國(guó)內(nèi)外軌道檢測(cè)現(xiàn)狀

1、國(guó)內(nèi)外軌道檢測(cè)現(xiàn)狀目前世界上鐵路技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用高科技手段，紛紛研制開發(fā)出高精度、高速度、高智能、高可靠性的動(dòng)態(tài)綜合檢測(cè)設(shè)備。日本、法國(guó)、意大利、英國(guó)紛紛研制出軌道檢測(cè)車，檢測(cè)技術(shù)得到了重大的發(fā)展。對(duì)于鐵軌的幾何狀態(tài)檢測(cè)包括短波、中波、長(zhǎng)波高低和軌向，軌距，水平，三角坑，線路坡度，線路平斷面、縱斷面曲率(半徑)等項(xiàng)目。目前國(guó)際上對(duì)于鐵路軌道的檢測(cè)方法主要有弦測(cè)法、慣性基準(zhǔn)法、軸箱加速度積分法等。近年來(lái)日、法等國(guó)用在軸箱上安裝加速度傳感

2、器的方法測(cè)量軸箱上、下運(yùn)動(dòng)的加速度 再將 二次積分求得軸箱上下運(yùn)動(dòng)的位移 (即軌道的高低)，這 a a W種慣性基準(zhǔn)軸箱加速度直接積分法 也不能得到整個(gè)需測(cè)波長(zhǎng)范圍的高低變化。由于波長(zhǎng)較短的高低不平，將使輪軌產(chǎn)生極大的振動(dòng)加速度和沖擊力，加劇軌道和機(jī)車車輛的破壞，而長(zhǎng)的高低波在高速時(shí)對(duì)車體振動(dòng)和舒適度影響較大。為了滿足軌道機(jī)車車輛強(qiáng)度和舒適度方面的要求，軌道上 0.1 米至 50 米的高低波長(zhǎng)不平都應(yīng)限制在一定的范圍以內(nèi)，因此需測(cè)的高低

3、波長(zhǎng)范圍是 0.1 米至 50 米。這一波長(zhǎng)范圍的高低變化所引起的加速 度其動(dòng)態(tài)范圍是極大的。目前的加速度傳感器和前置放大器都無(wú)法在這樣大的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)，保證必要的分辨精度。這便是采用慣性原理的加速度傳感器軸箱加速度積分法測(cè)量軌道高低的主要技術(shù)困難。目前，我國(guó)在緊密跟蹤國(guó)際軌道檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合國(guó)內(nèi)軌道檢測(cè)技術(shù)研發(fā)成果，系統(tǒng)研究高速的軌道檢測(cè)技術(shù)模型，深入研究以慣性基準(zhǔn)法為基礎(chǔ)的各軌道幾何參數(shù)的合成方法，利用近年來(lái)在 CRH2-010

4、A 和 CRH2-061C 動(dòng)檢車上自主研發(fā)時(shí)速 250 和 300 公里軌道檢測(cè)系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，以及在 0 號(hào)高速綜合檢測(cè)列車上的系統(tǒng)集成經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)具備了研制開發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的時(shí)速 300 公里及以上高速鐵路軌道檢測(cè)系統(tǒng)的能力。高速軌道檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：研究激光圖像處理技術(shù)，選擇適用于高速鐵路軌道檢測(cè)的激光器及高速數(shù)字?jǐn)z像頭；通過(guò)溫控技術(shù)研究從而掌握并實(shí)現(xiàn)對(duì)激光器和攝像頭的溫度控制；通過(guò)對(duì)攝影測(cè)量理論和圖像處理技術(shù)的研究

5、，實(shí)現(xiàn)由激光圖像到鋼軌輪廓的處理和轉(zhuǎn)換，研究由鋼軌輪廓圖像提取軌道幾何參數(shù)的方法和提高圖像處理速度的方法等。從而實(shí)現(xiàn)高速情況下的軌道幾何參數(shù)等速實(shí)時(shí)檢測(cè)功能。新型高速軌道檢測(cè)系統(tǒng)將具有如下主要特點(diǎn)：① 軌道幾何狀態(tài)檢測(cè)：短波、中波、長(zhǎng)波高低和軌向，軌距，水平，三角坑，線路坡度，線路平斷面、縱斷面曲率(半徑)等項(xiàng)目；② 車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)檢測(cè)：車體、構(gòu)架、軸箱加速度項(xiàng)目；③ 其他輔助檢測(cè)：速度、里程、橋梁、道岔等地面標(biāo)志檢測(cè)；④ 檢測(cè)原理：慣性

6、基準(zhǔn)測(cè)量；⑤ 檢測(cè)方式：智能化、人性化；⑥ 數(shù)據(jù)輸出方式：大容量無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。在中國(guó)高速鐵路迅猛發(fā)展的今天，高速鐵路綜合檢測(cè)將成為高速鐵路安全運(yùn)輸?shù)闹匾Ｕ希殡S京津城際客運(yùn)專線時(shí)速 350km／h 的運(yùn)行，以及京滬高速鐵路時(shí)速 350～400km／h 運(yùn)營(yíng)線路的建設(shè)，發(fā)展快速檢測(cè)的綜合檢測(cè)設(shè)備迫在眉睫，開發(fā)研制適用于高速綜合檢測(cè)列車的的高速軌道檢測(cè)系統(tǒng)勢(shì)在必行。另外，在設(shè)備研制上也出現(xiàn)各種形式，簡(jiǎn)式檢測(cè)儀有國(guó)內(nèi)中南大學(xué)的一種軌道靜態(tài)幾

7、何參數(shù)檢測(cè)儀， 可以測(cè)量高低、軌向、水平、里程參數(shù)測(cè)量，其中軌向和高低的測(cè)量采用疊加法， 而水平的測(cè)量采用慣性基準(zhǔn)法；中國(guó)鐵道科學(xué)研究院利用激光準(zhǔn)直技術(shù)開發(fā)的激光長(zhǎng)弦檢測(cè)儀。該檢測(cè)儀利用激光弦作為基準(zhǔn)弦進(jìn)行線路幾何參數(shù)的直接檢測(cè)，從而可以直接測(cè)量軌道的長(zhǎng)波不平順；美國(guó) 1981 年研制的 T-10 型軌檢車，采用慣性基準(zhǔn)法測(cè)量高低，加速度自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)測(cè)量外軌超高和水平。信號(hào)處理采用模擬數(shù)字混合模擬濾波技術(shù)，最高時(shí)速達(dá) 205km/h；英

8、國(guó) 1981 年研制的 F-2 和 HSTRC 型高速軌檢車，采用白熾光源及光電二極管列陣掃描系統(tǒng)測(cè)量軌距，采用慣性基準(zhǔn)法測(cè)量左右軌高低，用積分陀螺儀測(cè)量超高和水平；法國(guó)用于 TCV 高速檢測(cè)的 MAUZIN 型軌檢車，高低用 12.2m 弦測(cè)量，方向用 lOm 弦測(cè)量，且開發(fā)了長(zhǎng)波長(zhǎng)測(cè)量裝置，高低和方向測(cè)量波長(zhǎng)分別為 31m 和 33m，軌檢車最高工作時(shí)速為 160km/h。日本已經(jīng)開發(fā)出針對(duì)單軌軌道梁狀況進(jìn)行檢測(cè)的軌檢車。簡(jiǎn)式的軌檢