车辆轴温智能探测设备(THDS)探头快速标定装置研制.pdf

设备与机具
铁道车辆第54卷第5期2016年5月
文章编号:10027602(2016]05-0036-03
车辆轴温智能探测设备(THDS)
探头快速标定装置研制
齐辉1,郑黄松
(!.西安铁路局车辆处,陕西西安710054;2.广汉科峰电于有限责任公司,四川广汉618300)
摘要:介绍了THDS设备快逑标定菽置的设计原理、功能及俊用效采
类键词; TTHIDS;揉头标定;设计;功能
中图分業号:U270.7
文献标志码;B
2013年1月,铁运[2012]1280号文《铁路营业线施易跳变。
工安全管理办法》明确将车辆轴温智能探测设备
(2)探头镜片无自动清扫装置,在环境污染比较
(THI)S)半月检纳入天窗修作业项目,规定上道作业严重的地方,每次标定前均需用镜头纸擦拭。
必须在天窗点内完成。自执行这个文件以来,发现
(3》标定效率低。由于既有标定装置结构简单,
THDS设备天窗修存在天窗时间短的问题,导致设备一次只能对1个探头进行1个温度段标定,1台设备
检修质量下降,存在安全隐患。
需要进行最少8次标定才能完成,重复操作,标定效率
IHDS设备半月检作业项目主要有:(1)直观检低。
查和清洁紧固(需用时3-5min);(2)测量电气指标
(4)自动化程度低。不具备远程操作功能,每次
需用时10~15min);(3)测量尺す(需用时10~15均需要人T帯黑体到探测站现场在天窗时间内手动完
min);(4)探头标定(需用时60~90min)。可见,导致成。
作业时间过长的主要原因是探头标定时间过长。因
此,本文设计了TIDS设备快速标定装置
2THDS设备快速标定装置设计方案
既有探头标定方式存在的问题
针对既有设备探头标定方式存在的问题,对既有
TIIDS设备黑体热靶结构进行了优化,加装了探头镜
《车辆轴温智能探測设备(THDS)检修维护管理片清扫装和远程标定控制装置,实现了远程清扫探
规程》规定,THDS设备半月检时维修人员要用黑体头镜片和一次设温对4个探头同时进行一个温度段的
对毎一个探头进行加热至温升40C和70℃两级标标定、校正、精度验证的功能,减少了上道作业次数,提
定,如果温升40℃温度误差超过2℃或温升70C温高了检修效率和检修质量。
度误差超过3℃则要调整系统参数,直至温度误差在2.1快速标定装置功能
规定范围内。每次半月检要对1个探头最少进行2次
(1)黑体橢确控温功能。实现远程对探头热靶进
升温和降温操作,THDS设备有4个探头,最少需进行精确控温功能。
行8次升温和降温操作,一个探测站一个探测方向的
(2)实现系统工作前,探头镜片清洁装置远程对
探头标定需要60~90min,如果既有黑体不稳定,则探头镜片进行清洁
时间更长,导致天窗点内不能完成THDS设备检修作
(3)远程探头血线校正、标定功能。实现远程对
业,使THDS设备检修质量下降,安全风险增人。分热靶快速升温过程中探头温度响应曲线的自动标定
析认为,既有探头标定方式存在向題如下:
校正;有探头镜片清洁功能。
既有黑体温度稳定性差。由于受风、雨、雪等
4)远程测温精度验证功能。实现在铁路局监测
客观环境影响,既有黑体加温从环境温度开始加热至站、车辆段刎检复示中心和探测站进行远程温度验证。
温升70℃,由于无保温装置,造成表面温度稳定性差,
2.2快速标定装置结构设计
收稿日期:2015-03-13;修订日期:2016-02-29
2.2.1热靶结构迓计
作者简介:齐辉(1974-),男,高级工程师。
在既有THDS设备黑体热靶的基础上重新设计
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万方数据
车辆轴温智能探涮设备( THDS)探头快速标定装置研制齐辉,郑黄松
了热靶结构,加强了热靶加热板的保温性能,提高了热2.3怏速标定装置远程标定软件设计
靶加热板的热稳定性,为实现系统的精确测温控湿打2,3.1探测站远程标定教件
下基础。
在探测站主机控制软件系统上增加热靶标定功
(1)增加聚四氟隔热环、石棉隔热板和钢衬板
能、自控温功能、自修复功能、自标定检验功能,接收远
个保温组件,加热板通过这3个保温组件与热靶铝基程控制中心(铁路局THDS设备监测中心)命令并向
板连接,减少加热板的热传递。钢树板采用六边形设。远程控制中心发送标定结果,以备监测中心查询。
计。优化后的热靶提高了保温性能,确保了标定热靶2.3.1.1热靶标定功能
控温稳定。图1为优化后的热靶结构。
THDS探测站远程标定软件通过智能识别判断
是否进行热靶标定,若条件具备,则开始进行热靶标
定。热靶标定过程中,主程序同时采集靶温和轴温,形
成一个温升曲线(图3)
钢村板(1.5mm)
聚四氟隔热环(3mm
石棉隔热板(2m)
1.0
加热板(2.5mm)
图3热靶标定曲线
2.3.1.2自控温功能、自修复功能和自标定检验功能
THDS设备主程序可以接收远程控制中心命令,
图1优化后的热靶结构
使热靶温度恒定在某一温度点。探测站通过定点标定
方式校正系统测温误差,使系统自动标定方式代替人
2)优化热靶薄膜电加热器,提高了电加热功率,工标定方式,标定结果可上传至监测中心。
增大了加热面积,提高了热靶的加热速度。
2.3.2监测中心远程标定软件
(3)热靶表面采用专用红外热辐射涂料喷涂,提
THDS设备在加装快速标定装置后,监测中心通
高了热辐射效率。
过下发标定命令设定热靶目标温度,探测站设备在接
2.2.2远程标定控制箱设计
收到命令后自动进行系统标定。探测站设备将标定结
采用标准的3U机箱,能够兼容THDS-A型
果实时发送至监测中心,用户可通过反馈结果进行调
THDS-B型车辆轴温智能探测设备。远程标定控制整参数,确保测温质量。可通过监测中心查看并分析
箱由温度控制板和电源组成。温度控制板实时采集热探测站设备工作状态,及时发现设备隐患,便于检修时
靶的温度信号,并控制电压输出大小,远程标定控制箱有针对性处理,减少了作业时间。
通过温度控制板实时采集的热靶温度信号自动控制热
靶加热温度,同时将温度信号转换成电压信号送到主3硬件维护
机箱AD板(模拟信号转换成数字信号)进行定量显
THDS设备在加装快速标定装置后,日常检修时
示。图2为远程标定箱结构框图
维护人员只需对THDS设备进行简单的清扫和电压
指标测量,检修时间不大于5min,维护简单,方便,易
野?详平
操作
电流温度控制→左转换滤波输出将温度
板实时采集
号输出到主
的热靶温度
机箱AD板
4使用效果
电压信号
进行模拟信
右热」电流
右侧几转換滤波输出-号转换
2014年9月,THDS快速标定装置在西安铁路局
太中银线宁条梁探测站安装应用,应用结果表明,该装
图2远程标定箱结构框图
置实现了远程自动系统曲线标定、校正、测温精度验证
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