鐵路島固車設(shè)備狀態(tài)與作業(yè)質(zhì)量在線監(jiān)測方法及應(yīng)用.pdf

1、抄平起撥道搗固車(簡稱搗固車)，是鐵路線路的新線施工、舊線大中修清篩作業(yè)和運營線路維修作業(yè)的必備裝備，能對軌道進(jìn)行自動抄平起、撥道、道碴搗固作業(yè)，使軌道線路達(dá)到線路設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和線路維護(hù)要求，確保列車的安全運行。由于中國鐵路列車的提速、重載和高密度運行，中國既有的搗固車已不能完全滿足現(xiàn)代鐵路線路維護(hù)的要求?，F(xiàn)有08-32型搗固車是目前鐵路線路大修、維修作業(yè)的主力車型，鐵道部廣州鐵路集團(tuán)公司提出了對其進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)的要求，在現(xiàn)有08-32型搗固

2、車上增加設(shè)備狀態(tài)與作業(yè)質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)，提高現(xiàn)有08-32型搗固車線路作業(yè)性能和設(shè)備維護(hù)水平。搗固車設(shè)備狀態(tài)與作業(yè)質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)，對設(shè)備運行狀態(tài)實時監(jiān)測，掌握設(shè)備運轉(zhuǎn)狀況，對其故障實時告警、早期診斷并處理；對作業(yè)質(zhì)量信息實時采集處理，采用精確作業(yè)新方法，提高作業(yè)效率和作業(yè)精度。本文以搗固車設(shè)備狀態(tài)與作業(yè)質(zhì)量在線監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)為主線，對設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測方法、線路作業(yè)新方法、多功能混合I/O模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通信服務(wù)器等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行

3、了深入研究。
　　(1)根據(jù)項目的研究目的、內(nèi)容及要求，總結(jié)了搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，給出了項目實施方案和技術(shù)路線，確定了研究的重點和攻克的難點。
　　(2)針對搗固車設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測方法及技術(shù)實現(xiàn)的問題，分析了搗固車的結(jié)構(gòu)與運行工況，確定了在線監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測點，建立了搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，提出了監(jiān)測系統(tǒng)故障告警與故障診斷算法，實現(xiàn)了設(shè)備故障實時告警、故障診斷和遠(yuǎn)程
　　(3)針對搗固車線

4、路作業(yè)新方法與技術(shù)實現(xiàn)問題，建立了作業(yè)圓形豎曲線的數(shù)學(xué)模型，采用激光長弦精確測量豎曲線，消除殘余偏差，實現(xiàn)豎曲線精確起道作業(yè)；建立了精測精搗新方法的模型，搗固車采集精測數(shù)據(jù)，采用最小二乘法擬合曲線，重新設(shè)計目標(biāo)曲線線型，為精確搗固提供線路理論參數(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化精確起拔道控制。
　　(4)通過分析搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)對I/O模塊的需求，設(shè)計實現(xiàn)了一種多種形態(tài)的多功能混合I/O模塊。該模塊具有模擬量輸入、模擬量輸出、開關(guān)量輸入、開關(guān)量輸出

5、、脈沖計數(shù)量輸入等多種功能，I/O端口可軟件配置為上述五功能之一。采用該模塊，可減少采集設(shè)備成本、提高系統(tǒng)可靠性和縮減安裝空間。
　　(5)針對搗固車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)通信服務(wù)器的設(shè)計與要求，設(shè)計了一種非阻塞NIO模式的通信服務(wù)器。建立了鐵路搗固車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的時延模型，對車載終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器通信的GPRS鏈路部分進(jìn)行了時延性分析，給出了優(yōu)化GPRS時延和恢復(fù)GPRS中斷數(shù)據(jù)的措；設(shè)計了服務(wù)器與車載終端、服務(wù)器與監(jiān)控客戶端的實時并發(fā)通信

6、協(xié)議。
　　(6)分別在實驗室和現(xiàn)場惡劣環(huán)境下對搗固車在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了運行實測，完成對GPRS通信功能、通信性能和數(shù)據(jù)采集的測試。實測結(jié)果表明本系統(tǒng)工作正常，達(dá)到系統(tǒng)設(shè)計目的和性能指標(biāo)。
　　本文提出的搗固車設(shè)備狀態(tài)和作業(yè)質(zhì)量在線監(jiān)測方法，有效解決了鐵路線路搗固車常規(guī)作業(yè)過程中作業(yè)效率低、作業(yè)質(zhì)量差和設(shè)備維護(hù)困難等技術(shù)難題，顯著地提高了現(xiàn)有搗固車線路作業(yè)技術(shù)水準(zhǔn)和裝備信息化程度，為設(shè)計開發(fā)其它大型工程機(jī)械在線監(jiān)測系統(tǒng)提供了