1.2 国内外研究现状与水平
目前国内外采用的轴温监测装置分为车载接触测量式与地面红外探测式两大类。
绝大多数长途直、特快旅客列车都安装了传感器直接接触式轴温监测报警器(例如TKZW-ITA型),该报警器一般安装在各车厢列车员的休息室内,直接采用声光报警,称为车载接触测量式轴温监测报警器。采用该种方式的轴温测试技术主要是测温传感器的选择,温度信号的实时检测、信号处理、存储、超温报警、显示。尽管多年的实践已使其技术状态趋于稳定,但轴温信息的传输方式及集中处理由于受到列车特殊环境的种种限制,尚存在不少问题。国内有关部门也在研究轴温集中监测装置,希望解决好信息可靠传输及信息存储的问题。目前绝大多数列车轴温报警装置仍然沿用了单车分散报警的模式,这样有时难以及时发现,不能够迅速将故障信息上报、为有关人员及时采取措施提供条件,因此目前要解决的是实时检测、信息传输和集中控制问题[3,4]。在北美、日本、欧洲、澳大利亚等国都有类似产品应用。
另一种是地面红外探测式轴温探测设备。我国铁路红外线轴温探测设备研制工作始于 1958年,采用硫化铅红外线元件进行非接触式探测。1970 年研制出我国第一台铁路红外线轴温探测设备(简称一代机),科技水平接近当时世界先进水平。一代机主要由车轮传感器(简称磁钥)、轴温传感器(简称红外探头)、轴温信息传输和描笔记录仪构成。值班人员根据每个轴温脉冲幅值的高低,进行滚滑判别和热轴判别。1985 年我国研制出第二代红外线轴温探测设备(简称二代机),科技水平达到世界先进水平。二代机引进了计算机技术,克服了一代机单点应用的缺点,具有网络布点、热轴跟踪、区间无人探测、人机对话等特点,具有自动探测热轴、自动测速、自动计轴计辆、自动识别客货车辆、自动识别滚动和滑动轴承等功能。
HBD-Ⅱ型红外线轴温探测设备动态检测车是利用原HBD型检测车的车体重新研制的,该检测装置解决了原检测车存在测控温精度差、功耗大、无法对地面探头探测方位等问题。随着铁路提速战略的实施,对车辆运行安全保障技术提出了更高的要求。HBD-Ⅱ型检测车车载检测装置在实际使用中暴露出一些问题,如:模拟轴箱的动态控温精度不能满足 l60km/h 时速要求;对不同厂家设备不能满足探头扫描方位的动态自动检测;车辆在钢轨上的相对偏移量测定受日光照影响。为解决上述问题,上海铁路局车辆处与航天科技集团 502 所再度合作,在HBD-Ⅱ型检测装置的基础上,对车载红外线轴温探测设备动态检测装置进行了重新研制。重新研制的HBD-Ⅲ型红外线轴温探测设备动态检测装置被安装在25K 新型提速车上,并于2002年l0月30日通过了部科技司组织的技术鉴定。近几年国内又研制出了HTK-499 型红外线轴温探测系统(THDS),该系统适应车速 3~360 km/h,探测精度±2℃,具有自动计轴计辆,自动判别客车、货车和机车,自动判别列车运行方向和速度,自动判别车辆滚动、滑动轴承, 自动读取车号信息进行列车热轴跟踪和预报及远程监控等功能。
目前国内主要生产厂家及其主要设备型号如下:航天部502所,HBDS-II型;哈尔滨铁路局科研所, HTK-391 型;成都铁路局广汉通信信号厂,HZT-II 9012 型等。但地面红外探测式轴温探测设备由于受环境、车型以及行驶中车体晃动等因素的影响,造成检测兑现率低、误报率高、维修量大等等不可靠情况[5]。
国外红外线轴温探测设备,主要由少数几个发达国家研制生产和应用。1955 年美国 SERVO 公司开始研制,1956 年生产出第一台产品。近几年来,发展中国家也开始应用红外线轴温探侧设备。 AT89C52单片机列车轴温监测系统设计+电路图(3):http://www.chuibin.com/tongxin/lunwen_205812.html