问题讨论 文章编号：１００２ ７６０２（２０１７）０２—００３７—０３ 铁道车辆 第５５卷第２期２０１７年２月 饮路错 智能亿的初步设想 王会武，韩俊峰 （中车齐齐哈尔车辆有限公司，黑龙江齐齐哈尔ｌ６１００２） 摘 要：介绍了铁路货车智能化的必要性，智能货车控制系统的构成、信息传递的方式，以及铁路货车在性能、安全、 检修等方面的智能化项目和功能的初步设想。 关键词：货车；智能化；设想 中图分类号：Ｕ２７９．２ 文献标志码：Ｂ 随着全球互联网技术和控制技术的快速发展，铁 路货车定点监测向智能化的全程监测转化成为可能； 机车信息交互模块、无人列车操作模块和机车一货车信 息交互模块；智能货车内安装货车信息交互模块和货 车监测模块。 同时，为了适应恶劣环境，货车的无人驾驶技术也开始 进入人们的视野，逐渐受到铁路研发人员和运用部门 的关注。 ２智能货车控制系统的信息传递方式 远程控制中心对各智能化货车的控制是并联关 目前，无人驾驶的智能化货车已在中国和澳大利 亚开展了初步研究。主要研究目标是：建立智能化货 车平台——智能货车控制系统，通过智能货车控制系 统监测远在千里之外的智能化货车的性能指标、安全 指标等信息，并由机车控制智能化货车运行。本文将 系，但与每列智能化货车的信息交换采用无线串联，即 远程控制中心通过无线网与智能机车进行信息交换， 智能机车通过无线网与智能货车进行信息交换，从而 实现远程控制中心对智能货车的监控。每辆智能货车 和智能机车上均安装ＧＰＳ或北斗卫星定位装置，远程 控制中心的电子屏幕上可以看到智能机车和各个智能 货车的位置。图１为智能货车控制系统控制原理。 简要介绍所设想的智能货车控制系统的构成和信息传 递方式，以及在铁路货车智能化项目和功能等方面的 设想。 １智能货车控制系统的构成 所设想的智能货车控制系统 包含５个模块，分别是远程机车 信息交互模块、无人列车操作模 块、机车一货车信息交互模块、货 车信息交互模块和货车监测模 块。其中，远程机车信息交互模 块由地面或机车供电，机车一货车 信息交互模块和无人列车操作模 块由机车供电，货车信息交互模 块和货车监测模块由自带的电池 供电。 图１ 智能货车控制系统控制原理图 远程控制中心可通过智能货 车控制系统同时监测多列智能化货车，每列智能化货 车由１台智能机车和多辆智能货车组成。远程控制中 心安装远程机车信息交互模块；智能机车内安装远程 收稿日期：２０１６—０６—０３ ３铁路货车智能化项目及功能的设想 铁路货车智能化项目主要有货车监测模块和货车 信息交互模块。货车监测模块可监测货车性能和运行 安全，采集并发出智能货车自身数据；货车信息交互模 块可接收并处理智能货车上由货车监测模块发来的信 ・ 作者简介：王会武（１９６８一），男，高级工程师。 ３７・ 息，并与智能机车进行信息交换。 货车监测模块主要有性能监测模块、安全监测模 块、大部件和易耗件统计监测模块三大类，这三大类模 块均由传感器、集成芯片、电池、发射器等部件构成，由 传感器测量数据并传给芯片，数据通过发射器发出。 ３．１性能监测模块 性能监测模块是货车监测模块的重要组成部分， 是安装在每辆车中梁上的３Ｄ加速度集成模块，该模 块可监测铁路货车的平稳性和稳定性，时时监测铁路 货车的横向、纵向、垂向加速度。 每辆车的性能监测模块的监测值可通过无线网时 时发给本车的货车信息交互模块，货车信息交互模块 将监测值与设定范围作对比，当监测的垂向、横向加速 度数值超过设定范围时，货车信息交互模块将该信息 传递给智能机车上的机车一货车信息交互模块，再由机 车一货车信息交互模块传递给远程控制中心并报警；如 果性能监测模块监测的垂向、横向加速度数值未超过 设定范围时则不报警，从而实现对货车性能远程监控 的目的。 ３．２安全监测模块 安全监测模块主要包括载重测量及偏载预警模 块、轴温监测模块、制动缸压力监测模块、手制动机状 态监测模块、转向架弹簧监测模块和脱轨监测模块。 ３．２．１ 载重测量及偏载预警模块 为了远程监控货车是否出现货物偏载或超载的情 况，可在每辆车的４台转向架上分别安装载重测量及 偏载预警模块。该模块的测量数据通过无线网时时传 递给货车信息交互模块，货车信息交互模块对传来的 数据与设定范围进行对比，当超载或偏载超过设定范 围时，货车信息交互模块将该信息传递给机车～货车信 息交互模块，并由机车一货车信息交互模块传递给远程 控制中心并报警；如果载重测量及偏载预警模块的测 量数据未超过设定范围，则不报警。 ３．２．２轴温监测模块 为防止热轴事件的发生，实现远程监控轴承温度 的目的，可在轴承上部承载鞍上安装轴温监测模块。 该模块所测量的数据通过无线网传递到货车信息交互 模块，货车信息交互模块对传来的数据与设定范围进 行对比，当测量值超过设定范围时，货车信息交互模块 将信息传递给机车一货车信息交互模块，并由机车一货 车信息交互模块传递给远程控制中心并报警；如果轴 温监测模块所测量的数据未超过设定范围，则不报警。 ３．２．３制动缸压力监测模块 车辆在运用过程中，当制动缸压力大于设定范围 ・ ３８ ・ 铁道车辆 第５５卷第２期２Ｏ１７年２月 时，会擦伤车轮；当制动缸压力小于设定范围时，制动 距离会过长，造成安全隐患。因此，为防止制动缸压力 超出规定范围，实现远程监控货车制动缸压力的目的， 可在与制动缸相连接的支管上引出另一个支管，其端 部安装制动缸压力监测模块，以方便观察和监测制动 缸压力，该制动缸压力监测模块所测量的数据通过无 线网传递到货车信息交互模块，货车信息交互模块对 传来的数据与设定范围进行对比，当测量值超出设定 范围时，货车信息交互模块将信息传递给机车一货车信 息交互模块，并由机车一货车信息交互模块传递给远程 控制中心并报警。 ３．２．４手制动机状态监测模块 为防止车辆运行时手制动机处于制动状态而擦伤 车轮，达到远程监控货车手制动机状态的目的，可在手 制动机链条间加装手制动机状态监测模块，当拉力存 在的情况下车辆移动时，货车信息交互模块将信息传 递给机车一货车信息交互模块，并由机车一货车信息交 互模块传递给远程控制中心并报警。 ３．２．５转向架弹簧监测模块 车辆在运行过程中出现摇枕弹簧折断时，弹簧组 刚度就会变小而出现重车弹簧压死的现象，使车辆的 动力学性能变差，导致剩余弹簧、摇枕、侧架的寿命急 剧降低。为避免上述现象的发生，达到远程监控枕簧 的目的，可在摇枕、侧架间安装转向架弹簧监测模块， 该模块所测量的数据通过无线网传递到货车信息交互 模块，货车信息交互模块对传来的数据与设定范围进 行对比，当测量值超出设定范围时，货车信息交互模块 将信息传递给机车一货车信息交互模块，并由机车货 车信息交互模块传递给远程控制中心并报警。 ３．２．６脱轨监测模块 当列车即将离开缓和曲线而进入平直线路时（特 别是空车状态），刚进入平直线路轮对的外侧车轮（具 有外轨超高的一侧车轮）的轮重减载很大，此时，该转 向架的上下心盘搭接量会在外侧减小，有向外侧脱轨 的倾向。根据ＡＳ ７５０９．２ ２Ｏ０９《铁路货车动态性能 第２部分：铁路货车》，当上下心盘搭接量大于１４ ｍｍ 时，车辆是安全的，不会脱轨。为监测空车是否有脱轨 倾向，可在转向架摇枕上平面与车体枕梁下平面间设 置脱轨监测模块（主要采用距离监测传感器），该脱轨 监测模块所测量的数据通过无线网传递到货车信息交 互模块，货车信息交互模块对传来的数据与设定范围 进行对比，当测量值超出设定范围时，货车信息交互模 块将信息传递给机车一货车信息交互模块，并由机车一 货车信息交互模块传递给远程控制中心并报警。 运用检修 文章编号：１００２ ７６０２（２０Ｉ ７）０２ ００３９ ０４ 铁道车辆 第 卷第！期２０１ 年２月 动车组底部万向轴安全监测系统 乔红刚 （沈阳铁路局车辆处．辽宁沈阳１ １［】【）（）１） 摘 要：在详细分析（、ＲＩ１ 型动车组万向轴温度辐射分布规律的基础上．设计了基于红外测量温度的地面探测系 统．实现了对动车组万向轴温度的动态监测．并可时温度异常的万向轴温度进行综合预报 实际运用结果表明．该系统 可以有效地保障动车组的行车安全。 关键词：动车组：万向轴；红外测温：安全预报 中图分类号：Ｕ２ 【１．３ １ 文献标志码：１ｊ 【、Ｉ Ｉ｛ ｝ 动／ｆ 纠ｌ万向轴 速运行过 巾会产 （、Ｉ Ｈ 轮箱绀成 动车组动力系统南牵引电机、万 轴、 巾万向轴足功 传输的ｊ二贤部件．通过高 ｉｌ 常的运转热：ｊ ． １仃潜 舣障发，Ｉ ｒ万 轴会 生 常的『 、 油 Ｉ运转热｝Ｉ ．橄端情况则会导致万向轴过热 １７７ｉ￣７ ．造成功／ｆ 组脱线ｆ¨ －速转动实现驱动力 向命引电机到齿轮箱的输 ：。万 向轴高述运转时．转子系统的不平衡是 ｊ－ ：生机做敞 障的主嘤 。万 轴动小平衡鞋巡怀ｌＪｌＪ‘．会以倘 １通过 心状态离速旋转．导致两端十字万向节级和轴乐等零 件严重瞒损。。．同时产，卜大垃的运转热 。 的弧火行 书＾ｊ［。为确 劫ｑ：－￣ｔ【仃１ ，奠个．运输管 部ｆ Ｊ 川定ｒ＿十｝｛火愉修 姚 ．对７ｊ．向轴 进行采集、分析和处 。ｆＩ ．４１ 绒轴温 测系统 法实现埘 向轴湍度的实时采 集 ．愉修人 ¨ 能 动１ 绀入 Ｉ 韬 ｉ 的感 ｌ ＪＩ 米 ０ｌ 万 ．通过 万…４１｛Ｉ 采集 ｌＪ轴红外罔像 永了 运行后的受热分 。 …轴 ＩＩ 丛刊 险濉 尤变 发．１】测感 ＾ 化【｛ｌＪ ｆｉｔ 九故障． 变化 【｛』Ｊ 仃敞障。这种Ｊｔ ｒ 静念洲 乃‘…４１Ｉ１ｆ 度的力‘ 法． 能做刽刈『 述运 Ｉｆ，的功１： … 濉 进 ｆ ¨ 线个ｆｌ Ｊ’必 ｊ 以． ｆｍ０动 Ｊｆ！！×、Ｊ 图ｌ 万向轴受热红外及可见光图像 １ 轴濉俊探测系统．为动１ ¨挺供 效的 大｝ 的 动系统敝障分析表明．万向轴引发的敝 障部仃仵严 的磨损，Ｈ．运行ｆｔｌ会产 异常的岛 技术竹 ｒ段．． Ｊ 温度分 ｉ规ｉｌ｝ｔ 万向轴温度的异常变化 ｆ 实反映其 １前Ｔ况。 ２ 系统设计 － Ｉ｛ Ｉｊ Ｉ ？７ ｆ１ 简介：ｑＩｌＧ＇ｌ；Ｉ￣ｌＪ。‘ ・ｌＪＪ．一 ’ 级 Ｉ ｆ１胁．红外洲温技术已广‘泛应川丁 线列 部什 温度的探测万向轴温度红外线探测系统采川ｔ地 。３．３ 大部件和易耗件统计监测模块 为达到此Ｈ的．将大部件和易牦件统计嘛洲馍块 １ 删 什的．ｈＩｊ＝ ， 命Ｊ【ＩＪｌ Ｊ、Ｊ总会…现多７欠 换大邴件 埸耗 能够Ｊｔ Ｊ（； Ｉ的时川Ｉ干ｊＩ累人部件干ｆｌ ．从…统汁…人 件干ｌＩ易耗什的 安装 乍辆侧 ‘便人员接触的位置． 次更换犬 件或 牦件叫‘，均将 序列弓‘输入该模块。陔模块 ＿ｌｊ 线电卒制动系统的电缆十丌连接，ｆｌ『 机１ 接捌ＪＩＩ 数据。 （编辑：郭 晖） 牦什的 换 换ｆ川 ．＿ｆｊ‘为人部什４：ｉｌ埸牦什ｔ的状忿 换、提ｆｍ采Ｊｌ｝勾箭 什的数ｆｌ 提供依 。
