钢轨探伤作业系统关键技术自主化研究.pptVIP

* * 欢迎大家提出 指导意见！ 2008年科研项目年中检查 * * 钢轨探伤作业系统关键技术自主化研究 钢轨探伤作业系统关键技术自主化研究 2014年9月3日 中国铁道科学研究院 * * 主要内容 一、为什么要进行自主化研究 二、自主化研究内容 三、自主化研究与现有系统对比 四、目前研究进展 五、下一步研究内容 * * 一、为什么要进行自主化研究 现有系统关键技术被外方垄断 现有系统存在不足: 1) 伤损识别准确率低，误报率高，且存在漏报； 2）自动对中系统存在问题； 3）探轮承载机构操作空间小； 4）系统数据量大时死机； 5）数据报告与国内形势不符； 6）系统升级、扩展及二次开发困难； * * 二、自主化研究内容 超声波钢轨探伤检测系统自主化研究 探轮承载机构自主化研究 探轮对中系统自主化研究； * * 超声钢轨探伤检测系统自主化 * * 三、自主化研究与现有系统对比 1）系统结构不同； 2）扫查间距不同； 3）数据处理能力不同； 4）数据传输总线不同； 5）承载机构不同； 6）自动对中系统不同； * * 1）系统结构对比 SYS1900系统 自主研发系统 * * 2）扫查间距对比 * * 3）数据处理能力不同 t1=超声波从0度探头晶片到钢轨表面垂直点传输时间的2倍； t2=超声波从探头晶片A到伤损C传输时间的2倍； SYS1900：SBC（单板计算机） 自主系统： PXI0槽控制器（4核工控机） * * 4）数据传输总线不同 SYS1900：VME 自主系统： PXIe * * 5）承载机构不同 自主化探轮承载机构 现有探轮承载机构 * * 6）自动对中系统不同 增加电磁对中方式 外方对中系统 自主化系统 * * 四、目前研究进展 高速转台试验环境： 0~60km/h; 同时安装3个探轮; 耦合喷水机构; 探轮压紧机构; 探轮对中调节机构; 人工伤损; * * 四、目前研究进展 0槽控制器： 3U 2.26GHz 4核处理器 4G内存 以太网接口 120G硬盘 实时操作系统 * * 四、目前研究进展 探轮标定装置 可以进行9英寸探轮0度、45度、70度晶片单独标定及整轮标定功能 * * 四、目前研究进展 超声工艺试验箱 IMAGINE超声仿真软件 * * 四、目前研究进展 发射接收板卡： 1) 4通道; 2) 通道可调增益0~80dB; 3) 发射电压正负0~150V; 4) 正电压激励,负电压激励, 正负电压激励; 发射接收卡 * * 四、目前研究进展 发射接收控制卡： 1) 6通道并行控制; 2) 6通道声程测量; 3) PXI数据传输; 4) DMA数据传输; 5) 160数字I/O口输出; 6) 40MHz时钟; 发射接收控制板 * * 四、目前研究进展 测试钢轨伤损分布： A B C D E F G A:钢轨接头，10x35mm B:头腰接合部通孔，?5 C:轨头内侧圆孔， ?5-35mm D:腰底接合部通孔， ?5 E:螺孔下裂,约40度，8mm F:螺孔上裂，8mm-37.5° G:轨腰通孔，?5 * * 四、目前研究进展 实验室试验结果分析： 1) 人工伤损全部检出; 2) 伤损各超声通道齐全; 3) 伤损单通道探测点数与外方设备相同; 4) 人工伤损能够可靠重复检出; 5) 0~60km/h运行速度下人工伤损均能全部检出; 6) 里程矫正功能正常; 7) 数据回放功能正常; 8) A显回波波形正常; * * 四、目前研究进展 试验条件： 1）超声检测系统 2）6个探轮 3）最高检测速度80km/h * * 四、目前研究进展 实际线路测试试验结论： 1） 中低速情况下，点数比外方设备多，80km/h时与外方设备相当。 2）系统响应时间比外方设备小。 3）典型回波如接头、夹板孔、导线孔、焊筋等回波通道完整。 4）现有设备发现的伤损自主化系统也可以发现。 * * 四、目前研究进展 * * 五、下一步研究内容 伤损智能识别 * * 五、下一步研究内容 自动对中系统 克服了电磁传感器受线路上铁屑、锈蚀等影响偏差检测不准的缺点。 在高铁线路上，位移传感器距钢轨的距离较稳定，偏差范围±2mm，见线段1。进入曲线段后车轮紧贴一侧轨道，数值偏离中心，见线段2。操作员手动控制探轮水平移动时，会造成数值的突变。 * * 五、下一步研究内容 顶面裂纹 * * 五、下一步研究内容 顶面裂纹 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 分组 ① ② ③ ④ 深度/mm 4 4 4 4 2 6 8