高速铁路道岔监测系统现场监测单元的设计与实现.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
高速铁路道岔监测系统现场监测单元的设计与实现
姓名:曹均平
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:王长林
20070301
摘要西南交通大学硕士研究生学位论文第随着全国第六次铁路提速以及客运专线和高速铁路的建设,对铁路线路的有效性提出了更高的要求。其中铁路道岔及其转换设备的好坏将直接影响铁路运营安全。因此对道岔的维护和诊断被提到一个新的高度。但我国目前的道岔维护都是故障后的维修,这在高速铁路上将严重影响线路的运营,甚至引发灾难性事故。由以故障为导向的维护方式向连续的远程诊断以及时发现故障点及故障原因的维护方式的转变将是提高道岔维护效率的重要因素。目前我国铁路尚没有行之有效的道岔监测手段,道岔的日常维修和维护将占用较多的运营时间。目前的以故障为导向的道岔诊断与维护方式已不能适应我国铁路运营的发展。国外高速道岔对道岔状态的实时监测高度重视,采用了相应的道岔监测系统,如奥地利的道岔监测系统、俄罗斯的无接触道岔自动控制器糜诩觳饧夤烀芴⒎ü腡以及德国等都研制了相应的道岔监控系统。随着铁路运营速度的提高,结合我国的铁路发展的现状和国际经验,对铁路道岔转换设备状态的实时监测,是保障道岔设备安全和实现状态修的关键手段。论文参与研制了道岔现场参数监测分机,通过对高速道岔现场条件和功能需求的分析,将道岔现场采集数据用现场总线传送到车站机械室。现场分机包括多个参数采集板和一个数据主处理板,各采集板和主处理板之间通过芟呋チ3嫡净凳夷谏柚蒙衔换捎肔软件获取并分析采集的数据,并通过图形界面向用户显示道岔实时信息。本文在介绍整个系统设计框架的基础上详细介绍系统中道岔参数现场监测分机的硬件、软件设计,以及芟咴谄渲械挠τ谩O低惩ü殖〔馐裕采集的数据能够准确及时的传输到机械室,经过处理能满足系统要求。关键词:高速铁路;道岔;监测系统;籐
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第滦髀研究背景及目的国内外的研究现状及发展趋势西南交通大学硕士研究生学位论文我国是一个幅员辽阔的发展中国家,铁路在我国的国民经济中占有十分重要的地位。铁路的巨大运输能力为我国的经济建设起到了非常大的作用。随着我国经济的快速发展,对铁路运输能力的要求也越来越高。现有的铁路线路运输能力已经不能适应我国国民经济建设的需要。为了适应快速发展的经济对铁路运输能力的需求,全国各主要干线都全面提速,国家也投入大量资金新建快速客运专线。随着铁路各主要干线的全面提速和快速客运通道的开通,以及将来痟以上高速铁路的实施和发展,铁路道岔转换设备成为铁路运营安全的主要焦点之一,道岔转换设备状态的好坏将直接影响到列车运营安全。道岔是轨道结构中的薄弱环节,安全性相对较低。特别在高速客运专线上,道岔的安全性尤为重要。除设计和施工上注意外,对道岔的检测与维护也是个重要任务。目前我国的道岔维修都为人工故障后的维修,在高速线路上,道岔一旦出现故障将严重影响铁路的运营,甚至会发生灾难性的事故。另外,为保证列车和线路的运营效率,高速运行的列车要求对线路的维护和维修次数越少越好、时间越短越好。由于我国铁路目前尚无对道岔实施行之有效的自动监测手段,道岔的日常维护和故障道岔的维修,势必占用较多的运营时间。以秦沈线号道岔为例,电务例行检查共需要开启个箱盖,每开关一个箱盖大约要种樱ぷ髁烤薮蟆这种形势表明,目前道岔的维护和维修方式,已不能适应铁路运营的发展。因此研制我国自己的道岔监测系统,为高速铁路的道岔检测和维修服务便是当务之急。如果能建立一套道岔参数自动监测系统,自动检测道岔的状态和道岔转换设备的工作状态,就可以节省大量的检查时间和维修工作量。正是在这样的背景下,研制高速铁路道岔检测系统成为一种必然。国外高速铁路对道岔状态的实时监测高度重视,都研制开发了相应的道岔监测系统。如德国的道岔监测系统,对道岔监控的数据有:尖轨的位置、转辙机的电流、电压、各牵引点的转换力、转换时间、最小轮第
本论文主要研究内容监测。该系统安装与道岔没有机械连接装置,不会影响道岔使用,道岔监测已经在组道岔中安装了该系统进行实验,维修工作量大大减少,可对道岔糜诩觳饧夤烀芴U庑└咚俚啦砑嗖庀低骋丫5啦砑觳夂臀薹的检测与维护完全依靠人工完成,工作量巨大,耗费大量人力。随着铁路运转换设备工作状态的实时监测,已是保障道岔设备安全和实现状态修的关键高速铁路道岔监测系统,就是采用物理和,或化学、信息处理等有效手段,对高速运营的铁路线路的道岔及其转换设备的各种数据和道岔环境数据进行实时监测,为道岔的维护和使用提供数据。监测设备自身不应对道岔及其转应尽量避免对道岔及道岔转换设备等相关设备结