动车组安全检测监控系统浅析

动车组安全检测监控系统浅析

郑鹏  华裕程  宣继楠

中车青岛四方机车车辆股份有限公司   山东省   青岛市   266111

摘要：高速动车组的行车安全是当今社会不可忽视地问题。随着科技的快速发展，高速动车组的运行速度越来越快，因此安全问题至关重要。为了对动车的运行进行监测，相关部门不断完善动车组车辆安全检测系统，对以往的动车运行进行分析、总结，从而制定更加健全、完善的安全检测监控系统。

关键词：动车组；安全；检测；监控；探讨

1 前言

动车组的行车安全关系到乘客的人身以及财产安全，因此对动车实行安全检测监控是必要的，在当今快速发展的社会里，对于动车的应用越来越普遍，给人们的生活带来了极大的便利。但是动车组车载安全防范措施失效和设计制造源头质量缺陷等安全隐患问题时有发生。对时速也有所要求，如时速250km/h以下客运专线，地面轴温探测温度和动车组轴温探测之间的误差要保持在一定范围内，不能太大；时速300km/h以上高铁线路上没有安装地面轴温探测设备，高铁动车组轴温监测手段单一；动车组轴承早期故障缺少有效的监测手段；动车组车载监控系统故障误报、漏报；动车组在严寒冰雪气候运行时，底部及转向架结冰、积雪状况无法有效监测等。对于动车组的行车安全我们要予以高度重视，需要寻求更好的安全防范手段来保证行车安全。

2 检测设备简介

2.1 红外线轴温探测设备

红外线轴温探测设备是一种智能检测设备，测温精度高，热轴预报精确率高，即使是时速高达360km/h的车辆轴箱的温度，红外线轴温探测设备都可以检测到。它可以检测到车辆的轴承然后和AEI结合，进行车辆轴位的定位。通过联网应用，可有效预报、防范热切轴故障的发生。

2.2 高速摄像设备

高速摄像头可以监测动车运行的实时状况，在动车组运行过程中，如果遇到故障，就可以使用高速摄像头监测动车组的侧面和底部图像。监测车钩、基础制动装置等容易发生裂折、损伤的部位，利用图像自动采集、识别技术，对异常情况进行自动报警，这种做法会大大的提高工作效率，节省时间，车辆的检修质量也有所保证，而且检修人员也会更加轻松，提高其工作的积极性，并确保了车辆的安全运行。

2.3 力学监测设备

动车组运行时由于摩擦、剥离、偏心等各种踏面损伤，会造成一些零部件的损坏，因此需要时刻对动车组的运行进行监测。我们通常通过车辆运行品质轨边动态监测系统对动车组的运行进行监测。当运行状况不良时，该系统会进行报警，提醒工作人员做好防护、维修措施，大大的降低脱轨事件的发生概率。根据严重程度的不同，系统会进行分级报警，减少了工作人员的工作量，提高了工作效率。其他的监测系统也可以了解该监测系统所检测出的数据，以便更好的掌握动车组的运行状况，增强安全措施，保证动车的安全行驶。

2.4 声学诊断设备

科技的快速发展，使得各种技术的应用层出不穷。声学诊断设备是运用声学诊断技术，对车辆轴承的振动声音进行捕捉，分析，来判断轴承的故障。声学诊断设备通过接受轴承的信号频率、车速、能量等，对轴承做一个综合全面的分析，从而做好防范措施，提高动车组的行车安全。

3动车组安全检测监控存在的问题

3.1检测设备与技术的更新迭代速度相对滞后

随着动车组技术的飞速发展，新型动车组的不断研发和投入使用，对检测设备和技术的要求也越来越高。然而，当前部分检测设备和技术的更新迭代速度相对滞后，无法完全适应新型动车组的复杂结构和先进性能。这导致一些新型的故障模式和安全隐患无法被及时识别和检测，增加了动车组运行的风险。

3.2 检测监控的覆盖面和精细化程度有待提升

动车组作为一个复杂的系统，涉及到众多关键部件和子系统，每个部分的安全性能都直接关系到整个列车的运行安全。然而，现有的检测监控体系在某些方面仍存在覆盖面不足和检测精度不高的问题。一些关键的部件和区域可能没有被纳入检测范围，或者检测精度无法满足实际需求，导致一些潜在的安全隐患被忽视。

3.3 动车组安全检测监控的数据处理和分析能力

在动车组安全检测监控过程中，会产生大量的检测数据。这些数据包含了动车组运行状态、故障信息等重要内容，对于指导检修和维护工作具有重要意义。然而，目前的数据处理和分析能力相对不足，无法充分提取和利用这些数据中的有价值信息。

3.4 人为因素

首先，如果操作人员缺乏必要的专业知识和实践经验，可能无法正确操作检测设备和理解检测结果，从而导致漏检或误判。因此，我们需要加强对操作人员的培训和考核，确保他们具备足够的技能水平来胜任检测监控工作。此外，如果管理制度不完善、不规范，可能会导致操作人员在检测监控过程中出现混乱或错误。因此，我们需要制定科学合理的管理制度和操作流程，明确各个岗位的职责和权限，确保检测监控工作的有序进行。同时，加强对管理制度执行情况的监督和检查，及时发现和纠正存在的问题和不足。

4动车组安全检测监控存在问题的解决措施

4.1 完善THDS系统探测动车组的预报模型

为解决时速250km/h以下客运专线THDS地面探测与动车组轴报器检测温度误差大且热轴预报模型不一致的问题，应积极联系生产厂家改进THDS系统探测动车组的预报模型，使之与车载轴报器预报标准相一致。

4.2 在300km/h以上高铁线路上安装改进的地面THDS设备

现在我局300km/h以上高铁线路上运行的动车组主要采用车载系统的轴温报警器连续监测轴温。轴承故障可以通过轴温报警器得知，但是，一旦轴温报警器不能正常工作，就无法监测轴温，可能会出现无法预料的后果。一些动车组的车底部件会发生热故障，然而，现在的监测技术还不太完善，无法对这些部件进行完全监控。高铁动车组THDS系统利用多元光子探头探测多点轴箱温度，能够集中探测车底重要部件的温度变化趋势，对部件的热故障实现及时报警。在300km/h以上高铁线路上安装改进的地面THDS设备，是对高铁动车组轴温的补充监测，实现了高铁动车组轴温监测的双保险。

4.3 在高铁线路和客运专线上安装针对动车组的TPDS设备、TADS设备

动车组的行车安全和车轮踏面损伤以及运行状态有关，因此我们要实行实时监测，以便更好的了解动车组的运行状况。车轮踏面损伤对车辆零部件及轨道结构危害很大，踏面损伤存在各种形式，如擦伤、剥离、失圆、动不平衡等，这些因素都可导致轮轨间的冲击力遭到破坏。因此判断动车组他面的受损程度不仅仅要依靠几何测量、声学等手段，这些并不能做出全面的诊断，因为其受损程度与缺陷的形状、速度等也密切相关。动车组既有的入段检测设备只能在低速条件下对踏面损伤进行几何检测，无法检测较高速度下轮对动态损伤。对动车轮组车轮踏面损伤程度、运行质量的检测，可以运用轮轨力连续测量技术，前提是在TPDS设备检测的基础上，安装相应的检测设备，对动车组进行实时监控。
我国目前的技术还不能实现对动车组滚动轴承的早期故障检测和诊断。我们目前主要通过对车载轴温报警装置在线控制来去检测动车组滚动轴承，但由此所检测出来的结果只是对轴承晚期故障的检测，会导致早期忽视相关问题。目前，一种新的设备，TADS设备运用新的技术，对轴承实行准确、高效的监控，相信在不久的将来，我们一定可以实现对动车组滚动轴承的早期检测。

4 结束语

动车组的车辆安全是一个不容忽视的问题我们必须予以高度重视，对其进行实时监控和检测，提早了解掌握其运行状况，做好相应的应对措施，确保工作人员以及乘车人员的人身以及财产安全。科技的快速发展，信息化，网络化等技术相结合，对动车组运行的检测将会越来越方便，相信在科技的推动下，动车组的安全防范措施会越来越完善。

参考文献

[1]徐力.动车组系统及零部件分类研究[J].铁道技术监督.2015（06）.

[2]黄金磊.高速动车组弓网系统电磁骚扰特性研究[D].兰州交通大学.2013.