[發明專利]地鐵車輛運行品質監測系統及其監測方法

在審

• 申請號: 202011363255.6
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN114559987A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 郭其昌;梅勁松;夏詩明;董智源
• 申請（專利權）人: 南京拓控信息科技股份有限公司
• 主分類號: B61L25/02
• 分類號: B61L25/02;B61L1/16;B61K9/08;B61L27/60
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 施婷婷;張蘇沛

本發明公開了一種地鐵車輛運行品質監測系統及其監測方法，所述監測系統包括軌旁檢測設備、現場控制中心和遠程控制中心；現場控制中心與軌旁檢測設備和遠程控制中心分別通信連接。軌旁檢測設備包括采集單元陣列、地面AEI天線、車輪傳感器，采集單元陣列為光纖傳感器陣列，光纖傳感器陣列設為多個光纖傳感器連續均勻分布在軌道中，多個光纖傳感器具有已知的間距，列車上的單個車輪在該段光纖傳感器陣列上行駛，即可繞該單個車輪一周，則針對該單個車輪利用光纖技術完成動態監測。本發明利用光纖傳感器測量技術，動態測量地鐵車輛的車輪不圓度和輪軌接觸位置產生的踏面損傷引起的輪軌作用力，超偏載，及運行狀態的監控，有效保障列車的運行安全。

技術領域

本發明具體涉及一種地鐵車輛運行品質監測系統TPDS及其監測方法，屬于軌道交通安全領域。

背景技術

軌道交通運輸是我國國民經濟的大動脈，中國鐵路的發展已經實現了鐵路的騰飛，中國的軌道交通路網已經遍布全國各地，如雨后春筍般地快速發展。然而，安全是鐵路運輸永恒的主題。軌道交通車輛的運載狀態、車輪損傷、車輛自身運行狀態對車輛運行安全至關重要，直接關系鐵路現代化管理以及運輸安全。隨著鐵路的提速，車輛脫軌事故的頻繁發生，超載運行現象嚴重，傳統方式的人工和車輛的靜檢難以判斷動態中的狀況，動態測量車輛的車輪不圓度和輪軌接觸位置產生的踏面損傷、載荷分布不均衡，實現快速診斷和預警，對車輛安全運行具有重要意義。

隨著鐵路快速發展以及城市化進程，鐵路大量開行重載貨物列車和長距離旅客列車，在確保行車安全的前提下，提高機車經濟性，科學合理減少機車的檢修成本成為一項重要任務。輪對是承載機車車輛的大部件，是確保列車運行安全，降低檢修費的重要關鍵部件。由于機車車輛軸重輪重不均衡性，造成輪對空轉和偏磨，加速了機車走行部輪對的磨損，縮小更換周期，增加人力和檢修成本消耗，嚴重時可能造成車輪崩裂或爬軌的列車脫線事故，因此快速檢測機車軸重輪重不均衡性也成為一項重要課題。

發明內容

為了克服現有技術中存在的缺點與不足，本發明的目的在于提供一種地鐵車輛運行品質監測系統，利用光纖傳感器測量技術，動態測量地鐵車輛的車輪不圓度和輪軌接觸位置產生的踏面損傷引起的輪軌作用力，超偏載，及運行狀態的監控，有效保障列車的運行安全。

本發明的目的還在于提供一種地鐵車輛運行品質監測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

地鐵車輛運行品質監測系統，所述系統包括軌旁檢測設備、現場控制中心和遠程控制中心，現場控制中心與軌旁檢測設備和遠程控制中心分別通信連接；軌旁檢測設備包括采集單元陣列，所述采集單元陣列：多個光纖傳感器連續均勻分布在軌道中，即為光纖傳感器陣列；光纖傳感器陣列平行設置在兩側軌道。

進一步地，所述光纖傳感器陣列按照與現場控制中心的直線距離分為近端光纖傳感器陣列和遠端光纖傳感器陣列，近端光纖傳感器陣列和遠端光纖傳感器陣列相對設置。

進一步地，所述光纖傳感器等間距分布在軌枕之間；所述光纖傳感器陣列包括至少六個安裝在連續枕間的光纖傳感器。

進一步地，所述光纖傳感器采用可拆卸的方式安裝在軌道中。

進一步地，所述光纖傳感器通過光纖電纜、光纖連接盒連接到所述現場控制中心的軌旁機柜中，光纖解碼器設置在現場控制中心的軌旁機柜中。

進一步地，所述軌旁檢測設備還包括地面AEI天線、車輪傳感器，地面AEI 天線、車輪傳感器均固定在地面軌道中，分別用于讀取車號信息以及車輪定位、計軸和測速。

進一步地，所述現場控制中心設為軌旁機柜，軌旁機柜內置控制箱、通信電源箱、交換機和服務器，現場控制中心還設有所述地面AEI天線和車輪傳感器的處理裝置；所述遠程控制中心包括各個遠程客戶端。

地鐵車輛運行品質監測方法，包括如下：