3063.货车运行状态安全监测系统

1、毕业设计（论文） 题 目： 货车运行状态安全监测系统 专 业： 测控技术及智能仪器 班 次： 班 21 号 姓 名： xxxxx 电子机械高等专科学校 二 oo 七 年 5 月 摘 要 铁路行车安全是铁路运输中一个永恒的主题。货车的转载状态，车轮踏面损伤， 车辆的运行状态（动力学特性）对列车运行安全至关重要，它直接关系到铁路运输安 全。近年来，随着铁路的提速，空车脱轨，燃轴事故频繁发生，货车超载现象严重， 引起了铁路各级管理部门极大关注。然而，由于车辆运行状态（动力学特性）仅凭人 工和车辆静检难以得到准确判断，车轮踏面损伤及其导致的燃轴事故尚未得到有效控 制，货车装载情况再铁路运输正线上还未能

2、得到全面监控，因此，迫切需要研制开发 一种能将货车超偏载，车辆运行状态监测，车号自动识别及信息传输集成在一起的货 车运行状态安全检测系统。 基于保障铁路行车安全的需要，铁科院经历十年探索与实验，研制出多功能全自 动的轨边实时火车运行状态地面安全检测系统 tpds（truck performance detection system） 。它利用设在轨道上的测试平台，实时在线监测运行中货车轮轨间的动力学参 数，通过对轮轨垂直力和横向力的连续检测和分析，以及货车运行状态综合评价，可 实现对运行状态不良货车的识别，并兼有对货车超偏载，车轮踏面速上的检测功能， 同时系统实现了与车号自动识别系统的集成和监

3、测信息的网络传输，可自动将监测信 息发送到指定地点，可对严重的监测结果随时报警。 tpds 系统资 1999 年起在沪宁线的安亭和镇江安装了 2 套设备进行了全面的实验 考核和验证。2003 根据铁道部的推广计划，在京沪线部署安装了 8 套 tpds 系统并进行 了联网建设和管理信息系统的开发实施，建成了京沪线 tpds 系统信息传输网络，建设 6 个分局监测中心，3 个路局监测中心，1 个铁道部信息查询中心。安装了 16 个相关列 检复示终端和 12 个监控终端，实施共 46 个节点的联网，实现了京沪沿线 tpds 系统检 测信息的自动收集和集中管理，提供了京沪线上车辆运行状态的实时监控，综

4、合查询 和不良车辆的跟踪等信息服务。2003 年 10 月联网业务管理信息投入运行后，tpds 在 车辆安全监测的系统化，网络化和信息化取得了实际应用的成绩。通过京沪线 tpds 的 应用各级车辆管理部门运用 tpds 检测信息，可加大货车运行安全监控力度，有效防范 火车脱轨，车轮踏面擦伤和超偏载的行车安全隐患，实现货车运行安全质量互控，铁 道部已经决定在六大干线提速安全标准线的建设中全面推广 tpds. abstract the railroad traffic safety is in the railway transportation an eternal subject.freigh

5、t vehicle reprint condition, wheel roller face damage, vehicles running status (dynamics characteristic) to train movement safe very important, it relates directly robs the railway transportation security.in recent years, raised fast, the spatial vehicle along with the railroad is derailed, burns th

6、e axis accident frequent occurrence, the freight vehicle overload phenomenon is serious, has aroused the railroad all levels of control section enormous interest. however, because the vehicles running status (dynamics characteristic) only calmly examines depending on the man-power and the vehicles o

7、btains the accurate judgment with difficulty, the wheel roller face damages and causes to burn the axis accident not yet to be under the active control, on the charge of trucks situation railway transportation main line could not be under the comprehensive monitoring again, therefore, urgent needs t

8、o develop develops one kind to be able ultra to carry the freight vehicle, the vehicles running status monitor, the vehicle number automatic diagnosis and the intelligence transmission integrate in together freight vehicle running status safe examination system. based on the safeguard railroad traff

9、ic safety need, the hard branch courtyard experiences ten years exploration and the experiment, develops the multi-purpose completely automatics nearby the axle real-time train running status ground safe examination system tpds (truck performance detection system) it uses is located in on the orbita

10、l test platform, in the real-time online monitor movement the wagon wheel gages dynamics parameter, through to the wheel track vertical force and the transverse force continuously examination and the analysis, as well as the freight vehicle running status quality synthetic evaluation, may realize to

11、 the running status not good freight vehicle recognition, and has at the same time ultra to the freight vehicle carries, the wheel treads in the surface speed the examination function, simultaneously the system has realized with the vehicle number automatic diagnosis system integration and the monit

12、or information network transmission, but automatic will monitor the information to transmit to the assigned location, might report to the police as necessary to the serious monitor result. it uses is located in on the orbital test platform, in the real-time online monitor movement the wagon wheel ga

13、ges dynamics parameter, through to the wheel track vertical force and the transverse force continuously examination and the analysis, as well as the freight vehicle running status quality synthetic evaluation, may realize to the running status not good freight vehicle recognition, and has at the sam

14、e time ultra to the freight vehicle carries, the wheel treads in the surface speed the examination function, simultaneously the system has realized with the vehicle number automatic diagnosis system integration and the monitor information network transmission, but automatic will monitor the informat

15、ion to transmit to the assigned location, might report to the police as necessary to the serious monitor result. 目目 录录 摘 要.i abstract .ii 前 言.0 第一章 tpds 系统简介.1 1.1 tpds 系统指标.1 1.2 探测站设备构成.1 第二章 系统构成与设备主要部件.3 2.1 轨道测试平台.3 2.1.2 传感器.3 2.1.3 接线箱.4 2.1.4 雨量桶.5 2.1.5 aei 地面天线和车轮传感器.5 2.2 室内设备.6 2.2.1 测试工

16、控机.6 2.2.2 测点服务器.7 2.2.3 信号调理单元与数据采集仪.7 2.2.4 aei 主机.7 2.2.5 雨量计主机.7 2.2.6 数据远传单元.8 2.2.7 ups 不间断电源.8 2.2.8 防雷组件.8 第三章 探测站设备的安装.9 3.1 探测站设备选点要求.9 3.2 轨边机房技术要求.9 3.3 室外设备安装与技术要求.10 3.3.2 室外设备安装平面图.11 3.3.3 测试平台安装步骤.12 3.3.5 接线箱安装.16 3.3.6 传感器安装.17 3.3.7 aei 室外设备安装.21 3.3.8 室外设备配线.25 3.4 室内设备安装与技术要求.2

17、7 3.4.1 机柜设备安装.27 3.4.2 ups 安装.27 3.4.3 电源防雷箱安装(tsp-012pd).29 3.4.4 aei 安装.31 3.4.5 室内设备配线.32 第四章 探测站设备养护维修.35 4.1 探测站设备维护与检修的基本原则.35 4.2 轨道测试平台及前后相邻线路的养护维修要求.35 4.3 轨道平台养护维修要求.36 4.4 设备日常检查与维护.37 4.4.1 电器部分.37 4.4.2 传感器部分.38 4.4.3 框架式轨道测试平台部分.40 4.5 监测系统检定、维修保养周期.41 4.5.1 标定周期.41 4.5.2 标定程序.41 4.5.

18、3 定期检修周期.42 总 结.43 致 谢.44 参考资料.45 前 言 安全是铁路的永恒，我国铁路近年来经历五次大规模提速，提速线路已达 16500 公里，客车速度不断提高，货车重载列车开行数量增多，我国铁路运输行车仍然以客 货共线为主，列车密度高居世界第一，这些因素都对车辆运行安全保障体系提出了更 高的要求；随着铁路跨越式发展，列车交路延长，列检作业保证区段延长，这些变革 给既有的安全体系提出了新的挑战，确保铁路运输安全的任务十分艰巨。我国铁路车 辆安全防范体系的技术及装备水平较低，功能简单，载对应技术领域还存在许多空白， 仍然以传统，粗放，人控为特征，尚未形成系统化，网络化，智能化，信

19、息化程度较 高的安全防范体系，不能适应铁路跨越式发展的需要。 为更好的监控货车运行安全状态，实时掌控货车动态运行情况，国内外均投入了 大量的人力和物力研究相关的对策，采用轨边监测设备对运行车辆进行动态监测，被 证实式一条行之有效的安全防范措施。类似的设备在国外均有 10 年以上的研究历程。 由于各国铁路所面临的问题不同，国外此类设备均安装在曲线区段，其关注重点是货 车曲线通过的特征；我国货车在重载提速的情况下，采用先进，成熟，经济，适用， 可靠技术，建立轨边货车运行状态监控网络，是确保货车运输安全的必然选择。我国 的火车运行轨边监测设备叫做“货车运行状态地面安全检测系统” （truck per

20、formance detection system ）,简称 tpds。tpds 的出现及应用将给我国货车运行安 全及维修工作带来深刻的变革。 本文介绍了货车运行状态地面安全检测系统的原理，探测站设备构成，系统功能 及维修等问题。 第一章第一章 tpds 系统简介系统简介 在全路“四纵两横”六大繁忙干线，十大运煤通道和主要提速干线上，按“点线 成网，纵横交错，局间互控”布局原则安装货车运行状态地面安全检测设备，构建全 路联网的检测系统。 在探测站建设的同时，以路网货车全面监控和信息综合利用为目标，建成覆盖 全路的检测传输网络，实现三级联网。将探测站通过对货车的运行状态，轮对踏面损 伤与超偏载的

21、监测信息实时的，逐级自动上报三级系统进行集中管理，实现状态不良 车辆的多点综合评判，提供三级复示，确保现场作业人员和维修部门能够对问题车辆 及时进行检查和处理，各级车辆管理决策部门能动态的掌管运用车辆的运行状态，对 不良车辆进行重点监控和跟踪，构筑起集监测，管理，分析和决策为一体的货车运行 状态地面安全监控管理系统。 1.1 tpds 系统指标 型 号：gcu100bb 货车运行状态地面安全检测系统； 称重范围：最大轴重 25t 计量方式：双向全自动轴，转向架动态计量；通过速度 30120km/h； 超偏载精度：30km/h40km/h 速度时优于 0.5，40km/h60km/h 速度时优于

22、 1，60km/h120km/h 速度时优于 3 允许超载：为额定载荷的 250； 具有自动识别车轮踏面损伤功能； 踏面损伤预报兑现率： 一级报警：大于 90 二级报警：大于 70 三级报警：大于 50 1.2 探测站设备构成 tpds 探测站设备主要由以下部分构成：测试平台与传感器、接线箱与接线盒、信 号电缆；车号识别装置；测试间与监控机柜、传感器调理单元、监测工控机、测点服 务器、不间断电源、数据远传单元；雨量计。 探测站设备构成示意图如图 2-1。 图 2-1 探测站设备构成示意图 第二章第二章 系统构成与设备主要部件系统构成与设备主要部件 2.1 轨道测试平台轨道测试平台 轨道测试平台

23、安装在线路上，由专用混凝土轨枕通过纵向连接形成框架式轨道结构 平台。它提供了具有高平顺性和长期稳定性的平台结构，保证了线路的高平顺状态。采 用了以高强度螺栓技术为核心的纵向连接，既满足了连接要求又使在既有线上的安装简 便易行。同时在线路上安装时要求在框架式结构两端使用至少 15 根 iii 型混凝土轨枕作 为纵向刚度的过渡段。通过上述措施，消除或最大限度消除了线路对车辆走行性能、轮 载“动荷增量”的影响，保证了测量数据准确、装置稳定可靠。 轨道测试平台由 22 根混凝土轨枕组成(其中 a 型轨枕 6 根，b 型轨枕 16 根)，轨枕 间距 0.76m，台面总长 16.27m，轨枕长 2.6m；

24、a 型轨枕上装配二维板式传感器，b型轨枕 上设承轨槽和锚固螺栓孔。 图 2-2 测试平台实景图 2.1.2 传感器传感器 探测站设备测试核心部件是传感器，设备采用的板式双向压力传感器和不打孔轨腰 剪力传感器两类传感器，二者均为自主研制、国际领先、具有专利的产品。板式传感器 可同时测试轮轨作用的垂直力和横向力，二者相互串扰严格控制在允许范围内。剪力传 感器既可准确测量钢轨剪力又无需在钢轨上打孔，从而不影响钢轨的工作状态。板式传 感器既是一个传感器，同时又起着连接钢轨和轨枕的作用，实现了对钢轨的约束，保证 了行车安全，安装测试系统不必对线路和行车条件进行限制。 板式压力传感器是一个二维压力传感器，

25、用于测试轮轨相互作用的垂直力和横向力， 它通过四个高强螺栓固定在测试平台中 a 型轨枕上，一套设备共使用 12 只板式压力传感 器，分布在六根 a 型轨枕上；不打孔剪力传感器用于测量钢轨在轮载下所受剪力，其信 号与板式传感器信号合成后得到完整的轮轨作用力大小和波形特征，它通过专用支架固 定在钢轨上，一套设备共使用 8 对剪力传感器，每股钢轨 4 对，如图 2-3 所示。 2.1.3 接线箱接线箱 接线箱安装在线路路肩靠近测试平台中央部位，接线箱内放置传感器信号线接线盒， 接线盒内安装接线板。接线板是将传感器的信号中转连接到测试间二次仪表上，把传感 器输出信号实时准确的传送至信号调理单元。 图

26、2-3 板式压力传感器、剪力传感器安装实景图 2.1.4 雨量桶雨量桶 雨量桶安装在轨边机房一侧端墙上部（尖顶房）或机房放水层上（平顶房） ，如图 2-5 所示，用于收集雨天雨量情况，雨量桶信号线连接在机房内雨量计主机专用接口。 图 2-4 接线箱实景图 图 2-5 雨量桶安装位置实景图 2.1.5 aeiaei 地面天线和车轮传感器地面天线和车轮传感器 aei 地面天线如图 2-6 所示，负责获取通过列车的过车信息（机车和车辆的标签信 息） ，并通过电缆传至机房 aei 主机。车轮传感器与 aei 天线匹配，用来检测列车到达 和通过信息，同时采集列车车速、轴距等信息。 2.2 室内设备室内设

27、备 2.2.1 测试工控机测试工控机 测试工控机完成与数据采集仪通讯、实时判轴测速计辆、车辆动力学指标计算、超 偏载计算、车轮踏面擦伤识别及读取车号、ups 信息，测试结果以文件形式通过网络传 递给测点服务器。 图 2-6 aei 地面天线 图 2-7 测试工控机 2.2.2 测点服务器测点服务器 测点服务器实时接收测试工控机监测结果文件、结果文件入库、车辆运行状态综合 评判、车辆装载超偏载评判、 采集雨量计信息、通过局域网 将数据和报警信息上传至分局 服务器。 2.2.3 信号调理单元与数据采集仪信号调理单元与数据采集仪 信号调理单元一方面是对传感器供电，另一方面将传感器输出的微小信号放大、

28、滤 波，并将放大模拟信号转换数字信号传至数据采集仪。数据采集仪是由测试工控机控制， 完成传感器信号的采集、合成处理，并完成与测试工控机间数据通信。信号调理单元和 数据采集仪具有良好抗电磁辐射及其它干扰能力，分辨率高、工作快速稳定，仪表结构 简单，工作可靠，能适应长期无人值守稳定工作的要求。 2.2.4 aeiaei 主机主机 aei 主机完成 aei 地面通信、 车轮传感器信号采集与处理，获得 通过列车机车和车辆标签信息、车 速、轴距信息等。测试报文通过串 口传至测试工控机。 2.2.5 雨量计主机雨量计主机 雨量计主机实时读取雨量桶采集 的雨量数据，并与测点服务器通过串 图 2-8 测点服务

29、器 图 2-9 数据采集仪 图 2-10 aei 主机 图 2-11 雨量计主机 口通信，将测试结果传至测点服务器。 2.2.6 数据远传单元数据远传单元 数据远传单元是指网络交换机或集线器，它完成测试工控机与测点服务器间网络连 接，并传输测试工控机监测结果；同时完成测点服务器与设在分局 tpds 信息管理服务 器间网络连接与数据传输工作。 2.2. 7 upsups 不不 间间 断断 电电 源源 ups 为探测站设备提供稳定可靠的电源，并通过串口向测试工控机传输市电供电情 况、ups 主机状态、电池状态、电源输出情况等信息。 2.2.8 防雷组件防雷组件 防止探测站设备和线上设备受到雷电干扰

30、。电源防雷箱为设备供电提供防雷保护， 信号防雷元件为设备信号提供防雷保护。 图 2-12 ups 不间断电源 第三章 探测站设备的安装 3.1 探测站设备选点要求探测站设备选点要求 tpds 系统安装位置的选择对保证实现监测功能十分重要，安装测试平台前后对对 两端线路的处理，直接影响到系统工作的长期稳定性和系统的检测准确度。为此，在选 择结构安装位置和安装之前，应注意以下几点： （1） 应安装在正常货车速度在 60km/h 以上的铁路正线上； （2） 设备安装在直线上，测试平台前后分别有 400 米、100 米以上的直线段，线 路坡度不超过 3； （3） 测试平台前后（前 400 米、后 10

31、0 米）不得有道岔区、曲线、长大桥梁等； （4） 测试平台前后 80 米区段应避开电化区段分相点、短梁、短涵、道口及易产 生洪水、塌方、冻涨等地段； （5） 应设在供电、通讯、巡视、防盗条件较好的位置； （6） 宜采用 60kg/m 钢轨的无缝线路，检测区钢轨没有接头和擦伤； （7） 宜采用新轨，使用旧轨时其垂直磨耗应小于 5mm，侧磨应小于 6mm，无交 替侧磨； （8） 铺设区段应为 ii 型或 iii 型混凝土枕，无轨枕失效，如有失效轨枕应更换新 枕；如铺设区段为 ii 型轨枕线路时，须在测试平台两侧分别铺设 1015 根 iii 型轨枕作为过渡段； （9） 铺设位置及前后线路应有等同或

32、接近的轨道结构强度、刚度和承载能力，必 须保证有良好的轨道平顺性。至少应满足有关铁路线路维修规程要求的日常 养护维修标准； （10）铺设位置及前后线路必须采用优质道碴（符合有关工务维修要求） ，道床不 能有板结、道碴囊、翻浆冒泥等病害。同时道床两侧排水条件应良好、道床 不易被粉化物掩埋； （11）铺设区段及前后线路应无严重的路基病害，保证线路路基状态良好、边坡稳 定，没有或不易产生较为严重的路基下沉和路基冻涨等病害。 3.2 轨边机房技术要求轨边机房技术要求 （1） 机房与测试平台应尽量靠近（不大于 30m） ，减少因电缆线过长而产生故障 的几率，同时避免感应雷电的影响； （2） 机房与传感器

33、接线箱间应设置电缆穿线管，穿线管埋深不小于路基面 30cm(寒冷地区适当加大埋深)，室内设出线孔； （3） 机房的使用面积不小于 10m2； （4） 有可靠的 220v 电源(两路供电、自动切换)及接地装置两组（设备地和防雷地， 接地电阻小于 4 欧） ，电源功率不小于 3kva; （5） 设置架空防静电地板或电缆沟槽； （6） 有防雨、通风、防盗、防鼠等功能，并进行防潮处理； （7） 机房与外界间应具备铁路电话和不小于 64k 的数据传输通道（含两端接入设 备，设备输出接口为 2 个 rj45） 。 3.3 室外设备安装与技术要求室外设备安装与技术要求 3.3.1 室外设备安装过程 图 3-

34、1 室外设备安装过程图 3.3.2 室外设备安装平面图室外设备安装平面图 3.3.33.3.3 测试平台安装步骤测试平台安装步骤 3.3.4 线路整修 在选择的设备安装位置，应对前后线路(前 400m、后 100m)进行整正，整正要求如下： 线路方向不平顺小于 4mm，高低不平顺小于 4mm，轨距误差小于+4、-2mm。消除轨道结构 中的三角坑，更换轨道结构的失效零部件。消除道床板结、道碴囊，整治道床排水。 图 3-2 轨道测试平台总图 图 3-3 轨枕端部连接板连接示意图 3.3.4.1 测试平台划线定位 需要工具：有效长度不小于 15m 的钢尺、划针（在钢轨上做标记用） 、适当的绝缘材 料

35、垫布（拉钢尺时垫在钢轨和钢尺之间，防止造成短路影响行车信号）等。 根据系统选择位置的要求，确定系统轨道平台安装的中心位置及里程，如为焊接 长钢轨，中心位置应确定在 25m 轨的中心。 在设置设备间一侧的钢轨外侧轨头上，按中心位置划出系统轨道平台内侧钢轨上 的中心点，假设为 a。 在设备间一侧钢轨外侧轨头部位以 a 为中心两侧按一定长度（如 3m）向另外一 根钢轨划圆，与另一根钢轨外侧轨头部位相交形成点步 b1 和 b2。 在设备间对面钢轨的外侧轨头部位找出 b1 和 b2 连线的中心点 b，b 点即为与 a 点 对应的系统轨道平台在对侧钢轨上的中心点。 分别以 a、b 为起点，以 380mm（

36、760/2）刻度对准 a 或 b 点，在内外侧钢轨外侧 轨头上两个方向分别拉开钢尺，在钢尺刻度分别为 760mm、1520mm、2280mm 的位置划线， 分别为轨道平台中 a 型轨枕的中心位置（设点号分别为 a-3、a-2、a-1、a1、a2、a3 和 b-3、b-2、b-1、b1、b2、b3） 。如图 3-4 所示： 注意：在两侧钢轨之间用钢尺拉线时注意垫上绝缘布，防止造成短路！ 用钢尺测量 a-3 和 b3、b-3 和 a3 的距离，两者之差小于 3mm 表示上述选点过程合 格，精度符合要求。否则应重复上述过程重新划线定位，确定新的 a、b 点直至两 者长度之差符合要求。 注意：在两侧钢

37、轨之间用钢尺拉线时注意垫上绝缘布，防止造成短路！ a点 一定长度（如 3m） b1 b2 b 点 长度 l 图 3-4 确定系统轨道平台中心位置的划线过程示意图 分别以确定的 a、b 为起点，拉开钢尺，以 380mm（760/2）刻度对准 a 或 b 点， 在内外侧钢轨外侧轨头上 a、b 两侧钢尺刻度分别为 760mm、1520mm、2280mm、3040mm、3800mm、4560mm、5320mm、6080mm、6840mm、7600mm 、8360mm（760mm 的整陪数）的位置划线(形成点 a-11、a-9、a9、a11 和 b- 11、b-9、b9、b11)。 复核检查：用钢尺测量

38、 a-11 和 a11、b-11 和 b11 的距离，应为 16720mm,误差小 于 3mm 表示上述选点过程合格。如图 3-5 所示： 复查合格后，所划的点位为轨道平台 22 根轨枕的中心位置，可作为下一步施工的 基准。此时应用钢角尺将划线位置延伸至轨底。 注意：划线必须用钢卷尺按读数划线，不得以直尺用 760mm 线段累加划线；必须从 平台中心点分别向两端划线，不得自一端向另一端累加划线。 3.3.4.2 抽换轨枕与轨枕端部连接 将所有轨枕平放在安装现场一侧，位置大致与钢轨上定位对应，留出线路另一侧 空地用以抽出并堆放拆除下来的既有轨枕。将 a 型枕放置在 22 根轨枕的中间，并且 a

39、型 枕上有穿线口的一侧朝向机房的线路一侧。 按照工务有关规程要求，拆除既有轨枕，清理道碴，并抽换专用轨枕。拆除既有 轨枕时，首先卸下轨枕连接部件、清除局部道碴，然后将轨枕抽出。安装并拖动专用轨 枕时，平整道碴表面，以免拖动困难。注意保证专用轨枕上面的橡胶垫处于平整、与钢 轨底板密贴的状态。抽换轨枕时注意专用轨枕的定位准确，以免后续工作难以继续。换 上的专用轨枕表面纵向中心线与钢轨上刻划位置尽可能一致（左右偏差应小于 2mm） ，同 时使专用轨枕横向中心线与线路中心线一致（误差小于 3mm 为优） 。 注意：清除道碴的深度为轨底以下 305mm 左右，尽可能少清除道碴，以免对既有道 床造成不必要

40、的扰动！ a 点 控制间一侧钢轨 760 a1 a3 a2 钢尺刻度： 380 1520 2280 图 3-5 单侧钢轨确定部分钢枕中心位置拉尺示意图 抽换一根专用轨枕，将专用轨枕穿入轨下，横向穿入到位后（承轨槽对准轨底） ， 在承轨槽上铺设橡胶板，略将轨枕上提，安装好钢轨两侧尼龙绝缘垫，安装弹条、平垫 圈、m24 六角头螺栓，各部件正位后，旋紧螺栓，将轨枕提起使钢轨进入承轨槽内。方 正轨枕，再利用扣件将轨枕整体提起，提起程度以轨下橡胶垫板似接触非接触为宜。及 时回填该轨枕下的道碴，并串碴，但暂时不进行捣固作业。 继续按工务维修有关规定，以同样方法与步骤抽换其它轨枕。检查并方正已换上 的轨枕，

41、自平台中间向两端顺序连接已更换轨枕端部的纵向连接板及连接件，穿入连接 板的高强度螺栓，进行高强度螺栓的初拧紧，拧紧力矩建议为 10kgf.m 左右。连接好轨 枕两侧相邻的连接板和高强度螺栓后，对轨枕上钢轨扣压件进行紧固，达到弹条扣件五 点着地的工作要求。再对该轨枕下部的道床进行回填和捣固。此时注意回填的道碴不宜 过多，应以露出纵向连接板上高强度螺栓为宜。 注意：穿入高强度螺栓时，轨枕两端连接板的螺栓自里向外。 继续抽换轨枕，完成全部轨枕的更换工作。检查并方正已更换轨枕的安装位置准 确无误、完成所有纵向连接板及连接件的连接，拧紧所有轨枕上钢轨扣件后进行道床捣 固。 同时按要求更换相邻的轨枕并调整

42、相邻的既有轨枕的间距。安装位置的既有线路 如果为型轨枕时，不需更换相邻轨枕，只需进行轨枕间距的调整以实现轨枕间距的过 渡；安装位置的既有线路如果为型轨枕时两端相邻的 1015 根轨枕应更换为型轨枕， 同时实现轨枕间距的过渡。 调整线路的平顺状态，进行道床捣固作业。安装区段线路的方向、轨距、高低应 满足下述要求：方向不平顺小于 4mm，高低不平顺小于 3mm，轨距误差小于+3、-2mm，水 平不平顺小于 3mm，同时没有三角坑。以 30kgf.m 的扭矩拧紧 a 型轨枕上铁垫板固定螺 图 3-6 端板连接实景图 栓的螺母。上述工作完成后，反复进行轨枕下部道床的捣固作业，保证轨枕与道床密贴 和道床

43、的密实稳定。 拧紧弹条扣件固定螺栓，对连接板螺栓作二次拧紧，拧紧力矩为 30kgf.m 左右。 再次检查线路不平顺并进行道碴回填和捣固，即可恢复通车。开通前，应进行道 碴回填至正常线路要求的水平。道床的稳定等符合开通线路的要求。初期通过列车慢行， 按工务有关规程逐步提高列车通过速度至正常的行车速度。初期通车及以后一定时间内 应注意检查线路平顺状态并及时进行捣固。 说明：上述测试平台的安装工作务必在工务维修养护作业“天窗”时间内进行；施 工中务必注意人身安全，即使封锁线路也应注意对临线通过列车的防护，保证人身及行 车安全。 注意：轨枕抽换工作完成后应仔细检查线路平顺状态，保证道床捣固后的要求，以

44、 保证通车后的行车安全；同时注意 a 型轨枕有出线口一侧朝向有设备间的线路一侧；抽 换轨枕过程中尽可能减小开挖道碴的富余深度，以免对道床产生不必要的扰动； 3.3.4.3 测试平台连接件紧固与线路整修 轨道测试平台安装完成并通车后，应随时对局部线路状态进行观察、加强道床捣固。 发现轨道不平顺状态不满足要求应及时整治并捣固。 轨道平顺状态要求：方向不平顺小于 4mm，高低不平顺小于 3mm，轨距误差小于 +3、-1mm，测试平台中心线与线路实际中心线误差不大于 3mm，没有三角坑。 通车一定时间（正线行车量较大时需要一周左右的时间）后，再次进行全面检查和 捣固，通车碾压、道床完全稳定后，可局部扒

45、碴、对轨枕之间的连接板高强度螺栓进行 拧紧，拧紧力矩达到设计力距，即 6065 kgf.m。回添道碴至正常状态。 3.3.4.4 线上设备安装控制 轨道几何尺寸：测试平台组装后，轨道几何尺寸要严格控制,要求轨道高低不平顺小 于 4mm，方向不平顺小于 4mm，轨距误差在(-1，+3mm)内，测试平台中心线与线路实际中 心线误差不大于 3mm。 铁垫板与轨枕间高强螺栓扭矩：轨道几何尺寸调整到设计要求后，铁垫板与轨枕间 高强螺栓使用专用电动扳手拧紧至扭矩 60kgf.m。 纵向连接板高强螺栓扭矩：测试平台纵向连接板上高强螺栓在铺设过程中只作初拧， 初拧扭矩在 10kgf.m 左右，待所有部件安装到

46、位，且轨道几何尺寸调整到设计要求后， 二次拧紧高强螺栓至扭矩 3040kgf.m；经过一定周期的列车碾压、道床稳定后，重新 调整轨道几何尺寸直到满足设计要求，再将连接板高强螺栓通过专用电动扳手拧紧至扭 矩 60kgf.m。 轨道纵向刚度过渡措施：测试平台安装在 iii 型轨枕线路时，在测试平台两端与线 路连接处不设过渡段。测试平台安装在 ii 型轨枕线路时，须在测试平台两侧分别铺设 1015 根 iii 型轨枕作为过渡段。 3.3.5 接线箱安装接线箱安装 安装传感器之前，应埋设专用接线箱。其位置在轨道测试平台中部靠近机房一侧的 轨道外侧的建筑限界以外的地方，其基础支撑是埋设在定位处的混凝土板

47、桩或角钢支架。 通车碾压、道床完全稳定后，可进行传感器的 安装。传感器的安装由专业人员在封锁线路时间内 进行，现场部门应负责进行安全防护并进行协助作 业。 传感器换装后，将传感器信号线通过轨枕中间 的入线口穿入，并通过穿线管接入接线箱，再由接 线箱引入机房。由轨枕出线口至接线箱的穿线管应 埋设在道床和路基内，由接线箱至机房的穿线管应埋设在路基面以下。 3.3.6 传感器安装传感器安装 3.3.6.1 压力传感器的安装 探测站设备共使用双向板式传感器 12 只，每根 a 型钢枕上 2 只。安装步骤为： 拆卸钢轨扣压件（螺栓、垫圈及弹条、尼龙 绝缘垫等） 。使用专用扳手松开 a 型轨枕上固定铁垫

48、板的高强度双头螺栓，用普通扳手将其卸下。 用起道机顶起钢轨，卸下铁垫板和轨下胶垫。 将橡胶垫板放在板式传感器的承轨槽内，用传感器替换铁垫板塞入钢轨与轨枕之 间，使传感器正位，用普通扳手将高强度螺栓以 15kgf.m 的扭矩扭入轨枕。用 m24/m22 图 3-8 换装好传感器后的情形 （撤去了保护罩） 图 3-7 接线箱安装实景图 异型双头螺栓将弹条座固定在传感器上，将轨下胶垫位置整正后，在轨底两侧置入尼龙 绝缘垫，撤去起道机，安装 b 型弹条、平垫圈，旋紧 m24 螺母，压紧弹条，使之处于 5 点接触的工作状态。 待剪力传感器安装完毕后，将压力和剪力传感器导线一同引入轨枕内穿线槽，再 从轨枕

49、端头结构侧面的穿线孔穿出，经过穿线管中引至接线箱。 安装传感器导线的保护罩，使用专用电动扳手将连接传感器与 a 型轨枕间的高强 度双头螺栓拧紧，螺母拧紧力矩为 6065kgf.m。 3.3.6.2 剪力传感器的安装 探测站设备共使用剪力传感器 8 只，每股钢轨上 4 只。 需要工具：有效长度不小于 5m 的钢尺、直角尺、划针、点冲、石笔、手锤、铣平 面工具一套（后座 2 件、支撑套 1、偏心套 1、小套管 1、双头螺栓 4、垫片、手柄 1、 螺母 1） 、棘轮扳手、s24 套头、s19 套头、铣刀、手砂轮、电源线、什锦锉和适当的绝 缘材料垫布（拉钢尺时垫在钢轨和钢尺之间，防止造成短路影响行车信

50、号）等。 1、定位 在设备间一侧钢轨外侧轨头部位确定剪力传感器安装的中心位置。具体方法 是用直角尺分别靠住第三、四根 a 型枕上的铁垫板（或压力传感器）找到钢轨外 侧轨头上相应点 a1 和 a-1。用钢尺确定出 a1 和 a-1 的中心点 a。 在设备间一侧钢轨外侧轨头部位以 a 为中心两侧用钢尺按一定长度（如 3m） 向另外一根钢轨划圆，与另一根钢轨外侧轨头部位相交形成点 b1 和 b2。 在设备间对面钢轨的外侧轨头部位找出 b1 和 b2 连线的中心点 b，b 点即为与 a 点对应的系统轨道平台在对侧钢轨上的中心点。 分别以 a、b 为起点，以 100mm 刻度对准 a 或 b 点，在内外

51、侧钢轨外侧轨头 上两个方向分别拉开钢尺，在钢尺刻度分别为 900mm、2500mm 位置划线，分别 为剪力传感器的中心位置（设点号分别为 a-2、a-1、a1、a2 和 b-2、b- 1、b1、b2） ，如图 3-9 所示。 用钢尺测量 a-2 和 b2、b-2 和 a2 的距离，两者之差应小于 2mm；如大于 2mm，应重复的过程。 复核检查：用钢尺测量 a-2 和 a2、b-2 和 b2 的距离，应为 4800mm，误差应 小于 2mm。如大于 2mm，应重复的过程。 复查合格后，所划的点位为八个剪力传感器的中心位置，可作为下一步施工 的基准。 此时应注意：在两侧钢轨之间用钢尺拉线时注意垫

52、上绝缘布，防止造成短路！划 线必须用钢尺按读数划线，不得以 1600mm 线段累加划线，防止出现累计误差； 必须从平台中心点分别向两端划线，不得自一端向另一端累加划线。 2、安装支架 支架安装位置正确并与轨底密贴，具体过程如下： 架子与后座组装好。用双头螺栓与支架紧固，如图 3-10 所示。 对正标记点 ax（或 bx，x 为-2、-1、1、2,） 。对好另外一侧。钢轨内外两侧 a x 或 bx 对准后座中心线！标记点轨腰处有字时用砂轮机打磨平整，如图 3-11 所示。 图 3-9 剪力传感器定位示意图 图 3-10 图 3-11 对正标记点 标记点 ax 或 bx ax 或 bx 点标记点

53、后座中心 线 用锤敲击支架使其与钢轨密贴（注意不要伤到孔、工作表面及加紧螺杆，敲击 位置标记圆处，如图 3-13 所示） ，用紧固杆上紧。 3、安装铣刀，并铣平面，如图 3-12 所示。铣出的平面要均匀平整（不能有凸起和凹 坑） ，如图 3-13。 图 3-13 铣出的平面 4、装剪力传感器；在剪力传感器上加保护用 o 型圈。出线端垂直向下，大弹板与支 架预留 3mm 的间隙，两边均匀上紧。保持大弹板与支架间隙在垂直方向一致。 如图 3-14 所示。 图 3-12 手柄匀速慢 转 密贴 图 3-14 安装剪力传感器 大弹片 5、结合示波软件看剪力信号的输出，以判断传感器安装的是否合适。零点变化

54、范 围 0.5v。输出波形先上后下。 6、涂密封胶（剪力传感器护罩周圈，封严） ，安装剪力保护罩，如图 3-15 所示。 此时又应该注意：安装传感器过程中应保证轨道电路的正常工作！禁止两侧钢轨同 时进行安装作业！工作过程中必须有专人进行安全防护，以保证人身及行车安全。安装 剪力传感器的过程可在行车间隔中进行，但必须严加防护，以保证人身及行车安全。传 感器信号线穿线管应进行防水、防鼠处理，穿线管较长时应间隔设置接线检修井，在穿 线管拐弯处必须设置检修井。如穿线管较短，但需转向时，穿线管弯曲半径必须符合专 业要求。 说明：剪力传感器的穿线和接线等工作应与压力传感器同类工作一道进行。安装完 传感器后

55、，由专业技术人员进行车号识别系统的安装作业。现场负责进行安全防护和配 合作业。 说明：在传感器和车号识别系统安装作业过程中，需要现场施工部门做以下配合： 安全防护、扒碴、挖沟埋穿线管、作检修井、埋线等。 3.3.7 aeiaei 室外设备安装室外设备安装 3.3.7.1 天线安装 天线安装图示步骤如下： 图 3-15 安装了保护罩 （1） 在选定安装天线的轨枕间，将道渣适量扒开至轨枕底部，如图 3-16 所示。 （2） 在轨枕下插入天线安装件二（两根） ，方向与轨枕垂直，相距 600 毫米左右， 如图 3-17 所示。 （3） 将安装件一（两根）两头横放在相邻的两根轨枕上，用所配的长螺杆将安装

56、 件二与安装件一连接起来。这时不能将螺栓拧紧，以便根据天线安装孔的宽 度来调整安装架的宽度，如图 3-18 所示。 （4） 将安装件三（天线防护箱）安放在安装件一上，使天线防护箱的安装孔与安 装件一上的安装孔对齐，如图 3-19 所示。 （5） 将射频电缆从胶管穿入天线防护箱内，并用胶管卡将胶管固定到天线防护箱 的入口上。射频电缆在天线防护箱中应留有适当余量，打弯要平缓，如图 3- 20 所示。 （6） 将热缩管套从射频电缆接头处套入，然后将射频电缆连接头拧紧在天线底部 的连接座上。拧紧接头时应注意不能带动电缆连接部分转动，如图 3-21 所示。 图 3-16 天线安装 1 图 3-17 天线

57、安装 2 图 3-18 天线安装 3 图 3-19 天线安装 4 （7）用锂鱼钳将天线接头紧固，注意紧固时不能带动电缆连接部分旋转，如图 3- 22 所示。 （8）将热缩管推到天线接头根部，用热风枪将热缩套管紧缩在射频电缆接头上，如 图 3-23 所示。 （8） 将天线用螺栓紧固在天线防护箱上，将天线安装件一和天线安装件二夹紧在 轨枕上。紧固夹具时，使天线及夹具保持顺直，如图 3-24 所示。 注意，紧固螺拴时只需从上向下对准拧紧即可。安装件一和安装件二下焊接有螺母， 从上面拧紧螺栓时即可紧固。天线安装完后应使其夹具受力均衡，无切向受力。 天线安装完毕后，可将扒开的道渣回填到天线防护箱周边。

58、图 3-20 天线安装 5图 3-21 天线安装 6 图 3-22 天线安装 7 图 3-23 天线安装 8 图 3-24 天线安装 9 3.3.7.2 磁钢安装 磁钢依其作用可将其分为开/关机磁钢，计轴判辆磁钢（开门，关门磁钢对） 。其安 装方法完全一样。磁钢安装图示步骤如下： （1）安装磁钢卡具。将卡具的大头（带两个螺孔）置于钢轨内侧，穿上固定螺栓， 如图 3-25 所示。 （2）将磁钢托架用螺栓连接到磁钢卡具上，以托架中心缺口卡住磁钢卡具的紧固螺 栓帽，从轨外用扳手拧紧磁钢卡具紧固螺栓。磁钢托架紧固螺栓暂时不要拧紧，如图 3- 26 所示。图 3-26 所示为安装计轴判辆（开关门）磁钢托

59、架。 （3）将磁钢安装到磁钢托架上，注意磁钢对的中心间距为 280mm。调整磁钢安装托 架高度，使磁钢表面与轨面平行且距轨面高度为 35mm2mm，紧固磁钢托架螺拴，如图 3-27 所示。 图 3-28 为计轴判辆磁钢与天线的位置关系现场实景图。图 3-29 为开机磁钢/关机磁 钢安装实景图。 3.3.7.3 安装 hz-12 电缆分线箱 hz-12 电缆分线箱用于转接磁钢引出线，安装步骤如下： （1）为 hz-12 电缆分线箱加装支撑架，常规情况下，支撑架应比 hz-12 导线管略长， 以保证由支撑架受力，电缆线由其下部引出，埋入地下时不受压。 （2）将磁钢信号转接电缆线头部拴上一段铠装金属

60、包皮，如图 3-30 所示。该段金 属包皮一方面为承受电缆拉力，防止电缆被从 hz-12 内接线柱上被拉脱，另一方面也起 图 3-25 磁钢安装 1 图 3-26 磁钢安装 2 图 3-27 磁钢安装 3图 3-28 天线与计轴判辆磁钢图 3-29 开/关机磁钢安装图 到接地屏蔽的作用，见图 3-31。 （3）将磁钢信号转接电缆从 hz-12 电缆分线箱导线管底部穿入，将金属包皮夹于接 口处，如图 3-31 所示。 （4）将磁钢信号转接电缆线头进行处理，剥线头，套护管，接象鼻扣，如图 3-32 所示。将处理好的电缆线接头接于 hz-12 电缆分线箱中的接线柱上，如图 3-33 所示。 （5）将