基于轨道信号和强磁干扰环境下在线自动检测设

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摘要：轨道交通是现代化建设的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在服务于社会公众，最大限度地满足人们的出行需求。在各种交通工具中，具有运送量大、速度快、安全可靠、污

轨道交通是现代化建设的重要基础设施，它安全、迅速、舒适、便利地在服务于社会公众，最大限度地满足人们的出行需求。在各种交通工具中，具有运送量大、速度快、安全可靠、污染低、受其他交通方式干扰小等特点，它是现代化进程发展所必须的交通工具。其中轨道交通信号设备是轨道交通的主要技术设备，它担负着指挥列车运行、保证行车安全、提高运输效率的重要任务。轨道交通运营安全是轨道交通运营中最重要最核心的部分，它不仅是交通运营生产的基本要求，也是运营企业产品质量的一个重要特征。目前，轨道交通运营安全管理日益受到社会各界的广泛关注，交通安全是轨道交通运营的重要前提，是确保人们政治、经济、文化、军事等生活正常发展的基础。

为确保轨道交通运营安全，除了轨道信号系统、轨道交通运营系统外，同时为了保障车辆本身及运行安全就需要对车辆进行实时检测及监控，因此在轨旁安装各种在线自动检测设备就成为了必然，目前较成熟的在线自动检测设备有车轮在线自动探伤系统、轮对外形尺寸综合检测系统、车轮踏面擦伤检测系统、车辆转向架轴承声学检测系统、轴温探测系统、受电弓检测系统、车号自动识别系统、列车状态监控系统等。他们的共同点就是必须安装在列车车轮运行的轨道线路上且不得干扰轨道交通信号影响行车安全，同时为了保证较高的检测精度均需要具备抗电磁干扰能力。为了不影响轨道交通信号，并让轨旁设备具备抗电磁干扰能力是轨道交通行业中在线自动检测设备的重要研究课题之一。

1 轨旁设备常见抗电磁干扰和轨道绝缘方式

车轮在线自动探伤设备因必须与车轮接触，需将检测区域轨道与两端线路轨道绝缘隔离，单侧钢轨通过导通电缆跨接接续轨道信号，这样就会出现检测区域无轨道信号导致列车运营监控系统无法监控这个区域的列车运行动态。对于列车运营监控系统这属于风险点之一，但系统能够实时监控车轮是否有裂损、金相碾压层叠、表面剥落等严重影响列车行车安全的故障，因此通过比较此类接触式绝缘方式的应用被得到认可，为了不影响轨道交通信号，轨旁设备常用非接触式轨道绝缘方式，即轨旁设备与轨道不接触。一般需要对基础进行特殊处理，耗时耗力，且个别设备的检测结果精度并不理想，改进空间有限。

为了使轨旁设备具备抗电磁干扰能力且不向处于同一环境的其它设备释放超过允许范围的电磁干扰，需要将单个采集单元做成一个整体，为保持采集单元整体性多数设备厂家选择浇铸的方式，整体浇铸方式需要预先制作模具，且存在改制模具甚至报废的风险。浇铸完成后还需要二次加工，且有特殊要求的不适用浇铸的条件无法浇铸成型，局限性较大。

2 新型轨道绝缘和抗电磁干扰设备结构设计

经过分析设备检测精度不理想的原因有列车通过检测区域轨道基础会产生沉降，这就导致预设的检测基准面发生偏移。为了消除检测基准面的偏移，检测设备与轨道直接接触使设备随轨道一起沉降，这样检测基准面相对检测设备、被检测物是固定的，但设备与轨道接触如果绝缘措施失效的的话会将左右钢轨导通，这在轨道交通行业非正常运营的情况下是绝对禁止的（列车作为导体将轨道信号导通以此来判断这个区段有列车通过并实时监控列车运行状态，及时动态进行运营调度，确保列车行车安全距离，保障列车行车安全）。因此，设备需要与轨道做好绝缘处理，通过在轨道垫板与设备基础连接螺栓处及接触面之间增加绝缘材料来隔绝钢轨与设备的导通，如下图1，即采用绝缘连接使检测设备电气信号与线路轨道信号隔离开来。同时，在线自动检测设备与设备基础之间也做了同样的绝缘处理，实现双重绝缘，通过安全措施冗余度保障绝缘措施的有效性，且具备减震功能。

图1

图2 为本实施例的铁路货车轮对运用状态综合检测系统-高速车轮外形尺寸和直径测量单元6 中的特殊枕木部件，其包括轨道扣件601、轨道垫板602、特殊枕木横梁603、绝缘垫板604 和605、绝缘垫片606、绝缘套筒607、六角螺栓608 和609、螺母610、平垫圈611、弹垫612，其中轨道垫板602、特殊枕木横梁603、绝缘垫板604、绝缘垫片606、绝缘套筒607 通过六角螺栓608、螺母610、平垫圈611、弹垫612 按图示顺序连接为一个整体，这个整体穿入铁路线路轨道下，绝缘垫板605 置于轨道和轨道垫板602 之间，通过轨道扣件601、六角螺栓609、平垫圈611、弹垫612 将如上所述整体与轨道紧固连接。

文章来源：《影像研究与医学应用》 网址: http://www.yxyjyyxyy.cn/qikandaodu/2021/0205/641.html

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