淺析動車運行安全狀態監測技術的新進展

侯文軍

[摘要]隨著科學技術的快速發展，動車運行安全狀態監測技術得到巨大的提升。一系列的創新監測模式得到開發和應用，當前國內外研究的主要動向包括：通信信號監測預警、動車運行狀態的監控、線路基礎設施以及環境的監測預警等方面。本文結合實際的科研經驗，對動車運行安全狀態檢測技術的進展進行了分析，對動車的安全運行提供了技術保障，促進了科學與技術的發展，望對今后的學術以及實際操作提供一定的價值和意義。

[關鍵詞]動車；監測技術；進展

前言

當下，我國已成為世界上動車發展最快，規模最大的國家。動車建設有利于增大鐵路客貨運輸的能力，更能加快區域性城鄉協調發展，為我國社會主義生態文明建設做出重要貢獻。動車是一個復雜的系統，它的每一個子系統和設施受各種因素的影響，人為因素或者環境因素等。動車運行安全狀態的監測技術能夠最大限度的防控安全風險，本文詳細闡述了當前動車運行安全檢測和監測技術以及進展，希望對動車的建設和管理起到一定的提高作用。

一、動車運行的綜合檢測

1檢測系統

動車運行的軌道檢測具有軌向、高低水平以及三角坑的幾何參數的檢測功能。捷聯式檢測系統有效的解決了軌道長波不平順的監測難題，同時精確到毫米級的精度；多為慣性技術的應用大大提高了對大半徑的曲線測量的準確度。

運用非線性攝像機標定模型來進行弓網檢測，徹底解決了高速圖像處理的難度問題，有效的促成了接觸網幾何參數與弓網動態參數的結合。弓網的檢測對了解接觸線的磨損以及接觸線受流參數的變化有很大的作用。

軌道的動力學檢測包括對動車的加速度、以及輪軌作用力的檢測，綜合這些測量結果，做出對動車運行的響應特性，進而評價動車軌道的平順性。通信的檢測易受沿線電磁環境的干擾，因此要加強GSM-R的覆蓋，做好應用質量的檢測和評定。

綜合系統利用利用多種定位技術，將各個檢測系統實現空間同步化、數據同步交換以及集中監視和處理。綜合系統的應用，加強了對檢測列車的精確定位和檢測信號的有效傳遞。

2檢測數據的分析和處理

將數據集中存儲和管理，有利于動車運行的安全和便捷，再通過對數據的綜合分析，能夠得出基礎設施的運用狀態，因此，建立一個綜合的數據監測和處理分析平臺是動車安全運行的有效保障。同時還能夠對基礎設施的變化做出預測，為設施的養護和動車是運行提供了保障和建議。

3基礎專業設施的監測能夠滿足軌道狀態和接觸網等監測需要，基礎專業的設施監測必須有專業的監測設備，包括：接觸網檢測車、鋼軌探傷設備儀、限界監測測量車以及電務檢測車等。

二、軸溫檢測技術及系統的綜合建設

1動車的軸溫檢測

當前階段，對動車的軸溫檢測最便捷也是最高效的是利用無線傳感器網絡結構來跟蹤檢測。整個系統是包括：無線傳感器網絡節點、動車控制臺節點以及地面接收站和動車軸溫監控中心構成。它的工作原理是：首先依靠無線傳感器對數據進行采集：然后再將數據進行傳送，傳到運行的動車上；緊接著，運行的動車將各列車廂的軸溫檢測數據發給最近的數據接收站（接收站之間的距離最遠不能超過30公里）；有接收站進行分析處理，再反饋給動車控制臺，這一整個系統的運行對動車運行的軸溫起到了時時監控的作用。

動車的車載檢測系統主要用于對軸溫進行監測和報警。該系統是有溫度和振動傳感器組成，能夠對動車車軸的振動頻率和溫度進行同時探測。在車載系統中，還有一個組合傳感器，它體積較小、檢測精度高，安裝在軸箱軸承的密封系統中。車載檢測系統的最大優勢是體積小、安裝方便。安裝在動車上能夠隨時的對軸溫進行監測，也避免了外界的干擾。是動車運行過程中，最重要的檢測手段，也是安全運行的重要保障。

2系統的綜合建設

對系統的建設要有規劃性，首先要對監測設備進行功能完善，加強監測技術的集成和提高：把各個檢測設備布置成層狀結構，使它們最大化的發揮監測與檢測功能，創造統一的監測平臺。其次，打造一個兼容性的開放式構架，使之能無限度接受各個設備的監測數據。最后要保證供電設備的安全持續進行，是各方數據能夠綜合快速的進行分析和運用。綜合的SCADA系統有主控中心、運動終端以及通信網絡組成，它的運用同時要結合和依靠配電設施的運營。綜合系統的應用，加強了對動車運行的監視和控制，有效的采集了動車安全運行狀態下的信息資料，同時也對故障以及預警等做出了高效控制。及時有效的保障了動車的安全運行。

三、動車運行狀態監控

1動車運行狀態的監控系統

動車的運行狀態監控系統是以網絡信息為平臺，以無線傳輸為技術手段，以安全運行為目標，實現對設備的時時監控，對數據的有效采集和分析，對故障的及時發現和處理，做到時刻保證動車的安全運行。一般主要從3大方面對動車的運行實行監控，遠程監控、車載監控以及地面的監控和防護。

車載系統是主要為了對動車進行實時跟蹤和故障預防，它主要是對動車的性能和部件的運行狀態進行時時監控和診斷，能夠很快的發現故障部位，并及時發出警報。車載系統同時還具有采集處理信息、故障排查、數據存儲和分析處理的功能。大大增強了動車運行的安全指數，方便了動車的運營和維修。將各類的傳感器安裝在動車的各個部件或設備上，對動車運行時的速度、壓力、溫度和運行狀態進行實時監控，將動車的各個組件連成一個整體。

遠程監控系統是動車安全運行的重要保障。采集設備和網絡控制監測設備將動車運行時的各項數據和狀態的信息（位置、速度、制動、溫度以及設施安全狀態信息），通過GPRS無線傳輸系統通過遠程傳輸，傳給地面主控中心，將動車的實時狀態隨時傳遞出來。為動車是運行和維護提供重要的技術支持。

2動車防脫軌技術

動車運行的速度越快，動車與軌道相互作用以及與空氣的動力作用越加明顯，輪軌關系就越加復雜。這就埋下了動車脫軌的隱患，盡管在動車運行時有一定的安全技術。當前國內外正在開展研發告訴動車運行防脫安全技術的研究，主要從以下方面入手。

（1）從軌道入手，加大鋼軌的抗傾翻能力。包括荷載對鋼軌抗傾翻的影響研究、障礙物對鋼軌抗傾翻的影響以及鋼軌抗傾翻的技術研究。

（2）防脫線的研究。以動車運行的模擬實驗，來確定分析列車脫軌時荷載對鋼軌的動力影響。再根據我過的動車發展現狀，進一步提高鋼軌抗傾翻能力的技術措施。打造出適合我國的動車安全防脫線裝置。

四、結束語

如今，動車在我國的運營時間不長，但這并不阻礙我國動車的發展速度。我過已是動車高鐵大國，依靠各種檢測技術和安全措施的管理，再結合我國動車發展的優勢條件，使我國的動車投運規模之大，擴充速度之快。如今，我國正在向著更安全、更科技的方向進行研究和創新，不斷完善動車安全運行的體系建設。為動車的快速安全發展帶來更加穩定的技術支持。