财产损失可见，所以开发研制性能优良、可靠的列车车辆轴温监测报警系统，对保证行车安全具有重大的意义。 近年来，国内外研究人员利用各种测试方法对列车轴温进行了大量的研究，车载接触测量式与地面红外探测式是目前最主要的两种措施田，但因受空气介质、周围环境、车型以及行驶中车体晃动等因素的影响，易造成检测误报率高、浪费大量人力、物力进行维护等因素等不可靠情况。经查论文与分析，我们把无线数据传输模块和温度测量相结合设计了一种新型列车车轴温度无线监测系统。 1测温系统的要求 根据TB/T 3057-2002《机车轴承温度监测报 警装置技术条件》和TB/T 2226-2002《铁道客车 用集中轴温报警器技术条件》，轴温报警器性能参数 应符合在-15~105℃时，系统测量误差镇士2℃， 而在<-15℃或>105℃时，系统测量误差镇士4 ℃

2车轴 目前，我国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴，但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用) （1）名称 （2）型号 铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中，规定我国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种，即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴；标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种，即D、E、F、G型滑动轴承车轴。滑动轴承现在主要用于重载车辆上，因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。各型货车车轴的轴重、和车轴的基本尺寸如表1-1表1-2、所示。

无线传感器网络在列车轴温监测系统中的应用

河北工业大学 硕士学位论文 无线传感器网络在列车轴温监测系统中的应用 姓名：张矢 申请学位级别：硕士 专业：电子与通信工程 指导教师：杨瑞霞;李铭 20071201

河北工业大学工程硕士学位论文 无线传感器网络在列车轴温监测系统中的应用 摘要 列车轴温探测系统是对运行的铁路列车车辆轴温进行监测，发现车辆热轴、防止车辆燃轴的安全保障设施。目前货运列车广泛采用的是红外线轴温探测系统。但是这种利用红外线技术的探测系统不能实时监测列车轴温；并且容易受到列车运行震荡、温度等环境因素的影响，降低探测结果的可靠性。 该文设计了基于无线传感器网络的列车轴温监测系统，利用无线传感网络对铁路货运列车轴温进行实时监测，及时发现车辆热轴、防止车辆燃轴。作为铁路运输重要的的安全保障。 该文研究内容包括三大部分。 第一部分系统整体方案的设计。介绍了无线传感器网络及其特点，描述了基于无线传感器网络的列车轴温监测系统的整体设计思路。 第二部分硬件电路的设计。详细地介绍了轴温监测系统硬件部分，给出了硬件部分的工作流程和全部的电路原理图，指出监测节点的作用及与机车控制台节点的设计区别。 第三部分软件的实现。该部分针对实际的轴温监测系统编写了点对点的数据通信协议，降低了数据通信量；设计了轴温监测节点和机车控制台节点的软件流程。 最后进行实际验证，通过监测系统的实际运行进行分析和验证，完成了整个系统的设计，并实现了本设计。 关键词：轴温监测，无线传感器网络，货运列车 i

无线传感器网络在列车轴温监测系统中的应用 THE APPLICATION OF WIRELESS SENSOR NETWORKS IN THE SYSTEM OF TRAIN AXLE TEMPERATURE MONITORING ABSTRACT The system of train axle temperature is the security and safeguard instrument to monitor and detect the axle temperature and to find the vehicle hot axle of the running train, prevent the axle from burning. At present, train mostly use infrared ray（IR）detection system. But this system using IR detection cannot detect axle of temperature, and easily influence by several environments，such as train’s shock、temperature , the result’s reliability are reduced. The detect system of axle temperature based on Wireless Sensor Networks(WSN), using WSN to monitor and detect the axle temperature in time ，find the vehicle hot axle of the running train，prevent the axle from burning. In this thesis, the main content of study includes the following three parts. The first part is designing of the whole project, which introduced features of WSN and thoughts.The second part is hardware design，which introduced hardware of the Testing System for the Train Axle Temperature. It includes working-flow, circuit schematics and so on.The third part is software operation. It includes related data communication protocol, software working-flow for testing & controlling units. And software design meets the target requirements.At last，according to the system requirement of railway concentrative axletree temperature alarm integrated test-bed, complete the design of the system and implement the system. KEY WORDS：axle temperature monitor, wireless sensor networks，train ii

红外线轴温探测系统的发展与思考_赵长波

文章编号:1002-7602(2009)01-0028-03 红外线轴温探测系统的发展与思考 赵长波,陈 雷 (铁道部运输局装备部货车处,北京100844) 摘 要:回顾了中国铁路红外线轴温探测系统的发展历程,介绍了各时期红外线轴温探测设备的技术特点,分析了红外线轴温探测系统的运用现状,并根据红外线轴温探测系统的发展方向提出了建议。 关键词:红外线轴温探测系统;历史回顾;运用现状;发展方向中图分类号:U 270.7 文献标识码:B 收稿日期:2008-09-05 作者简介:赵长波(1966-),男,高级工程师。 中国铁路自1978年开始推广具有自主知识产权的红外线探测技术以来,经过30年的发展,红外线探测设备总量达到3412台,目前已经全部覆盖中国铁路7 8万km 的营业里程,形成了世界上最大甚至是最先进的红外线轴温探测网络,每年都防止了大量燃切轴事故,为铁路运输安全生产做出了贡献。 红外线轴温探测系统的发展大约经历了4个阶段:第1阶段以探测滑动轴承为主,技术方法是采用描笔记录仪,将得到的结果在记录纸带上画出对应于滑动轴承温度的等高线,探测设备无法对数据进行分析、处理和存储,设备称为一代机;第2阶段以探测滚动轴承为主,兼顾滑动轴承,采用计算机技术,能够对探测数据进行分析和处理,并进行数据存储,设备称为二代机;第3阶段以适应高车速为主,采用光子探头技术,并加装了车号跟踪装置,实现了车号智能跟踪和热轴预报,设备称为三代机;第4阶段全面利用5T 预报信息进行综合预报,并采用了双探结构,热轴预报的准确性高,较好地适应了铁路提速和重载的需求,并统一制式,统一标准,设备称为四代机或统型机。 对红外线轴温探测系统的发展历史进行回顾和展望,有助于红外线工作者更好地做好各项工作。 1 国内外红外线轴温探测技术发展回顾 1.1 国外红外线轴温探测系统的历史和现状目前,国外红外线探测设备主要生产厂家有美国GE 公司(原SERVO 公司,已经被GE 收购)、美国SOU TH TECH NOLOGY 公司、法国CSEE 公司、法国ALSTOM 公司、瑞典费郎泰克公司(Frontec Co mp.Sw eden)、奥地利AV I 公司和德国TC 公司。美国1952年研制出第1台红外线轴温探测仪,专利申 请者是AUBREY V CASEY 。随后美国的SERVO (伺服公司)、GE(通用电器公司)及RAILTRON 公司分别为自己的红外线轴温探测仪申请了专利。在20世纪80年代末90年代初,由于微型计算机和微处理器的出现,美国公司完成了红外线轴温探测系统的升级换代,使系统能够实现自动热轴判别和自动语音报警等。 从1989年开始,中国铁路从美国哈曼电子公司(H armon E lectr onics Inc)定购了多批红外线轴温探测设备,安装在广铁集团公司管辖的京广线和广深线。由于我国铁路车辆轴温探测的技术条件较为复杂,所购设备的软件不能满足我国铁路的要求,所以未能取得令人满意的效果。目前这些设备正在逐步被国产设备所替换。 1.2 我国红外线轴温探测系统的历史和现状1. 2.1 一代机 我国从1958年开始进行应用红外线技术探测铁路车辆轴温的研究工作,通过铁路内外有关科研人员15年的共同努力,于1973年试制出了第1台样机。1977年铁道部完成对H ZT 1型描笔式红外线轴温探测器的技术鉴定,1978年全路推广运用红外线轴温探测器,先后在各编组站、区段站配备了红外线轴温探测器。H ZT 1型笔式红外线轴温探测器一般由安装在进站咽喉区外边的探头、探头附近的发送端机和列检所内的接收端机组成,由接收端机的描笔式记录仪根据轴温信号绘出轴温波形,供值班员判别后通知列检人员处理。探测器不具备数据处理和贮存记忆功能,以探测滑动轴承为主,适应的列车速度为5km /h ~70km/h 。 为了加强对红外线轴温探测器的管理和运用,铁道部于1982年颁发了 红外线轴温探测技术管理规则 ,建立了红外线轴温探测器生产基地,各铁路局也 28 问题讨论 铁道车辆 第47卷第1期2009年1月

KZS／M-II型集中式轴温报警器使用维护说明书

附录 18 KZS／M-Ⅱ型集中式轴温报警器使用维护说明书 1概述 KZS/M-Ⅱ型铁路客车集中式轴温报警器是根据铁道部要求最新研制的用于铁路客车轴温监测和报警的高技术产品。它采用最新的微型计算机芯片，结构简单、工艺先进、可靠性高、抗干扰能力强。 随着客车结构的不断变化，要求客车电器装备体积缩小，以提高有效的载客空间。在铁道部有关部门的要求下，我公司对KZS/M-I型轴温报警器的结构进行重新调整，实现体积小型化，以满足新型客车发展的需要。为区分与KZS/M-I型轴温报警器的不同，特将小体积报警器定为KZS/M-II型轴温报警器，其功能、接线方式、性能指标、键面操作方式与KZS/M-I型轴温报警器基本相同。 2特点 2.1该仪器是数字式传感器和模拟传感器兼容的机器。仪器自动识别、自动兼容任意混装的数字和模拟传感器。该仪器既可以使用TKZW-1T型(统一型)传感器，也可以使用数字式传感器。用户使用非常方便。 2.2 该仪器具有全列车报警和单独报警功能。乘务员在列车的任何一节车厢都可以知道整个列车任何一节车厢任何一个轴位的轴温。这将大大方便乘务人员的工作。该仪器采用一体化结构、温度测量、显示、数据信号传输、电源等都在一台机器内、只需接上传感器就可以正常工作。若不连接载波线，则只能当一般的轴报仪使用。仪器使用时对广播无任何干扰。 2.3该仪器采用先进的模块式开关稳压电源，能在DC36—72V或DC77V~138V（110V标准时）范围内可靠工作。一体化结构，工作可靠，带负载能力、抗干扰能力强、不易损坏、克服了一般逆变电源的缺点。 2.4由于该仪器采用大规模集成电路、计算机微处理器（CPU），智能化处理传感信息、模块化结构，因此结构简单、没有一个需要调节的元件，可靠性大为提高，仪器达到“免维护”，解除了用户的后顾之忧。

红外线轴温探测系统存在的问题及措施

红外线轴温探测系统存在的问题及措施 红外线轴温探测系统目前被广泛应用于铁路车辆轴温动态自动监测。该系统具有自动计辆计轴、自动测定轴箱温度、自动滚滑判别、自动热轴判别、自动报警打印和轴箱波形再现，以及客货车兼容等功能，可微机联网通讯，实现热轴跟踪和集中管理。能有效地防止列车热轴、切轴事故发生，确保列车行车安全。但对照铁道部红外线管理规程、标准以及红外线无故障运行考核的要求，从济南铁路局红外线的运用情况来看还存在一定差距。针对日常工作中发现的红外线运用、设备检修、设备质量、故障抢修和标准化车间建设等方面的问题做出如下分析与对策： 1问题及分析 1．1红外线设备运行故障及质量问题 红外线设备运行中较突出的故障为磁头自检异常、探头自检异常、交流电自检异常)、通讯中断，现结合检修发现的问题作进一步的分析。 1)磁头(钢)自检异常 当磁钢出现异常故障时会出现漏接车、错接车或不接车的现象，影响到红外线设备对列车轴温的正常探测。在检修中发现，磁头异常故障出现较多的站点其磁钢噪声和绝缘值多数超标；有的磁钢使用年限超期，老化现象严重；有的磁钢安装高度不符合要求等，由此可见磁头自检异常故障的发生是由于磁钢的运行质量不高引起的。 2)探头自检异常 当探头自检异常的故障发生时多数反映为探测轴温波形异常，出现热轴报警异常或无探测轴温数据的现象。在检修中发现，探头异常故障出现较多的站点其探头静噪声、漂移和输出幅值多数超标，电缆也有绝缘不良的现象，可见探头的技术指标异常和维护不到位是探头自检异常的直接原因。 3)交流电自检异常 根据铁道部《红外线轴温探测系统管理检修运用规程》规定：交流电电压允许波动范围是(176～253V)；按红外线联网检测原理，当交流电源电压波动超限或瞬间掉电时，系统就会检测到交流电异常的故障，对红外线设备的板件造成较大冲击，严重时还会引发其它部件的故障。在检修室外供电设备时发现部分接贯通线的变压器有欠维护的现象；另外，还发现探测站的室内两路电转化接触器状态不良(触点焦化)，当电压波动时误动作频繁，由此看出电转化装置的检查、维护是不到位的。 4)通讯中断、误码 按红外线联网检测原理及设备的通讯特性，当通信通道出现瞬间中断、信号质量不好(电平小于一13dB或噪声大)或设备通讯板件故障，系统便会准确记录故障发生的时间、停时和次数。从北极坡探测站的障数据看，交流电源断电、通讯中断及通信电平异常的故障较多。 1．2红外线设备检修的问题 1）突发性故障无法在《红细》规定时间内完成 《红细》规定红外线故障停机需在规定时间内恢复，昼间6小时，夜间12小时。按照管理实际情况，上线作业必须纳入天窗修范围，这样就无法在规定时间

车辆轴温智能探测系统(HTK-499型)探测站维修工作业指导书

车辆轴温智能探测系统（HTK-499型）探测站维修工作业指导书 版本号：A/0 受控号：

1.适用范围： HTK-499型THDS设备半月检维修。 2.目的： THDS设备保养及维修有序可控，保证轴温探测设备正常探测和正确预报，特制定此作业指导书。 3.岗位任职条件： 3.1 应具有中专及以上文化程度；应从具有一定实践经验和掌握专业技术知识、责任心强的人员中选拔，实行竞争上岗，择优录用。 3.2上岗前须经过铁路局组织的技术培训，培训合格后填发《铁路岗位培训合格证书》，做到持证上岗，岗位合格证由铁路局进行年审。 3.3 应掌握铁道车辆、计算机、网络通信技术等相关知识，熟练掌握THDS 使用维护技能，具有快速判断、处理设备故障的能力。 4.工艺装备： HTK-499型THDS设备、万用表、毫伏表、兆欧表、直尺、卷尺、校正架、钢刷、毛刷、电烙铁、吹尘器、电吹风、老虎钳、斜口钳、尖嘴钳、大小起子、扳手、温度计、无线传输机、灭火器等。 5.材料： 酒精、油漆、黄油、机油、棉纱、抹布、绝缘胶布、备用芯片、备用探头等。 6.环境要求： 维修工精神状态良好，服装整洁；工作场地干净。 7.工步及技术要求: 1

7.1 作业准备 7.1.1着防护服，佩带臂章。 7.1.2清点工具，检查仪器仪表。 7.1.3电话向局车辆运行安全监测站、段复示站告知检修开始。用标准用语报到，报到标准用语如下：“局车辆运行安全监测站，×××探测站维修工×××做半月检，防护人×××”，“段复示站，×××探测站维修工×××做半月检，防护人×××”。 7.1.4轨边作业至少2人，上道作业设专人防护，专职防护人员1至2人。佩戴防护袖标，携带对讲机或口哨等通讯、提示工具，按规定来车方向防护视线不少于200米。 7.2室内设备检查： 7.2.1检查擦拭电源防雷箱：电压表指示170～250V，电流表指示0.5～2A，防雷器件无损坏，箱内无灰尘。检查擦拭信号防雷箱：接线端子无松动、防雷器件无损坏、箱内无灰尘。 7.2.2 检查电涌保护箱： 1）电涌计数器与前次读数对比，发生计数后检测电涌保护模块，损坏更换。 2）电涌保护模块无变红指示，外观无异常，异常更换。 7.2.3检查交流电源箱： 1）输入电压170V～250V，输出电压200V～250V。 2）检查交流电源箱后面板各插头插接是否牢固可靠。 3）双路电源切换装臵：手动检查切换装臵作用良好。 2

轴报器常见问题及解决方法

第二章课外拓展 对轴温报警器的一些改进 Abstract: In the operation of railway transportation, Axle Box Temperature Alarm can detect the overheating of a wheel axle box timely, to avoid derailments and subversion due to long time of overheating. It is an important component of modern rolling stock parts. But in actual use, there is still many problems exist., such as false positives of overheating occurred frequently, a large number of omissions, sudden failure and so on. Therefore, there are many fields can be development on Axle Box Temperature Alarm. In this paper, I will tell you 3 methods to improve the reliability of Axle Box Temperature Alarm: PLC control, resolve the interference of magnetic steel and add a pre-alarm. Keywords: Axle Box Temperature Alarm PLC control magnetic steel improve 1.引言 在铁路客车运行中，轴温报警器可及时发现轴温故障，避免由于长时间热轴导致客车出轨、颠覆而危及行车安全， 是现代铁道车辆的重要组成部分。经过对多种轴温报警器的使用情况的反馈，近年来多采用集中式轴温报警器，其中以KZS/M-I(D)型集中轴温报警器使用最为广泛，它在数模兼容、数字滤波、抗干扰和可靠性等方面均具有优势和突破。 但在实际运用中依然存在很多的问题，如轴温误报警动作频繁，造成了严重的噪声污染。如在第三次提速后，自2001年1月12日——2月19日，乌鲁木齐车辆段配属的332辆25K型快速客车发生轴温报警的轴位数累计839个。乌段全部进行了轴箱开盖检查：报警温度在外温+37℃～+44℃的795个轴位，检查发现仅有3个混水、一个轻度油变；外温在+45℃～50℃的28个轴位，检查发现有 1个混水、1个轻度油变；外温+50℃～60℃的2个轴位，检查发现有1个中度油变；外温+60℃以上的有14轴位，未发现异常，属于轴温报警器系统故障。以上资料说明：外温在+37℃～+50℃和+60℃以上时，出现大量的轴位轴温报警。每天库内检修人员对轴箱开盖达20多个，有时达30多个，这不仅增加了检修人员的工作量，同时，也给轴箱开盖后的检修质量带来隐患。特别是运行途中，出现大量轴位轴温报警，加重了乘务员的负担，也增加了客列检开盖工作量，由于报警声响大于75dB，噪声对旅客影响较大。 此外，轴报器还存在大量的漏报、突发故障等情况。因此，轴温报警器上有很多可以提高、发展的地方。 2改进措施 以下是一些改进和发展轴温报警器的意见和方向： 2.1 采用PLC代替单片机控制轴温报警器 与单片机控制相比，PLC专为工业环境下的应用而设计，具有抗干扰能力强、

一种机车轴温检测装置的设计

一种机车轴温检测装置的设计 摘要：本文设计了一种用于对机车轴温信号进行实时采样、存储与传输、实时 数据处理的检测装置。系统以LPC2136作为主控器件，包括DS18B20温度采集电路、USB存储电路，显示报警电路和声光报警电路，通讯接口采用的是RS485， 实现了对机车轴温实时检测、记录和报警的功能。 关键词：轴温；检测，USB存储 1、引言 伴随着我国近几年铁路的高速发展，特别是铁路提速后，行车安全越来越重要，车轴是机车上的重要部件，车轴的温度是重要的安全指标之一。轴温监测系 统是对高速运行的机车车辆的车轴进行监测的一个系统，当温度过高时实现自动 报警。已有的机车轴温监测装置大都采用传统的51单片机，不但系统执行速度慢，而且由于片内资源及程序存储空间匮乏，芯片还要外接程序存储芯片等外设 来弥补其自身片内资源的不足，同样使整个系统的性价比降低。并且采用IC卡来进行数据的存储，存储容量小，记录信息简单，不适合机车长时间运行时数据的 采集工作。针对上述的不足，本文设计了一套基于LPC2136单片机的USB海量存 储的机车轴温监测装置，可实时监测机车的轴温、海量存储行车数据和机车轴温、语音报警和液晶显示轴温故障信息。 2、系统组成及工作原理 机车轴温检测系统的结构框图如图1所示，主要由LPC2136处理器模块、 DS18B20轴温采集模块、轴温显示模块、USB存储电路、语音报警电路等组成。 图1 系统结构框图 3、系统硬件设计 3.1 处理器模块 处理器是整个系统的核心，其主要任务是对机车的轴温进行采集、轴温数据的处理以及 存储、LCD的数据显示、语音报警的处理以及用户操作指令的接收与处理。为了满足系统高 性能和低功耗的要求，本设计选用ARM7TDMI-S内核的 LPC2136处理器。 LPC2136处理器采集各点的轴温数据，并将其存储至USB存储器中。与此同时，将机车 轴温发生故障时进行报警处理，轴温数据采集完成后，LPC2136处理器将对每一个点的检测 数据进行判读和处理，当温度超过设定值时，处理器启动语音报警并且在液晶显示屏上显示 具体故障点的位置，以便司机或是维修人员及时对故障进行处理。 3.2轴温采集电路 要确保系统稳定可靠的运行，本设计采用了单总线数字温度传感器DS18B20进行测温。DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的一种改进型智能温度传感器。他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式，并且从DS18B20 读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写，温度变换功率来源于 数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20 可使系统结构更趋简单，可靠性更高。DS18B20与ARM7的接口电路如图2所示。 图2 DS18B20与ARM7的接口电路 3.3轴温显示电路 本设计采用MS12864J液晶屏，它是一种汉字图形点阵液晶显示屏。该模块显示分辨率为128×64，接口方式灵活，操作指令简单、方便，并且可构成全中文人机交互图形界面。可以 显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示。低电压低功耗是其又一显著特点。由该 模块构成的液晶显示方案与同类型的图形点阵液晶显示模块相比，不论硬件电路结构或显示

THDS-B型红外线轴温探测系统探测站软件使用说明书(第二版)

THDS-B型红外线轴温探测系统探测站软件使用说明书 （第二版）

目录 1.引言 (3) 2.软件安装 (3) 2.1.运行环境 (3) 2.2.安装与配置 (3) 3.IPC工作模块 (6) 3.1.IPC工作模块配置文件制作说明 (6) 3.2.IPC工作模块主界面说明 (7) 3.2.1.探点实时状态显示区 (8) 3.2.2.探点设备调试显示区 (10) 3.2.3.示波器显示区 (10) 3.2.4.过车数据显示区 (12) 3.2.5.热靶数据显示区 (13) 3.2.6.自检数据显示区 (13) 3.2.7.标签数据显示区 (13) 3.3.IPC工作模块轴温波形采集偏移量设置说明 (14) 3.4.IPC工作模块手动热靶标定使用说明 (16) 3.5.IPC工作模块系统标定使用说明 (17) 4.数据分析使用说明 (21) 4.1.过车数据显示 (21) 4.2.热靶数据显示 (22) 4.3.自检数据显示 (23) 5.IPC工作模块菜单功能使用说明 (24) 5.1.文件菜单 (24) 5.2.工作菜单 (25) 5.3.曲线菜单 (25) 5.4.窗口菜单 (26)

5.5.控制菜单 (26) 5.6.工具菜单 (27) 6.通信软件（Netrans） (30) 6.1.软件概述 (30) 6.2.软件安装 (31) 6.3.启动界面 (33) 6.4.注意事项 (33) 7.IPC工作模块数据存储格式说明 (34) 8.PM软件说明 (34) 9.电子盘基础 (35)

1.引言 THDS-B型红外线探测站软件主要由两个软件模块组成，分别是工作模块和通信模块。工作模块（可执行文件名：IPCWork.exe）的主要功能有：接车、热靶标定、系统标定、设备调试、温度计算、热轴预报、系统自检等；通信模块(可执行文件名：netrans.exe）负责与中心的数据通信，支持网络传输、专线话路和拨号话路传输。 2.软件安装 2.1. 运行环境 探测站软件的设计运行环境最小配置如下：CPU主频3.0GHz、内存1GB、硬盘80GB、主板具有至少5个PCI插槽和2个ISA插槽、Windows XP 操作系统。 2.2. 安装与配置 探测站软件工作模块（IPCWork.exe）运行，需要硬件设备AD模拟采集卡和IO数字卡的支持，因此在运行IPCWork.exe程序之前，必须首先安装好AD 模拟采集卡和IO数字卡及其相应的驱动程序，并做好相应的配置。 探测站软件需要使用“thds_setup.exe”安装包进行安装，其安装过程如下：双击“thds_setup”图标，弹出一个名为“THDS-B探测站安装程序”的对话框，如图1.2.1所示。