CN103552579A - 货运重载铁路综合检测列车 - Google Patents

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Abstract

本发明属于铁路机车车辆制造技术领域，提出一种货运重载铁路综合检测列车。提出的货运重载铁路综合检测列车包括有车体和检测系统；车体为三个：第一车体（1）、第二车体（2）和第三车体（3）；三个车体的两端均设置有车钩缓冲装置（5），且相邻两个车体之间设置有风挡（6）；第一车体（1）上安装有两个柴油发电机组（8）；检测系统（4）包括有分别安装在三个车体上的钢轨探伤系统、无线场强检测系统、路基道床检测系统、隧道限界检测系统、轨道检测系统、综合检测系统、线路巡检系统、接触网检测系统、红外轴温检测系统和信号检测系统。本发明能对重载铁路线路及设施进行快速、全面、准确的综合检测。

Description

货运重载铁路综合检测列车
技术领域
本发明属于铁路机车车辆制造技术领域，具体涉及一种货运重载铁路综合检测列车。
背景技术
目前， 随着货运重载铁路运量的迅速增长，列车密度越来越快，给线路、接触网等行车设备的检查、养护、维修等工作带来很大困难，运输生产与设备维修的矛盾凸显，行车安全与设备维护矛盾加大；现有技术中对线路路基道床、钢轨、供电设施以及路边设备等基础设施的检测都是在不同的检测车上进行的，然后再将各种检测车的检测结果汇总到一起进行分析；这种检测方式费时费力，严重影响了列车及线路的正常使用。
发明内容
本发明的目的是提出一种货运重载铁路综合检测列车，使其能对重载铁路线路及设施进行快速、全面、准确的综合检测，以提高对线路及设施的检测效率，增加车辆运行的安全性。
本发明为完成上述发明任务采取以下技术方案：
一种货运重载铁路综合检测列车，所述的货运重载铁路综合检测列车包括有车体和用以对线路及设施进行检测的检测系统；所述的车体为三个：第一车体、第二车体和第三车体；三个车体的两端均设置有用以牵引车辆在钢轨上运行的车钩缓冲装置，且相邻两个车体之间设置有用以通道的风挡；所述的第一车体上安装有用以为车辆及检测系统提供电源的柴油发电机组；所述的柴油发电机组为两个：大功率柴油发电机组和小功率柴油发电机组，所述的大功率柴油发电机组在列车运行过程中给检测设备及车辆供电；所述的小功率柴油发电机组在列车非运行状态中给车辆供电，并在列车运行过程中在大功率柴油发电机组发生故障时作为备用发电机组，给车辆及部分低耗电检测设备供电；所述的检测系统包括有钢轨探伤系统、无线场强检测系统、路基道床检测系统、隧道限界检测系统、轨道检测系统、综合检测系统、线路巡检系统、接触网检测系统、红外轴温检测系统和信号检测系统；所述的钢轨探伤系统安装在第三车体上，所述的钢轨探伤系统包括有轮式探伤设备和信号处理系统；所述的轮式探伤设备安装在第三车体的构架上；所述的信号处理系统安装在第三车体内；所述的无线场强检测系统安装在第三车体上，所述的无线场强检测系统包括有场强计、场强测试信号处理分配器和测试控制主机，用于对铁路沿线无线调度通信设备的场强分布进行实时测试、处理、记录并按照标准生成存档文件和打印测试统计结果及相应的报表；所述的路基道床检测系统安装在第三车体上，所述的路基道床检测系统包括有探地雷达和数据采集处理单元；所述的探地雷达安装在第三车体的底架上；所述的数据采集处理单元位于第三车体内对铁路线路的道床层及路基层的内部质量、结构等特性进行非侵入式检测；    所述的隧道限界检测系统安装在第三车体内，所述的隧道限界检测系统包括有安装在第三车体端部的激光扫描传感器、设备采集箱和位于第三车体内的限界处理服务器，基于激光雷达测距原理，以钢轨顶面及轨道中心线作为测量基准，实时准确地检测线路两侧建筑物的全断面轮廓；所述的轨道检测系统安装在第二车体上，所述的轨道检测系统包括有安装在第二车体构架端部的轨道几何检测设备、钢轨断面检测设备和波浪磨耗检测设备，用于实时对轨道几何、磨耗数据进行采集、处理及统计分析并显示，可进行超限设定、判断、报警、数据库存储和报表打印；能够独立执行检测任务，同时将检测结果发送到数据分析处理及设备管理系统进行数据综合分析、管理；所述的综合检测系统安装在第二车体上，所述的综合检测系统由列车数据网络、定位同步系统和环境监视系统组成，用以实现检测车的精确定位，发布列车的统一速度、时钟和里程信息，实现列车运行前后方环境的昼夜实时监测；所述的线路巡检系统安装在第二车体上，所述的线路巡检系统由悬挂在第二车体底架上的光源、相机、电气控制箱及安装在第二车体内的中央控制箱、工控机、交换机组成，采用视觉测量方法，应用模式识别技术，检测钢轨的表面擦伤、轨道扣件伤损辨识；所述的接触网检测系统安装在第二车体上，所述的接触网检测系统由一套光学几何磨耗测量系统、一套接触加速度和力测量系统以及一套视频监视系统组成；所述的光学几何磨耗测量系统安装在第二车体的车顶上，用以测量接触线的高度、拉出值和磨耗；所述的接触加速度和力测量系统安装在第二车体的底架上，用以测量接触网网压、受电弓头和支架的加速度以及弓网接触力；所述的视频监视系统安装在第二车体的车顶上，对受电弓的作业情况进行实时监控；所述的红外轴温检测系统安装在第一车体上，所述的红外轴检测系统由模拟轴箱、方位尺、激光测距仪、控制柜和工控机以及轴报器组成，自动检测地面探测装置的测量精度、检测地面红外探头的方位偏移程度；实现无线数据传输，能根据需要及时向车上传输地面红外线轴温探测设备的测量数据和处理结果；随时提供红外检测车的行走里程和运行速度；能兼容检测客车、货车等各种形式的红外线轴温探测装置；实施集中控制、集中测量和集中显示；所述的信号检测系统由检测设备、机柜内设备和车端连接器组成；所述的检测设备分别悬挂在第一车体、第二车体以及第三车体底架的下部；所述的机柜内设备安装在第二车体内，所述的车端连接器为两个，分别安装在第一车体与第二车体的连接端、第二车体与第三车体的连接端，用于对轨道电路、补偿电容、左右轨电流强度及平衡电流等项目的全方位检测，实现以区段为单位对轨道电路传输特性、频率特性、补偿电容状态以及轨道不平衡指标的全面综合检测。
本发明提出的一种货运重载铁路综合检测列车，采用上述技术方方案，能对重载铁路线路及设施进行快速、全面、准确的综合检测，即能够对线路路基道床、钢轨、供电设施以及路边设备等基础设施进行立体动态检测，并将各种基础设施的信息有机结合起来进行综合分析，从而得到线路上各基础设施病害的相互关联以及发展趋势，作为对线路设施管理的主要参考依据，用以指导线路维护改造工作；提高了对线路及设施的检测效率，增加了辆运行的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1俯视图。
图3为图1的侧视图。
图4为本发明中第一车体的结构示意图。
图5为图4的俯视图。
图6为本发明中第二车体的结构示意图。
图7为图6的俯视图。
图8为本发明中第三车体的结构示意图。
图9为图8的俯视图。
图中：1、第一车体、2、第二车体，3、第三车体，4、检测系统、4-1、轨道探伤系统，4-1.1、轮式探伤设备，4-1.2、信号处理系统，4-2、无线场强检测系统，4-2.1、场强计，4-2.2、场强测试信号处理分配器和测试控制主机，4-3、路基道床检测系统，4-3.1、探地雷达，4-3.2、数据采集处理单元，4-4、隧道限界检测系统，4-4.1、激光扫描传感器，4-4.2、设备采集箱，4-4.3、限界处理服务器，4-5、轨道检测系统、4-5.1、轨道几何检测设备，4-5.2、钢轨断面检测设备，4-5.3、波浪磨耗检测设备，4-5.4、数据分析处理及设备管理系统，4-6、综合检测系统，4-6.1、列车数据网络，4-6.2、定位同步系统，4-6.3、环境监视系统，4-7、线路巡检系统，4-7.1、光源，4-7.2、相机，4-7.3、电气控制箱，4-8、接触网检测系统，4-8.1、光学几何磨耗测量系统，4-8.2、接触加速度和力测量系统，4-8.3、视频监视系统，4-9、红外轴温检测系统，4-9.1、模拟轴箱，4-9.2、方位尺，4-9.3、激光测距仪，4-9.4、控制柜，4-9.5、工控机，4-10、信号检测系统，4-10.1、检测设备，4-10.2、机柜内设备，4-10.3、车端连接器，5、车钩缓冲装置，6、风挡，7、检测室，8、柴油发电机组。
具体实施方式
结合附图和具体实施例对本发明加以说明：
如图1-3所示，一种货运重载铁路综合检测列车，所述的货运重载铁路综合检测列车包括有车体和用以对线路及设施进行检测的检测系统4；所述的车体为三个：第一车体1、第二车体2和第三车体3；三个车体的两端均设置有用以牵引车辆在钢轨上运行的车钩缓冲装置5，且相邻两个车体之间设置有用以通道的风挡6；该实施例中所述的第一车体1、第二车体2、第三车体3均采用现有技术中的客车车型；所述的车钩缓冲装置5采用现有技术中的自动车钩；所述的风挡6采用现有技术中的折棚风挡，在此均不做过多说明。所述的第一车体1上安装有用以为车辆及检测系统提供电源的柴油发电机组8；所述的柴油发电机组8为两个：大功率柴油发电机组和小功率柴油发电机组，所述的大功率柴油发电机组在列车运行过程中给检测设备及车辆供电；所述的小功率柴油发电机组在列车非运行状态中给车辆供电，并在列车运行过程中在大功率柴油发电机组发生故障时作为备用发电机组，给车辆及部分低耗电检测设备供电；所述的检测系统4包括有钢轨探伤系统4-1、无线场强检测系统4-2、路基道床检测系统4-3、隧道限界检测系统4-4、轨道检测系统4-5、综合检测系统4-6、线路巡检系统4-7、接触网检测系统4-8、红外轴温检测系统4-9和信号检测系统4-10；结合图8-图9，所述的钢轨探伤系统4-1安装在第三车体3上，所述的钢轨探伤系统4-1包括有轮式探伤设备4-1.1和信号处理系统4-1.2；所述的轮式探伤设备4-1.1安装在第三车体的构架上；所述的信号处理系统4-1.2安装在第三车体3内；轮式探伤设备4-1.1的超声波探轮与钢轨之间采用耦合水作为超声波传递媒介，车下钢轨探测信号传递至车上的信号处理系统4-1.2计算机系统，自动进行信号处理、伤损分析判别，包括伤损位置里程判别、伤损钢轨位置判别、伤损类型判别、伤损程度判别、与既有位置探测记录的伤损对照等；所述的无线场强检测系统4-2安装在第三车体3上，所述的无线场强检测系统4-2包括有场强计4-2.1、场强测试信号处理分配器和测试控制主机4-2.2，用于对铁路沿线无线调度通信设备的场强分布进行实时测试、处理、记录并按照标准生成存档文件和打印测试统计结果及相应的报表；所述的路基道床检测系统4-5安装在第三车体3上，所述的路基道床检测系统4-5包括有探地雷达4-3.1和数据采集处理单元4-3.2；所述的探地雷达4-3.1安装在第三车体3的底架上；所述的探地雷达4-3.1包括有探地雷达天线、防电磁干扰安装箱和雷达主机；所述的数据采集处理单元4-3.2位于第三车体3内对铁路线路的道床层及路基层的内部质量、结构等特性进行非侵入式检测；对铁路线路道床和路基的质量、结构、成分等指标进行合理评估，并能够对道床及路基缺陷进行定位。所述的隧道限界检测系统4-4安装在第三车体3内，所述的隧道限界检测系统4-4包括有安装在第三车体3端部的三台激光扫描传感器4-4.1、设备采集箱4-4.2和位于第三车体内的限界处理服务器4-4.3，基于激光雷达测距原理，以钢轨顶面及轨道中心线作为测量基准，实时准确地检测线路两侧建筑物的全断面轮廓；结合图6、图7，所述的轨道检测系统4-5安装在第二车体2上，所述的轨道检测系统4-5包括有安装在第二车体构架端部的轨道几何检测设备4-5.1、钢轨断面检测设备4-5.2和波浪磨耗检测设备4-5.3，用于实时对轨道几何、磨耗数据进行采集、处理及统计分析并显示，可进行超限设定、判断、报警、数据库存储和报表打印；能够独立执行检测任务，同时将检测结果发送到数据分析处理及设备管理系统4-5.4进行数据综合分析、管理；所述的综合检测系统4-6安装在第二车体2上，所述的综合检测系统4-6由列车数据网络4-6.1、定位同步系统4-6.2和环境监视系统4-6.3组成，用以实现检测车的精确定位，发布列车的统一速度、时钟和里程信息，实现列车运行前后方环境的昼夜实时监测；所述的线路巡检系统4-7安装在第二车体2上，所述的线路巡检系统4-7由悬挂在第二车体底架上的光源4-7.1、相机4-7.2、电气控制箱4-7.3及安装在第二车体内的中央控制箱、工控机、交换机组成，采用视觉测量方法，应用模式识别技术，检测钢轨的表面擦伤、轨道扣件伤损辨识；所述的接触网检测系统4-8安装在第二车体2上，所述的接触网检测系统由一套光学几何磨耗测量系统4-8.1、一套接触加速度和力测量系统4-8.2以及一套视频监视系统4-8.3组成；所述的光学几何磨耗测量系统4-8.1安装在第二车体2的车顶上，用以测量接触线的高度、拉出值和磨耗；所述的接触加速度和力测量系统4-8.2安装在第二车体2的底架上，用以测量接触网网压、受电弓头和支架的加速度以及弓网接触力；所述的视频监视系统4-8.3安装在第二车体2的车顶上，对受电弓的作业情况进行实时监控；结合图4、图5，所述的红外轴温检测系统4-9安装在第一车体1上，所述的红外轴检测系统4-9由模拟轴箱4-9.1、方位尺4-9.2、激光测距仪4-9.3、控制柜4-8.4和工控机4-9.5以及轴报器组成，自动检测地面探测装置的测量精度、检测地面红外探头的方位偏移程度；实现无线数据传输，能根据需要及时向车上传输地面红外线轴温探测设备的测量数据和处理结果；随时提供红外检测车的行走里程和运行速度；能兼容检测客车、货车等各种形式的红外线轴温探测装置；实施集中控制、集中测量和集中显示；所述的信号检测系统4-10由检测设备4-10.1、机柜内设备4-10.2和车端连接器4-10.3组成；所述的检测设备4-10.1分别悬挂在第一车体1、第二车体2以及第三车体3底架的下部；所述的机柜内设备4-10.2安装在第二车体2内，所述的车端连接器4-10.3为两个，分别安装在第一车体1与第二车体2的连接端、第二车体2与第三车体3的连接端，用于对轨道电路、补偿电容、左右轨电流强度及平衡电流等项目的全方位检测，实现以区段为单位对轨道电路传输特性、频率特性、补偿电容状态以及轨道不平衡指标的全面综合检测。
文件中所涉及的钢轨探伤系统4-1、轮式探伤设备4-1.1、信号处理系统4-1.2、无线场强检测系统4-2、场强计4-2.1、场强测试信号处理分配器和测试控制主机4-2.2、路基道床检测系统4-3、探地雷达4-3.1、数据采集处理单元4-3.2、隧道限界检测系统4-4、、激光扫描传感器4-4.1、设备采集箱4-4.2、限界处理服务器4-4.3、轨道检测系统4-5、轨道几何检测设备4-5.1、钢轨断面检测设备4-5.2、波浪磨耗检测设备4-5.3、数据分析处理及设备管理系统4-5.4、综合检测系统4-6、列车数据网络4-6.1、定位同步系统4-6.2、环境监视系统4-6.3、线路巡检系统4-7、光源4-7.1、相机4-7.2、电气控制箱4-7.3、接触网检测系统4-8、光学几何磨耗测量系统4-8.1、接触加速度和力测量系统4-8.2、视频监视系统4-8.3、红外轴温检测系统4-9、模拟轴箱4-9.1、方位尺4-9.2、激光测距仪4-9.3、控制柜4-9.4、工控机4-9.5、信号检测系统4-10、检测设备4-10.1、机柜内设备4-10.2、车端连接器4-10.3均采用现有技术中已有的结构或技术，在此不对其作过多说明。

Claims (1)

1.一种货运重载铁路综合检测列车，所述的货运重载铁路综合检测列车包括有车体和用以对线路及设施进行检测的检测系统；其特征在于：所述的车体为三个：第一车体（1）、第二车体（2）和第三车体（3）；三个车体的两端均设置有用以牵引车辆在钢轨上运行的车钩缓冲装置（5），且相邻两个车体之间设置有用以通道的风挡（6）；所述的第一车体（1）上安装有用以为车辆及检测系统提供电源的柴油发电机组（8）；所述的柴油发电机组（8）为两个：大功率柴油发电机组和小功率柴油发电机组，所述的大功率柴油发电机组在列车运行过程中给检测设备及车辆供电；所述的小功率柴油发电机组在列车非运行状态中给车辆供电，并在列车运行过程中在大功率柴油发电机组发生故障时作为备用发电机组，给车辆及部分低耗电检测设备供电；所述的检测系统（4）包括有钢轨探伤系统（4-1）、无线场强检测系统（4-2）、路基道床检测系统（4-3）、隧道限界检测系统（4-4）、轨道检测系统（4-5）、综合检测系统（4-6）、线路巡检系统（4-7）、接触网检测系统（4-8）、红外轴温检测系统（4-9）和信号检测系统（4-10）；所述的钢轨探伤系统（4-1）安装在第三车体（3）上，所述的钢轨探伤系统（4-1）包括有轮式探伤设备（4-1.1）和信号处理系统（4-1.2）；所述的轮式探伤设备（4-1.1）安装在第三车体的构架上；所述的信号处理系统（4-1.2）安装在第三车体内；所述的无线场强检测系统（4-2）安装在第三车体（3）上，所述的无线场强检测系统（4-2）包括有场强计（4-2.1）、场强测试信号处理分配器和测试控制主机（4-2.2），用于对铁路沿线无线调度通信设备的场强分布进行实时测试、处理、记录并按照标准生成存档文件和打印测试统计结果及相应的报表；所述的路基道床检测系统（4-3）安装在第三车体（3）上，所述的路基道床检测系统（4-3）包括有探地雷达（4-3.1）和数据采集处理单元（4-3.2）；所述的探地雷达（4-3.1）安装在第三车体的底架上；所述的数据采集处理单元（4-3.2）位于第三车体（3）内对铁路线路的道床层及路基层的内部质量、结构等特性进行非侵入式检测；所述的隧道限界检测系统（4-4）安装在第三车体（3）内，所述的隧道限界检测系统（4-4）包括有安装在第三车体端部的激光扫描传感器（4-4.1）、设备采集箱（4-4.2）和位于第三车体内的限界处理服务器（4-4.3），基于激光雷达测距原理，以钢轨顶面及轨道中心线作为测量基准，实时准确地检测线路两侧建筑物的全断面轮廓；所述的轨道检测系统（4-5）安装在第二车体（2）上，所述的轨道检测系统（4-5）包括有安装在第二车体构架端部的轨道几何检测设备（4-5.1）、钢轨断面检测设备（4-5.2）和波浪磨耗检测设备（4-5.3），用于实时对轨道几何、磨耗数据进行采集、处理及统计分析并显示，可进行超限设定、判断、报警、数据库存储和报表打印；能够独立执行检测任务，同时将检测结果发送到数据分析处理及设备管理系统进行数据综合分析、管理；所述的综合检测系统（4-6）安装在第二车体（2）上，所述的综合检测系统（4-6）由列车数据网络（4-6.1）、定位同步系统（4-6.2）和环境监视系统（4-6.3）组成，用以实现检测车的精确定位，发布列车的统一速度、时钟和里程信息，实现列车运行前后方环境的昼夜实时监测；所述的线路巡检系统（4-7）安装在第二车体（2）上，所述的线路巡检系统（）由悬挂在第二车体底架上的光源（4-7.1）、相机（4-7.2）、电气控制箱（4-7.3）及安装在第二车体内的中央控制箱、工控机、交换机组成，采用视觉测量方法，应用模式识别技术，检测钢轨的表面擦伤、轨道扣件伤损辨识；所述的接触网检测系统（4-8）安装在第二车体（2）上，所述的接触网检测系统（4-8）由一套光学几何磨耗测量系统（4-8.1）、一套接触加速度和力测量系统（4-8.2）以及一套视频监视系统（4-8.3）组成；所述的光学几何磨耗测量系统（4-8.1）安装在第二车体（2）的车顶上，用以测量接触线的高度、拉出值和磨耗；所述的接触加速度和力测量系统（4-8.2）安装在第二车体的底架上，用以测量接触网网压、受电弓头和支架的加速度以及弓网接触力；所述的视频监视系统（4-8.3）安装在第二车体（2）的车顶上，对受电弓的作业情况进行实时监控；所述的红外轴温检测系统（4-9）安装在第一车体（1）上，所述的红外轴检测系统（4-9）由模拟轴箱（4-9.1）、方位尺（4-9.2）、激光测距仪（4-9.3）、控制柜（4-9.4）和工控机（4-9.5）以及轴报器组成，自动检测地面探测装置的测量精度、检测地面红外探头的方位偏移程度；实现无线数据传输，能根据需要及时向车上传输地面红外线轴温探测设备的测量数据和处理结果；随时提供红外检测车的行走里程和运行速度；能兼容检测客车、货车等各种形式的红外线轴温探测装置；实施集中控制、集中测量和集中显示；所述的信号检测系统（4-10）由检测设备（4-10.1）、机柜内设备（4-10.2）和车端连接器（4-10.3）组成；所述的检测设备分别悬挂在第一车体（1）、第二车体（2）以及第三车体（3）底架的下部；所述的机柜内设备（4-10.2）安装在第二车体（2）内，所述的车端连接器（4-10.3）为两个，分别安装在第一车体（1）与第二车体（2）的连接端、第二车体（2）与第三车体（3）的连接端，用于对轨道电路、补偿电容、左右轨电流强度及平衡电流等项目的全方位检测，实现以区段为单位对轨道电路传输特性、频率特性、补偿电容状态以及轨道不平衡指标的全面综合检测。
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