5T探测站设备故障远程智能诊断处理装置

新建铁路包西通道包头至大保当段“5T”系统布局研究刑喜军;马学涛【摘要】To ensure permanent safety on railway's speeding up, provide reliable guarantee for railway transportation, prevent and warn vehicle accident in time and effectively, this paper analyzes systematically the whole layout of "5T" system, introduces the whole structure, facilities composition and facilities functions. In combination with the route condition, station position, vehicle facilities and other situations of Baotou-Dabaodang Section in Baotou-Xi'an Railway Passage, this paper also analyzes and confirms the layout of "5T" system, provides the contents and principles that should be considered in "5T" system. In addition, this paper introduces the detection station's mileage and the path for information transmission and so on.%为确保铁路提速持续安全,更好地为轶路运输提供可靠保障,及时有效地防范和预警车辆事故的发生,对“5T”系统的整体布局进行全面系统的研究是十分迫切和必要的.介绍“5T”系统的总体架构、设备构成及功能,并结合新建铁路包西通道包头至大保当段工程的线路条件、车站设置、车辆设施设王等情况,分析确定本线中“5T”系统的布局,提出了“5T”系统布局时应该考虑的内容和布局原则.另对探测站设置里程,信息传输路径等进行一一介绍.【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2012(000)008【总页数】4页(P137-140)【关键词】铁路车辆安全防范预警系统;设备组成;布局原则【作者】刑喜军;马学涛【作者单位】新包神铁路有限责任公司,呼和浩特 010050;中铁工程设计咨询集团有限公司机械动力设计研究院,北京 100055【正文语种】中文【中图分类】U279.51 “5T”系统功能概述铁路车辆安全防范预警系统(简称“5T”系统)主要由车辆轴温智能探测系统(THDS)、车辆运行品质动态监测系统(TPDS)、车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统(TADS)、货车故障动态图像检测系统(TFDS)、客车运行安全监控系统(TCDS)组成[1]。

单片机远程监测系统中的故障检测与自动报警技术近年来，随着科技的发展和物联网技术的应用，远程监测系统在各个领域得到广泛应用。

特别是在工业控制、环境监测以及基础设施管理等领域，远程监测系统可以实时监测设备的状态，对设备故障进行检测，并实现自动报警。

在这些应用中，单片机远程监测系统起到了重要的作用。

本文将主要介绍单片机远程监测系统中的故障检测与自动报警技术。

为了保证远程监测系统的正常运行，我们需要通过一些技术手段对系统故障进行检测。

在单片机远程监测系统中，故障检测可以通过以下几种方式来实现。

首先，我们可以通过传感器监测设备的各项参数。

例如，对于温度传感器，我们可以实时监测设备的温度变化情况，当温度超出设定的阈值范围时，即可判断设备存在故障。

类似地，对于其他传感器，如湿度传感器、压力传感器等，也可以通过设定阈值来进行故障检测。

通过传感器监测设备的参数，可以实时获取设备的状态信息，提前发现潜在的故障。

其次，我们可以利用电流、电压等信号进行故障检测。

通过检测电流、电压的异常变化，可以判断设备是否存在故障。

例如，当设备电流突然增大或减小，或者电压超出正常范围时，可以通过单片机检测这些异常信号，并判断设备是否发生故障。

这种方式的优点是简单、高效，可以应用于各种设备的故障检测。

此外，我们还可以通过数据分析和模式识别的方法来进行故障检测。

通过对设备运行过程中的数据进行分析，可以建立故障模型，并利用模型进行故障检测。

例如，可以通过统计分析设备的运行数据，建立正常工作模式的数据分布，当实际数据与该模式差异较大时，即可判断设备存在故障。

利用数据分析和模式识别的方法，可以提高故障检测的准确性和可靠性。

一旦系统检测到设备存在故障，需要及时进行报警。

自动报警技术是单片机远程监测系统中的一个重要功能。

通过自动报警，可以快速响应并采取相应的措施来修复设备故障，从而减少损失和风险。

在单片机远程监测系统中，我们可以通过以下几种方式来实现自动报警。

192上海铁道增刊2020年第2期铁道集锦饥汜车辆5T设备膣酲膣制改萤的蓀nt王昊中国铁路上海局集团有限公司南京东车辆段摘要分析了车辆5T设备维护管理的现状，剖析其中 存在的主要问题，阐述车辆5T设备修程修制改革的重要 意义。

从集团公司近期开展的THDS设备检修方式优化 试点工作实践入手，总结改革试点成绩，对未来车辆5 T 设备修程修制的改革方向开展全方位探索。

关键词5T设备;修程修制；改革；巡检车辆运行安全监控系统（以下简称5T设备）主要是用于 检査运行车辆的轴温、轴承早期故障.列车超偏载以及车辆 侧部底部故障，是保障列车运行安全的重要监控设施。

上海 局车辆5T设备分布范围广、数量较多，以往一直按照国铁集 团规定的检修要求进行巡检，维修工作量大且频次较高，现 场对修程进行改革的呼声越来越高。

因为5T设备的日常检 修维护工作涉及到人员上道作业和长距离的机动车道路交 通，维护成本及劳动安全风险相对比较高。

因此我们研究根 据5T设备自身条件、所处线路及运用状态等情况，如何科学 合理的延长5T设备检修周期和检修方法，在确保设备运行 质量的前提下，降低设备维护成本同时减少上道作业劳动安 全风险。

1现状调研以5T设备中数量最多的THDS设备为例，根据集团公司 车辆运行安全监控设备检修维护管理办法，普速铁路THDS 设备巡检周期为一个月，目前仅南京东车辆段管内普速铁路 安装的THDS设备共有151套，每月完成巡检任务需执行天 窗修120余次。

通过现场调研发现目前其普速铁路大部分线 路安装的THDS设备已升级改造为原总公司设计审查制定的 统型机，相比以往使用的THDS三型机,统型机设备运行稳定 性更高且故障率较低，同时大部分统型机THDS探测站都已 经安装了视频监控系统以及远程管理设备。

鉴于此种情况，我们通过对THDS设备巡检周期及检修方法的优化进行研 究，思考如何充分发挥设备现有远程管理等功能，同时利用 视频监控等监控手段，在保证设备质量的同时降低检修维护成本。

5T系统简介一、THDS（红外线轴温探测系统）（Trace Ｈot box Detection System）二、TFDS（货车运行故障动态图像检测系统）TVDS（客车运行故障动态图像检测系统）（ Trouble of moving Freightcar Detection System ）三、TADS（滚动轴承早期故障轨边升学诊断系统）（Trackside Acoustic Detection System）四、TPDS（铁路客货车通用运行品质轨边动态监测系统.）（ Truck Performance Detection System ）五、TCDS（客车运行安全监控系统）一、THDS（红外线轴温探测系统）（Trace Ｈot box Detection System）THDS（红外线轴温探测系统），利用轨边红外线探头，对通过车辆每个轴承温度实时检测，并将检测信息实时上传到分局车辆运行安全检测中心，进行实时报警。

通过配套故障智能跟踪装置，实现车次、车号跟踪，热轴货车车号的精确预报，重点探测车两轴承温度，对热轴车辆进行跟踪报警。

重点防范热切轴事故。

THDS实现了联网运行，每个探测站接车和轴温探测信息直观显示，实现跟踪报警。

二、TFDS（货车运行故障动态图像检测系统） TVDS（客车运行故障动态图像检测系统）（ Trouble of moving Freightcar Detection System ）TFDS（货车运行故障动态图像检测系统），采用高速连续数字照像技术、大容量图像数据实时处理技术和精确定位技术，利用轨边高速摄像头，对运行货车隐蔽故障和常见故障进行动态检测，及时发现货车运行故障，重点检测货车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位，重点防范制动梁脱落事故，防范摇枕、侧架、钩缓大部件裂损、折断，防范枕簧丢失和窜出等危及行车安全隐患。

TFDS的实施，实现了列检作业从人控向机控、室外向室内、静态检测向动态检测的大变革。

TFDS-3型设备常见设备故障分析及处理方法蔡博晓宁夏宁东铁路有限公司摘要随着科学技术的发展和普及，TFDS货车运行故障动态图像检测系统在铁路行业已经广泛使用，本文对几种TFDS-3型设备常见的设备故障进行原因分析，并给出处理方法。

关键词 TFDS 常见设备故障处理1 TFDS-3型货车运行故障动态图像检测系统简介铁路货车运行故障动态图像检测系统（简称TFDS）是一套集高速数字图像采集、大容量图像数据实时处理和精确定位、模式识别技术于一体的智能系统，是铁路车辆安全防范预警系统（5T）的重要组成部分。

系统的技术核心是轨边分布的七台高速线阵相机，在列车通过探测站时通过精确定位技术，对车辆的侧架、转向架底部、车底中间部和车体进行每秒6万8千线的扫描，合成每张140万像素的清晰图片传输至列检中心服务器，动态检车员可以在室内电脑上对这些图片进行技术检查，能够及时发现车辆故障并预报给前方列检确认处理。

TFDS系统实现了列检作业从人控到机控、室外到室内、静态检测到动态监测的变革。

TFDS-3型系统与老一代的设备相比，主要增加了车体侧墙部分的拍摄功能，而且抗阳光干扰能力更强，在行车方向的图片无缝拼接，增加了检车员检车的准确性。

2 常见故障原因及处理方法将TFDS-3型系统在运用和检修过程中发现的常见故障现象进行分类，主要有以下几种：（1）图片类，包括无图片信息、图片百叶窗、图片过暗、白图；（2）平台类，包括探测站接车但平台无过车信息、无车号信息、平台无法连接；（3）其它类，包括网络智能插排无法连接、沉箱或侧箱保护门无法打开或关闭。

2.1 图片类2.1.1 无图片信息无图片信息的故障现象在运用中较为常见，主要分为个别相机无图和全部相机无图两种形式。

出现该故障后，使用Radmin软件远程连接至该图像采集计算机（出现全部相机无图时，连接主图像采集计算机），检查图片采集软件是否工作正常，若图片采集软件报错或意外终止，则重启图片采集软件。

基于物联网的铁路信号设备智能检测与故障诊断系统设计严金鹏
【期刊名称】《装备制造技术》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】针对铁路信号设备中的故障检测和诊断效率低下,以及传统方法在处理复杂故障时存在局限性,设计一种基于物联网技术的铁路信号设备智能检测与故障诊断系统。

该系统旨在提高铁路信号设备故障检测的准确性和效率,进而确保铁路运输系统的安全和可靠性。

该系统利用物联网技术进行实时数据收集,同时结合机器学习算法对信号设备的运行数据进行深入分析,以实现高效的故障诊断。

该系统可以快速准确地识别出故障模式,并提供有效的维护建议。

在系统测试中,该方法展现出了高准确率和快速响应能力,显著提高了故障诊断的效率,为铁路运输安全管理提供了一种新的技术支持,对于提高铁路运输的安全性和可靠性具有重要意义。

【总页数】3页(P132-134)
【作者】严金鹏
【作者单位】中铁十六局集团电气化工程有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U284.92
【相关文献】
1.铁路信号设备故障诊断专家系统设计研究
2.铁路信号设备故障诊断专家系统设计研究
3.铁路信号集中监测智能分析与故障诊断测试脚本系统设计与实现
4.基于电
力物联网的变电设备智能感知与故障诊断技术研究5.基于物联网技术的智能电气设备在线监测与故障诊断
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150研究与探索Research and Exploration ·智能检测与诊断中国设备工程 2020.12 (上)常说的铁路系统5T 设备包括：（1）货车运行滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统（TADS ）；（2）货车运行故障动态图像检测系统（TFDS ）；（3）红外线轴温探测系统（THDS ）；（4）货车运行状态地面安全监测系统（TPDS ）；（5）客车运行安全监控系统（TCDS ）。

这5个系统共同作用，保证车辆运行品质，本文围绕其中之一TPDS 系统展开详细分析。

1 TPDS 系统1.1 TPDS 系统综述TPDS 系统是车辆运行品质和安全监控的保障，主要工作为检测动态货车的超偏载情况以及车轮踏面损伤情况，并设有一、二级报警措施，主要检测设备为轨旁的压力传感器、剪力传感器、测点服务器、车号识别系统、传输系统等组成，通过对行驶车辆的信息识别、垂直力和横向力数据采集分析，计算出车辆的载荷情况，并结合车辆的车号、车次、轮位等信息，对存在故障或超偏载的车辆及时拦停处理。

1.2 TPDS 系统工作原理TPDS 系统首先在来车方向距车站100m 左右有单车号系统，能够第一时间了解到来车信息，其次，在车辆行驶过程铁道车辆运行品质轨旁动态检测系统临时故障处理臧连鸿（兰州铁路局兰州西车辆段动态检测车间，甘肃 兰州 730050）摘要：铁路系统不断发展，铁道车辆的运输安全重要性不言而喻，铁道车辆轨旁东塔监测系统能实时监测列车的运行状态，保证列车的安全平稳运行，而5T 设施在动态监测列车运行状况中的作用至关重要，本文将简单分析5T 设施中TPDS （动态监测系统）的组成以及功能，随之分析TPDS 系统的临时故障原因并给出相应的处理方法。

关键词：铁道车辆；轨旁动态检测；临时故障处理中图分类号：U270.33 文献标识码：A 文章编号：1671-0711（2020）12（上）-0150-02中，利用安装在正线上的剪力、压力传感器，测量动态列车轮轨连续作用的垂直力和横向力，对收集而来的数据进行分析处理，即可得到车辆的运行状态，包括车辆超偏载状态、车轮踏面损伤等，实时传输到监测站相关工作人员的检测设备中，结合车辆标准的运行信息，进行信息比对分析，根据不同程度的故障系统自动报警，并将相关信息呈现给相关工作人员，相关工作人员依照数据支持对运行品质不良的车辆拦停处理。

TG/CL 210 - 2015车辆运行安全监控系统设备检修维护管理规则第一章总则第一条本规则适用于车辆运行安全监控系统设备（下称5T 设备）的检修、维护和管理，明确了设备管理职责、管理制度、人员要求、维护检修等各项内容。

第二条本规则所指5T设备包括：铁路总公司联网服务器、查询设备，铁路局联网服务器、监测终端设备，车辆（动车）段联网服务器、作业终端、复示终端和探测站设备等。

第三条铁路局应依据本规则，结合管内5T设备性能、技术状态等实际情况，制定设备检修维护管理细则，确定设备检修周期及维护标准，做好定期检修，并逐步推行状态修；发挥车辆检测所专业检修作用，扩大自主检修范围。

车辆（动车）段要结合实际制定检修维护作业指导书，实现作业标准化，确保设备检修维护质量。

第二章综合管理第四条基本原则。

5T设备检修维护管理工作实行铁路总公司、铁路局、车辆（动车）段三级管理，采用日常维护和定期检修相结合的模式。

各单位须落实设备检修维护“定岗、定员、定量、定责”和“包人、包机、包修”（四定三包）制度。

第五条职责。

（一）铁路总公司运输局职责。

1．负责组织制定5T设备检修维护管理规则，按需组织补充制订设备检修维护参考标准；2．负责检查、指导5T设备检修维护管理工作。

（二）铁路局职责。

1．负责制定5T设备检修维护管理细则，按需补充制定本企业设备检修维护标准；2．负责5T设备的年度更新改造、定期检修工作；3．负责指导车辆（动车）段制定5T设备检修作业指导书；4．负责指导车辆检测所开展专业检修等工作；5．负责5T设备检修、管理工作的检查、指导和考核；6．负责定期对铁路局管内5T设备进行动态检测；7．负责组织5T设备检修人员的技术培训。

（三）车辆（动车）段职责。

1．负责5T设备管理、使用、维修工作；2．负责制定5T设备检修维护管理岗位职责，确定岗位工作内容、标准、责任；3．负责编制5T设备检修作业指导书；4．负责编制提报5T设备年度更新改造、定期检修建议计划；5．负责编制5T设备日常检修计划，并组织实施；6．负责5T设备使用、维修人员的配置、培训、考核和岗位资格管理。

THDS系统预警故障及异常波形分析摘要：通过远程巡检对THDS型车辆轴温智能探测系统（以下简称THDS系统）设备典型预报故障及异常波形的分析，发现并预判铁路货车轴承故障的类别，排除设备故障及误报的可能性，保证铁路运输安全和车辆状态良好。

关键词：THDS；远程巡检；预报故障；异常波形THDS系统是利用安装在轨边温度探测装置，采用热辐射测温技术，实时监测运行状态下的列车轴承温度。

为加强THDS系统设备预报故障的准确性和排除设备因其他因素干扰导致的误报，通过远程巡检等手段人为进行分析系统预报故障及异常波形，保证铁路运输安全和车辆安全部防范。

1远程巡检THDS系统远程巡检是通过复示SIC软件集中、快速查看各探测站设备状态信息、调阅相关数据，并对预报的故障和发现的问题利用Radmin远程管理软件远程到探测站设备查看具体设备信息，以快速发现问题，并对问题进行有效分析和解决。

2热轴预报分析2.1.预报信息及设备状态利用复示软件SIC查看报警信息（如图2.1），确定预报车次、编组、辆位、车种车型车号、探别、轴位等信息。

图2.1利用复示软件SIC调阅分析设备静态数据（如图2.2），查看运行速度、天空值、平均温升等各项参数，确定是否是其他因素的干扰导致误报热轴，若以上数据正常，则根据下一步判别是否是正常预报热轴。

图2.22.2查看全列轴温数据在复示软件SIC中调阅全列轴温分布情况，内探温度、内探温升、外探温度、外探温升、环温、辆温升差、列温升差等信息(如图 2.3)，判断是否符合热轴预报标准。

图2.3根据TYG/CL257-2016 太铁辆〔2016〕365号《太原局车辆轴温智能探测系统预报标准》，热轴预报标准如下：（1）热轴预报判据根据以下三个判据进行热轴预报：温升：轴温与环温之差。

列温升差：温升与该列车同侧统计平均温升之差。

辆温升差：温升与该辆车同侧统计平均温升之差。

（2）货车热轴预报标准货车热轴预报标准可根据《货车内、外探热轴预报标准表》、《大秦线、迁曹线上、下行货车内探热轴预报标准表》和《大秦线、迁曹线货车外探热轴预报标准表》查询。

TFDS设备实际运用的若干方面阐述引言货车故障轨旁图像检测系统（TFDS）设备是车辆运行安全监控系统设备（5T 设备）的重要组成部分之一。

2003年11月该系统率先在大秦铁路茶坞列检所投入运用，多年来发现了大量典型故障，有力地保障了列车运行安全。

同时，由于湖东TFDS探测站所处地理位置的特殊性，设备在实际运用中也暴露出了诸多问题。

1、TFDS设备简介TFDS设备利用轨旁摄像机对运行中列车的轮对、轴承、转向架、制动装置、车钩缓冲装置等关键部位进行图像采集，经计算机处理后，实时上传至列检服务器。

在作业终端，由作业人员对图像做出职业判断，确认车辆质量，从而达到动态检查车辆的目的。

TFDS设备还具有采集车号、判断车型、计算列车速度、记录通过时间、编组辆数等功能。

图1 室外设备分布示意图2、存在的主要问题及原因分析以湖东重Ⅰ线TFDS设备为例，2008年10月升级为统型设备，2009年10月完成了设备的抗阳光干扰改造，2013年4月进行了更新改造，设备的稳定性有了很大提高。

但在实际应用中由于设备自身设计存在的问题，经常受到列车运行速度、到发密度等因素影响，使TFDS设备不能充分发挥安全保障作用。

2.1 列车停车对探测的影响湖东编组站位于大秦铁路的西端，是大秦线的入口，北同蒲线、韩原线、大准线以及云岗、口泉支线等所有列车全部进入湖东编组站，由于要进行2万吨组合、更换机车及列检等技术作业，会有一定数量的列车在信号机前方停车。

由于列车多为长大编组，致使部分车辆不能全部通过探测站，而停在TFDS设备的探测区内。

设备软件系统在轴间距处理时设最大值为25.5米，即设备主机通过判断磁钢信号的时间间隔是否大于时间t=25.5/v来判断列车是否通过。

若时间大于t 值，则说明2个车轮间的距离大于25.5米，判定列车已通过。

若时间小于t值时，说明车轮与车轮之间的距离小于25.5米，表明列车没有全部通过。

当列车在探测区停车，其停车时间大于系统设定值t，则判定列车通过，本次接车完毕，系统进入待机状态；当列车起动时，系统再次进入接车状态，首先进行机车判别、客货车判别、车辆匹配等工作尔后进行定位拍摄，在这个过程中就会出现分列、丢辆、无图、窜图等现象。