新红外线检测车的方案设计

　　为了防止燃轴、切轴事故的发生，全路已经建立了红外线轴温监测系统网络，并取得了非常好的效果。济南铁路局管内各条干线和一般线路都按照铁道部的要求建立起了相对完善的轴温探测网络。为了动态检查红外线设备的可靠性，确保设备动态达标，1997年，济南局在全路率先改造了由沈阳自动化研究所研制的红外线检测车，对济南局红外线轴温探测工作质量的提高发挥了很大的作用。

　　随着红外线一代机的淘汰，以及济南局管内京沪线、京九线、胶济线、陇海线上以光子探头为主的三型机设备的不断投入，再加上原车设备的不断老化，现有的检测车越来越不能适应新形势下的工作需要。为此，济南局车辆处借鉴其他路局的红外线检测车改造经验，与

北京康拓科技开发总公司、哈尔滨威克科技股份有限公司合作，共同设计了红外线检测车的改造方案。

　　1  红外线检测车的构成及功能

　　1．1构成

　　济南局红外线检测车采用的是一辆适应车速为160 km／h的RW_25K型车，车上安装了有红外线轴温探测设备的动态检测装置、车轮相对偏移以及垂下品监测系统、HTK--2003型AEI设备动态检测装置以及卫星天线接收系统。检测车上配备了供工作人员工作、生活、休息等的设施和用品。红外线动态检测设备组成见图1，HTK--2003型AEI设备动态检测装置示

 

 

　　1．2  功能

　　济南局红外线检测车的主要功能是自动检测红外线地面探测装置的测量精度、探头的探测方位偏移程度以及车轮相对偏移和车辆垂下品情况的实时监测，实施集中控制、集中测量、集中显示及无线数据传输；通过车载设备可改写标签系统，检测地面AEI读取标签信息部分是否正常；通过轴距信息数据检测地面AEI计轴、计辆、测速等是否正常；通过天线发射、接收报文数据检测地面AEI通讯部分是否正常；并且，随时提供红外线检测车的行走里程和运行速度。

　　2  红外线动态检测设备

 

 

　　红外线动态检测车，通过对车上模拟轴箱的控温、测温，与车下设备测温结果进行比较，从而判断地面红外探测设备的测温精度；通过对车上方位尺的加温，依据地面设备对方位尺的数据采集波形来判断地面设备的探测角度。为了解决模拟轴箱的控温精度，模拟轴箱采用一块220 mm×300 mm×15 mm的铝板，经阳极化并发黑处理后作为发热体，在铝板的一面用导热胶粘上薄膜加热片，同时在铝板上粘上3个PT100的铂电阻，分别用来控温、测温及用作过热保护传感器，在外面加一梯形外罩组成模拟轴箱。梯形外罩的作用是减少模拟轴箱表面的散热，使其不影响地面探头的扫描。通过采用智能开关控制器(Bang-Bang固态继电器)，使模拟轴箱控温精度静态达到0．3℃，动态达到1℃，这对地面红外线探头的动态标定提供了可靠的保证。图3为工作原理图。

　　3 车轮相对偏移以及垂下品监测系统

　　利用固定在车辆上的摄像头对钢轨的位置以及垂下品吊装情况进行实时连续拍摄，将视频信号传送到插在微机上的图像采集卡中，采集车辆运行时变化的钢轨图像数据和垂下品吊装情况，使用微机对采集的数字图像信息进行处理，计算出钢轨与车轮的动态相对位移，用作测温系统的位置偏移参考，同时对垂下品吊装情况进行实时动态监测，确保运行安全。

　　4 车号系统HTK—2003型AEI设备动态检测装置

　　AEI设备动态检测装置的主要目的就是动态检测AEI设备微波辐射宽度和微波发射频率。本装置采用动态情况下使用的检测车场强、频率测试仪。此仪器安装于检测车底部，由于货车标签正常工作的场强范围是3 V／m～30 V／m，当场强大于3 V／m时，测试仪启动定时器工作，同时开始测量信号的频率；场强小于3 V／m时，测试仪上的单片机读取定时器的值，通过计算得到频率值。如果测得的频率值与RF发出的3个固定频点相符，则将测得的时间值和频率值一起送往上位机，由上位机结合车辆的速度计算出天线的作用范围。通过动态检测铁路车号自动识别系统地面射频天线工作范围内的场强和频率，从而计算出天线的作用距离及RF的发射频率值。另一方面，检测车通过车号AEI地面站后，车上的AEI设备动态检测装置能马上获得该地面站上传的报文信息，从而根据该信息判定该地面站设备的工作情况。