[发明专利]基于远程计量传递及互联网的列车轮对监测网校准方法

说明书

本发明公开了一种基于远程计量传递及互联网的列车轮对监测网校准方法，选取符合工况条件的列车作为选定列车，并以该选定列车在列车线路中移动的轮对作为对各个监测站进行校准的中间对象，在选定列车的一趟运行中完成对各个监测站的校准，也即：确保了在进行校准的时间变量中作为中间对象的轮对尺寸具有高稳定性而可以忽略不计其变化，使得轮对尺寸计量的精度能够在各个监测站之间传递，令各个监测站的校准精度能够得到保障，因此，本发明能够实现全列车轮对监测网的核查与校准，且校准过程不会影响列车线路的正常运作。

技术领域

本发明涉及铁路网列车在线安全监测与计量检测技术领域，具体的说是一种基于远程计量传递及互联网的列车轮对监测网校准方法。

背景技术

轮对尺寸在线监测系统属于计量检测应用技术并已广泛应用于铁路货车、客车、高铁、城市轨道列车轮对尺寸的在线测量。由于实现轮对在线测量的全部任务，需要多种传感器的多种方式测量，而轮对的测量要求精度高且随着列车运行磨损而逐渐变化，测量条件又受到如气候环境、列车轮对的运动姿态、传感器的安装位置、道床沉降和钢轨变形等影响，所以，一直以来轮对尺寸在线系统的抗干扰处于较低水平，并且校准始终由人工现场实施，校准精度和频度不能达到应用的要求，尤其是对于分散在铁路网的各个轮对监测站的校核问题更是难以得到及时的解决，严重影响了铁路运营的现代化装备管理。

一、铁路网的轮对检测介绍

铁路网列车的轮对尺寸测量系统简称为“TWDS”，作为保障列车安全运行的关键装备之一列入了路网的装备发展规划。“TWDS”系统可以安装在正线的出入站端、车辆段出入口、列检所等各种位置并与轮轴红外测温和轮对振动等测量子系统组成列车安全运行的分布式保障系统，由于轮对尺寸要求测量精度高使其实施难度高于其他子系统，参见机车与动车车轮动态检测系统相关标准(表1)：

TB/T 3182-2007机车车辆车轮动态检测系统标准

表1技术指标 单位为mm

“TWDS”测量对象包括：车轮滚动圆直径、轮缘厚度、轮缘高度、内侧距和QR值。尺寸的运用由轮对管理规范限定：

①直径测量点要求距离轮对内侧70mm的滚动园直径即R70，其中特别地对于运用同轴左右轮径差要求0.1—1mm不等，原因是不同列车运行动平衡工况要求有不同的同轴轮径差，如高铁要求最高，适用范围上限至下限通常差60—80mm，超过下限需要更换轮对。

②轮缘厚度是安全重要指标，测量规定在R70踏面位置高12mm的轮缘厚度即D12，超过下限则需要加工，因为小于下限和高于上限都可能使列车的限位失控导致出轨，对应的磨耗安全指标管理也是有相关规定。

③轮缘高度测量规定是R70距离轮缘顶点的距离，也是规定了上限和下限用于保证列车的安全运行姿态。该指标与管理的踏面磨耗密切相关，踏面磨耗通常限定为8mm，对应的轮缘高度为35mm＝27mm+8mm，27mm是每次镟修加工的目标值，轮对寿命周期通常需要加工约5～8次。

④内侧距是标准的左右轮内侧距，用于判断左右轮对装配及运动变化状态，通常限制为1353±2mm。该参量在寿命周期8～10年具有不变性最重要的特质。

⑤QR值由轮规定义，即轮缘倾斜度指标，与R70、轮缘厚度和轮缘高度组成了标准踏面并由轮规限制运用的变化范围，保证列车安全运行的动力学要求。

因为列车的运行受到各种运动影响，并且随着不规则的磨损增加，滚动圆标准踏面变化为不规则的踏面，保证测量精度必须对各种扰动进行补偿，对列车运动方向、轮轴方向和重力方向的传感器测量以及几个方向之间的关联性影响进行及时的自动校准。完成轮对尺寸在线检测的多传感器多维度测量任务，已由广州市奥特创通测控技术有限公司的其它专利技术解决，本发明阐述如何解决路网大范围布点监测站的统一校准。