无座力炮动不平衡冲量测试方法研究

针对无座力炮动不平衡冲量的测试存在操作过程繁琐且不易满足测量精度要求的问题,设计一种新的测试装置。通过低阻尼滑轨和高精度传感器测试出无座力炮发射时的速度、位移,根据动量原理算出无座力炮的动不平衡冲量。试验验证结果表明:该测试系统平均测试误差为0.48%,可成功应用于无座力炮动不平衡冲量测试。

车用柴油发动机轨压控制试验研究

本文针对V型8缸车用柴油发动机,在满足轨压控制的基础上,根据该发动机高压共轨燃油系统的布置形式,建立了一种基于双轨压传感器的轨压控制优化策略,并开展基于此控制方法的试验研究。试验结果显示:在中低发动机转速、较低轨压条件下,随着轨压传感器2加权系数的增加,轨压在阶跃过程中的轨压超调越小;但随着发动机转速的增大,此种影响越来越小,且在特定发动机转速之后,随着轨压传感器2加权系数的增加,轨压在阶跃过程中的轨压超调越大。随着轨压传感器2加权系数的增加,轨压误差随着轨压传感器2加权系数的增大而增大。

MODBUS协议在城轨车辆速度传感器检测装置中的应用与研究

使用三相异步电机模拟车辆不同行进速度,以检测城轨车辆速度传感器检测装置的性能。为克服在现场直接操控变频器造成的不便和危险,使用基于MODBUS协议的西门子V20变频器与工控机通信,实现远程操控。经验证,变频器通信顺畅且稳定可靠,能够满足现场测试要求。

基于多源监测传感设备的运营轨道隧道安全分析

外部施工对轨道控制保护区影响较大,单一的测量机器人监测无法满足规范及控制工程风险要求。因此,采用多类型传感器,结合有限元理论分析,多维度监测运营轨道交通结构,达到满足规范及控制风险的目的。本文以重庆某运营轨道线路控制保护区项目为例,详细介绍了自动化全站仪、高精度激光测距仪、静力水准仪、裂缝计等多类型监测传感器在工程项目的实际应用,通过无线网关采集数据,运用粗差剔除、曲线拟合及多维数据融合技术,弥补了单一传感器信息的不足,提高了运营轨道交通隧道监测的准确性和可靠性。

城轨列车关键部位运行振动环境测试及标准对比分析

为了测试城轨列车关键设备运行时的振动环境状态是否符合相关标准,使用三轴加速度传感器结合多路并行采集设备和PC机共同组成了振动数据采集分析系统,完成了针对编码里程计、止动臂、转向架、轴箱和扭角5个关键部位的振动跟踪测试和记录。结合国家标准GB/T 21563—2018对测试结果进行比对分析,最终完成对车载设备运行工况环境的力场应力是否符合相关设计标准的评估。

基于LoRa和振弦式传感器的低功耗钢轨温度力监测技术

为解决钢轨温度力监测设备体积大、现场传感器安装和线缆防护施工作业工作量大、信号线缆影响养护维修等问题,提出了基于LoRa(Long Range Radio)的低功耗弦振式钢轨温度力监测技术方案,改进了数据采集设备的安装位置和方式,设计了数据采集模块,实现了钢轨温度力自动监测。数据采集模块以低功耗单片机为控制核心,针对振弦模组、LoRa模组和锂亚硫酰氯电池进行了硬件设计,配合特殊的通信策略和机制,实现了系统的低功耗。试验结果表明:在精度试验中,温度力实测值与模拟值最大相差13 kN,精度达到2.2%;在-20~70℃的高低温试验中,数据采集模块工作正常,温度测量值与实际设定值最大相差0.4℃,钢轨温度力测量最大误差为7.4 kN。监测系统的环境适应性、精度和续航时间均满足铁路现场应用要求。

一体式水位自动化传感器在轨道交通基坑监测中的应用

轨道交通工程基坑地下水位监测中,传统手持式水位计存在着采集效率低、实时性差、无法实现自动化等弊端,而且现有水位自动化设备多采用RS485通讯,存在着数据传输距离近、接线及结构复杂等缺点。在详细研究水位传感器工作原理的基础上,基于MCU设计,自主研发具有高集成度的一体式水位自动化传感器,利用PowerBus接口及MODBUS协议,实现水位传感器与采集模块的数据通信;并采用低功耗休眠模式,对轨道交通工程基坑地下水位实现超长时间连续监测,以满足基坑现场监测工况要求。在某轨道交通工程基坑地下水位监测项目中,将一体式水位自动化传感器与人工手持水位计获取的数据进行对比分析,结果表明,一体式水位自动化传感器获取的水位数据稳定可靠,采集的数据绝大部分误差均在20 mm以内,与手持水位计测量精度相当,能够满足轨道交通工程基坑监测项目中地下水位监测的应用需求。

一种挂轨巡检车在城市调蓄池中的应用与研究

近几年,城市调蓄池的建设发展迅速,为了解决地下调蓄池环境检测难题,需要设计一种可在调蓄池内自动巡检的设备,检测污水和周围空气状态。文章设计了一种挂轨行驶的巡检车,其方法在调蓄池顶部预铺无源巡检轨道,调蓄池内搭建无线局域网络,通过工业相机和传感器检测技术自动检测、识别并记录池水和空气的状态数据及对应的坐标位置,并在上位机操作平台上实时显示。该文设计的巡检车实现了实时采集甲烷、乙炔、氨气、氧气浓度、温度、湿度、液位高度、污水状态判断、位置坐标、以及驱动参数,实现自动巡检功能,巡检速度0~1.5m/s,视频流采集帧率25fps,图像分辨率最大可达1920×1080dpi,方便快捷检测城市调蓄池内环境,警示用户是否存在安全隐患,保障城市调蓄池安全稳定运行。

采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置设计

针对在既有线安装铁路货车超偏载检测装置存在的施工周期长、成本高、对线路条件要求高等问题,设计一种采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置。在介绍采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置设计原理的基础上,分析这种铁路货车超偏载检测装置的总体技术要求及设计方案,评定其测量不确定度,并进行检定和应用验证。结果表明,采用双剪力传感器的铁路货车超偏载检测装置各秤量点的重量测量结果不确定度均小于称重最大允许误差的1/3,满足计量性能要求;重量、偏重和偏载率检定结果均满足设计要求;与现有铁路货车超偏载检测装置测得的货车重量、偏重差、偏载率相比,采用双剪力传感器的超偏载检测装置测得的货车重量、偏重差、偏载率的偏差均较小,检测结果准确度满足货运安全检测要求。

基于电磁层析成像的钢轨探伤传感器设计与优化

电磁层析成像(Electromagnetic Tomography,EMT)具有非接触、安全无污染、实现简单等优点,能够对钢轨表面和浅表面的损伤进行检测与定位,其中,传感器设计与优化是电磁层析成像的一个关键问题。为实现最优传感器设计,以完整钢轨作为被检测对象,首先设计了一种新型传感器阵列结构,验证钢轨探伤的可行性。结合灵敏度矩阵条件数和均匀性,提出了传感器优化指标即模型优化函数G。在此基础上,通过实验验证了模型优化函数的正确性,证明了模型优化函数与图像重建性能的正相关,并采用正交实验法进行传感器复合参数优化。对比优化前后的探伤效果发现,优化传感器设计参数后,模型探伤性能增强,从而多方面证实了优化过程的合理性。

一种基于多传感器融合的智能轨道快运系统障碍物感知算法

针对智轨电车在行驶中对周边障碍物检测存在的漏检、误检和识别精度差问题,文章提出了一种基于多传感器融合的障碍物感知算法。该算法采用了前融合算法和后融合算法相结合的架构,结合激光雷达距离检测、摄像头类别检测、毫米波雷达速度检测的优势,利用部分传感器的前融合在提高检测精度的同时,也避免对整车处理系统带来较大的计算压力;同时后融合算法也保证了一定的系统冗余,即使单一算法失效,感知系统仍然可以正常工作,保证了行车安全。实验结果表明,采用该算法可以有效地检测运营路线上的障碍物并给出优于单一传感器检测效果的障碍物信息,车辆检测识别距离大于70m,保证了智轨电车能够安全、稳定运行。

中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路的断轨态分析

分析中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路,必须考虑电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响。通过电路变换,推导轨道电路接收端及轨道电路的等效电路,建立轨道电路断轨态等效电路及其二端口网络模型。根据等效电路,推导断轨态数学模型,给出传输矩阵参数以及接收端钢轨电流、感应电压和转移阻抗的计算公式。算例结果表明:电流传感器参数及其接收电路等效阻抗对轨道电路的影响,可以通过分析传感器等效阻抗参数对轨道电路的转移阻抗的影响得到;传感器等效阻抗越小,转移阻抗越小,则电流传感器处钢轨电流及其感应电压越大;当传感器等效阻抗为零时的算例结果与文献[4]的有关结果一致,说明给出的分析方法和结论是可信的,并且说明文献[4]是本文在传感器等效阻抗为零条件下的特例。

实现轨距水平直接测量的轨检小车新结构研究

国内外常用于检测轨道几何参数的“T”形结构轨检小车在线路曲线段走行时，存在因结构原因而产生的假轨距、假水平问题，其原理性误差可达10“mm量级。相对于轨检小车行业标准规定的轨距、水平测量允差±0．3-±0．5mm而言，该误差不可忽略，故控制与消除该误差的影响已成为新修订的轨检小车计量检定规程的新增项目。基于此，设计一种”工”形结构的轨检小车，该结构直接测量左右轨作用边，故其因结构因素造成的轨距、水平原理性误差仅为10^-4mm到10^-5mm量级，可显著提高轨距、水平测量精度。

磁感应式高压共轨转速传感器研制

对磁电式转速传感器结构及工作原理进行了阐述,并在此基础上针对高压共轨柴油机开发了磁电式转速传感器,同时与国外样品进行了性能对比试验,最后应用到自主开发的电控共轨系统试验。试验结果表明研制的磁电式转速传感器性能良好,可替代进口样品安装电控柴油机,且可应用于工业控制其它领域。

基于STFT的缝翼滑轨故障静电监测技术的研究

针对飞机缝翼运动机构需要实时监测的要求,提出了一种新的能够提前预警故障的方法,即基于静电感应的状态监测方法。分析了静电监测的原理,并通过模拟实验对该方法进行了初步的研究。实验结果表明:静电传感器能够有效地监测到故障的静电荷水平变化,验证了此传感器用于缝翼滑轨模拟试验件监测的有效性。介绍了短时傅里叶变换(STFT)时频分析原理,利用STFT对数据进行处理,分析其特性,为进一步研究机载化缝翼滑轨的静电监测设备提供了一定的依据。

基于激光三角测量原理的轨距检测系统研究

轨距是轨道几何尺寸中的一个重要参数,及时掌握轨距信息对保证行车安全具有重要意义。基于激光三角测量原理研发了一种安装于路轨两栖综合检测车上的轨距检测系统。该系统使用2组共6台二维激光扫描传感器获得左右钢轨断面轮廓,利用基于CPLD的同步信号触发模块保证各传感器数据同步。通过对采集的钢轨断面轮廓数据采用基于不连续度的自适应滤波和钢轨弧形区特征提取算法,实时提取轨距特征点并计算显示当前断面轨距值。实验结果表明,该轨距检测系统可实现轨距参数的非接触式动态实时测量,检测车运行速度为40 km/h时钢轨断面采样间隔3.7 mm,轨距检测精度±0.8 mm。

道岔尖轨表面缺陷检测卡片式涡流传感器的设计与应用

道岔表面为连续的变截面,给其表面缺陷检测造成了一定的难度。研究了一种适用于道岔轨道之间狭窄空间内侧表面缺陷检测的卡片式涡流传感器。该传感器包括弹性非金属薄片、多个检测线圈和两个磁铁薄片。利用磁铁薄片的磁特性使检测线圈能够与被检测面很好地贴合,减少涡流的提离效应,提高检测灵敏度。该传感器厚度为0.8mm,尤其适用于道岔尖轨与基本轨之间狭窄空间的内侧表面缺陷检测。通过现场试验表明,该传感器完全满足道岔尖轨的现场检测要求。

矿山尾矿库坝光纤在线监测技术

尾矿库溃坝会造成重大安全事故,为了对其进行有效管理,必须采用先进的监测技术。本文介绍了一种光纤在线监测技术,并将其应用于尾矿库坝浸润线实时远程监测,显示了良好的应用潜力,具有很好的推广价值。

城市轨道交通直流馈出电缆在线监测系统

以上海地铁直流馈出电缆为工程背景，研制适用于轨道交通牵引变电站直流馈出电缆在线监测系统。监测系统工作原理是通过监测电缆放电信号和直流泄漏电流信号综合评估电缆绝缘状态。监测系统由HF-CT传感器、DLCS传感器、数据采集系统以及监控后台组成。研制的HFCT传感器3dB频率带宽为500～10000kHz；DLCS传感器量程为0-100mA，分辨率为30μA；数据采样系统采样速率最高为20MSa·s^-1；监控后台采用装有专家系统的工业控制计算机，实现电缆绝缘的智能诊断。在实验室对该系统分别进行直流馈出电缆绝缘良好、绝缘故障模拟试验，测试结果表明监测系统能够预警直流馈出电缆绝缘老化和绝缘破损故障。现场安装运行结果表明，监测系统运行稳定、可靠，诊断结果与实际情况相符。

基于轨道电路原理的新型实时断轨检测方法

基于轨道电路原理的实时断轨检测方法是不安装轨道电路的区段实现实时断轨检测的有效途径.根据轨道电路的电气分割和信号接收的基本原理和方法,通过分析ZPW-2000A和ZP-W1-18型轨道电路的工作原理,特别是其在实现断轨检测功能方面的特点,提出了一种新型断轨检测方法.该方法的关键设备本质上是中央发送两端电流接收式无绝缘轨道电路.通过定性分析,说明安装在轨道上的4个电流传感器自身及其组合信号有效表征了是否发生断轨,通过分析判断这些信号可以检测断轨.该方法具有受轨道一次参数和环境因素影响小、室外设备简单、抗牵引回流干扰能力强等优点,是一种值得研究和开发的方法.