轴温检测系统

铁路客车轴温检测系统的应用与分析摘要列车在运行过程中，机车车辆与钢轨的冲击、动力效应和震动，将导致车辆走行部分各轴承的发热。

当轴承磨损或产生缺陷时，不正常发热增大，将会严重影响车辆的行车安全，造成巨大的生命和财产损失。

所以性能优良、可靠的列车车辆轴温监测报警系统对保证行车安全具有重要的意义。

本文介绍的轴温报警系统是一种新型的走行部安全监测系统，采用数字和模拟传感器冗余测温技术，对轮对轴承的工作温度进行实时监测并判断报警。

关键词轴温检测系统传感器故障报警1.系统组成轴温报警系统包括轴温报警器、轴温记录仪、温度传感器（包括轴温传感器、环温传感器）、声光报警器、传输线缆等。

见图1。

图1轴温传感器安装于轴箱上，能够实时采集轴端的温度，转换并传输给相应的报警器。

传感器内核采用数字信号和模拟信号的冗余设计，部分故障时不影响测温的可靠性，同时综合了数字传感器抗干扰能力强，模拟传感器测温范围广的优点。

另外，传感器探头结构实现了自由旋转的安装方式，在保证安装可靠的同时，能够选择更合理的走线方向，提高可靠性与使用寿命。

环温传感器安装于车下的相应支架上，能够采集环境温度。

内核与结构采用与轴温传感器相同的设计，仅外部接口有差异。

报警器安装于车厢的电气控制柜内，能够实时监测轴温、环温，诊断报警状态，并与整个系统、网关交互轴温数据与故障状态等。

报警输出，除声光报警和相应轴温闪烁显示外，新增安全环路输出功能，参与控车。

记录仪安装于车厢的电气控制柜内，能够显示并记录系统内的轴温数据与故障状态，记录间隔可以设置，记录数据能够通过存储器转储，通过导入相应的地面分析系统能够实现更全面的故障预判。

同时可以显示轴温曲线，能够有效帮助运营时的在线预判，排除隐患，避免事故的发生。

1.轴温报警系统的功能说明2.1面板说明轴温报警器通常采用嵌入式安装方式。

其面板包括LCD液晶屏、报警指示灯、通信指示灯、蜂鸣器、键盘及键盘锁组成。

见图2。

图2LCD液晶屏用于显示输出，当自检时开机显黑1s 后，显示相应自检参数；自检完成后显示相应轴温信息；当设备故障或工作异常时则长期显黑、无字或者乱码。

红外线轴温监测系统故障处理
红外线轴温监测系统在使用过程中，可能会遇到一些故障，下面将介绍几种常见的故
障及其处理方法。

1. 红外传感器故障：如果系统不能准确地检测到轴上的温度变化，可能是红外传感
器故障导致的。

这时可以先检查传感器是否正常连接，是否有杂散光的干扰等。

如果传感
器无法修复，需要更换新的传感器。

2. 数据采集故障：如果系统无法正常采集和处理红外线数据，可能是数据采集模块
出现故障。

可以先检查数据采集模块的电源是否正常，接线是否松动等。

如果这些都正常，可以尝试重启系统，如果问题仍然存在，可能需要更换数据采集模块。

3. 软件故障：有时候系统的监测软件可能会出现故障导致无法正常工作。

这时可以
尝试重新安装或更新软件，如果问题仍然存在，可能需要联系系统供应商或技术支持人员
进行进一步维修或升级。

4. 系统误差：由于环境因素或人为操作不当，系统可能会存在一定的测量误差。

这
时可以通过校准系统来减小误差。

可以使用标准温度源校准系统，调整系统的灵敏度和精
确度，提高测量的准确性。

5. 系统不稳定：如果系统频繁出现故障或不稳定，可以考虑检查系统的电源供应是
否稳定，系统是否存在过载等问题。

如果问题无法解决，可能需要联系专业维修人员进行
排查和修复。

在处理红外线轴温监测系统故障时，需要注意安全操作，避免触碰高温部件并遵循相
关操作规程。

定期进行系统维护和保养，保持系统的良好状态，也能减少故障发生的可能性。

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。

动车组轴温检测系统的应用朱光帅发布时间：2021-09-18T03:27:04.133Z 来源：《中国科技人才》2021年第16期作者：朱光帅赵建龙[导读] 高速列车是由多种电气设备组成的一个复杂的动力设备。

中车青岛四方机车车辆股份有限公司山东青岛 266111摘要：高速列车是由多种电气设备组成的一个复杂的动力设备。

动车组轴温报警系统主要功能是通过温度传感器采集列车轴箱、齿轮箱以及牵引电机的温度信息，使得列车司机员能及时了解列车动力系统温度情况，并能及时作出正确的操作指示。

本文主要以我国某型动车组为基准，讨论了动车组轴温监控系统的基本组成及工作原理，掌握实时温度传感器的选型及其优缺点，以期对相关从业人员有所帮助，进而保障动车组列车的安全可靠的运行。

关键词：动车组；轴温检测系统；原理；传感器1.引言随着中国进入“高铁时代”，铁路提速范围的不断扩大，列车速度的大幅提升，动车组速度已经达到400km/h，列车动力牵引功率增大，使得列车车轮对钢轨的冲击、动力效应和振动的大幅提升，导致列车驱动系统和动力系统的发热量增大。

当动力系统中轴承和大、小齿轮发生磨损或者产生缺陷时，非正常发热增大，就会影响列车的运行安全。

轴温检测监控系统能够对轴温进行监控并自动发送报警通知，列车司机及机械师能及时了解列车动力系统温度情况，并能及时作出正确的操作指示，极大的提高了动车组安全性能，确保乘客生命财产安全。

本文基于我国某型动车组，展开动车组轴温检测系统应用研究工作，具有十分重要的意义。

2.轴温检测系统介绍动车组轴温检测系统是对高速运行的机车车辆的车轴温度进行实时监测，是一个功能复杂的集成电子系统，当系统检测的车轴温度过高时候，系统实现自动报警的功能，该系统能够进行实时数据的采样、存储、传输及数据处理。

系统支持扩展单元，集成度高等特点。

轴温检测系统包含熔断式轴温检测系统与实时轴温检测检测系统两个子系统，二者均属于直接接触式车载轴温检测系统。

CRH5型动车组轴温检测系统故障分析及处理办法摘要：文章根据CRH5动车轴温检测系统存在的主要故障类型对其产生的原因进行了分析，并结合实际运行情况，提出轴温检测系统发生故障时的处理原则及办法，对确保轴温检测系统准确性具有借鉴意义。

关键词：CRH5 ；轴温检测；系统故障前言：根据轴温检测系统在实际运行中发现，系统故障有轴温传感器电气接触不良和防护性能问题，这些因素都会使传感器上传数据产生误差，使轴温报警系统在轴温警报时发生误差。

特别当工作于恶劣环境中，由于种种原因，传感器会上传不正确信号，此时要求轴温报警系统主机对上传数据做逻辑分析，采用实时纠正，这样就避免了错误的报告问题您。

在故障处理的过程中可通过传感器和轴温报警主机系统的逻辑改进等其他举措减少目前CRH5型机车轴温报警系统发生故障的可能性。

一、 CRH5动车组轴温检测系统概述CRH5轴温检测系统主要由轴温报警主机，L/O盒，A/D转换（SUT），集成温度传感器几部分组成，检测系统架构期间，每个轴头布置2个冗余传感器以增加轴端温度检测准确性，而模拟信号经SUT转换成数字信号后，通过所设两条冗余CAN通讯线路向轴温报警系统工作主机发出信号。

其中该系统集成传感器集速度传感器与双通道Pt1000温度传感器于一体，实现车辆轴温和车速实时监测。

该系统所用轴温报警主机采集到的温度信号，经CAN信号通信线路送到列车上网络系统主机，并且最后将列车各轴端部温度，轴温系统的状态以及故障诊断信息在驾驶员控制台上进行了展示。

同时将恶搞I/O盒单独安装于两台头车上，使警报信息能够以硬线形式传递到蜂鸣器显示屏上，从而实现警报与警示。

相邻两车每个转向架中每个轴温传感器PT10001,PT10002所采集的模拟信号，分别送到装在转向架中的SUT1箱，SUT2箱，SUT1,SUT2箱各自处理采集的模拟信号，同时相邻两车间每个转向架的SUT1箱通过网络通讯CAN1线串联连接，SUT2盒之间采用网络通讯的CAN2线互相串接，最后向热轴主机发出信号处理，各热轴主机之间用MVB线通过充电机连接、卫生间互相连接并和两端头车列车网络控制系统TCMS（舒适）形成通信，最后由司机室RIOM将温度值显示于显示屏。

第十一章红外线轴温探测系统第一节红外热轴探测系统红外线轴温探测系统经历了第一代、第二代及第三代，目前使用得较多的是第三代HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统。

HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统(以下简称三型机)是为适应列车不断提速而开发的新型热轴探测系统，采用调制型致冷式光子探头和新型的自适应轴温计算技术，满足最高车速达360公里/小时运行列车轴温探测和热轴报警的需要。

三型机的光子探头采用碲镉汞光导型(HgCdTe-Pc)器件，器件响应时间常数小于1微秒；探测器件采用半导体二级致冷，使探头的响应率及信噪比比常温工作状态下的探测器有很大提高。

探头光路用调制盘调制，电路采用交流放大，实现高增益而没有漂移。

探测器件采用国内器件，降低成本。

三型机的轴温计算采用新型的自适应轴温计算技术，定量测温，轴温计算准确。

能满足5～360公里/小时运行的列车轴温探测和热轴报警的需要。

自适应轴温计算技术使系统具有一定的自适应能力，以往的轴温计算技术以探头的状态和性能保持不变为基础，对硬件提出较高要求，而且若探头性能发生变化即需人工调整或维修。

而自适应轴温计算技术使轴温计算精度不受系统状态变化的影响，能够自动适应探头工作状态和性能的变化，适应探测器件响应率的变化，适应探头光学系统增益和电路增益的变化，弥补探头的不一致性，保证轴温计算准确。

三型机软件对异常波形进行处理，克服了由于探测器件对异常光源比较敏感而对测温和热轴预报的影响。

三型机的采集板采用智能方式，以80C552作为CPU，一块采集板可以进行单方向轴箱温度波形的采集和车号信息的采集，便于系统扩展。

三型机具有比较完善的自检，易于进行故障分析。

三型机与红外线测报中心及复示站的通讯方式与现有设备兼容，可直接与现有网络组网运行。

本章主要介绍探测站的内容，其它内容在《车辆运用与管理》中讲述。

一系统探测站构成及技术指标图10-1 红外轴温探测系统探测站的组成1 系统探测站构成探测站设备由轨边设备和轨边机房内设备组成，如图10-1。

高压电动机微机保护装置与轴温测控系统的介绍及应用高压电动机是电力系统中重要的输配电设备，用于驱动各种机械设备。

为了确保高压电动机的安全运行，需要安装微机保护装置和轴温测控系统，对电机进行可靠保护和监控。

一、高压电动机微机保护装置高压电动机微机保护装置是指通过微电子技术将各种保护组件集成在一起，利用数字信号进行检测，对电动机进行多点、智能化的保护。

该装置主要由保护单元、控制单元、通讯接口等组成，可对电动机进行电流、电压、过程数据测量和判断，以及故障信号的处理和相应控制命令的输出，包括保护和监测功能。

保护单元：通过采集电动机电流、电压、热态等信息，进行实时监测和检测，当电机发生过负荷、过流、过热、相间短路等故障时，会发出警报或断电信号，保护电动机的安全运行。

控制单元：负责处理保护单元所发出的故障报警信息，判断故障类型、位置，通过控制电动机电源断开/接通，实现对电动机的保护。

通讯接口：为保护装置与上位计算机或其他设备进行联络和通讯提供接口，将电动机的运行数据传输给上位计算机，方便进行数据分析和维护管理。

高压电动机微机保护装置提供了方便快捷、高性能、高可靠性的电动机保护控制，是电力系统中重要的保护设备。

二、轴温测控系统轴温测控系统是指通过在电机轴上植入温度传感器，对电机轴承和电机内部的温度进行实时监测和控制的系统。

在高负载条件下，轴承部分会有较高的温度，如果温度过高，可能会导致轴承损坏，并影响电机的正常运行，因此轴温测控系统对于电机的安全运行至关重要。

该系统具有如下功能：1、实时监测电动机轴承和电机内部的温度变化。

2、系统会根据预设的轴温上限和下限测定轴承和电机内部的温度是否超标，如果超标则报警并启动相应的措施，例如降低电机负载。

3、轴温测控系统还可以记录电机轴承和电机内部的温度数据，提供数据记录和历史分析功能，以便设备维护和管理。

该系统可通过现场显示器、SCADA系统等方式进行实时监测，也可与高压电动机微机保护装置紧密配合，实现对电机的全方位保护。

红外线轴温监测系统故障处理
红外线轴温监测系统是一种常用的设备故障检测系统，它通过红外线技术来实时监测轴承的温度变化，从而提前预警设备故障，保证设备的正常运行。

在使用过程中，红外线轴温监测系统也可能会出现一些故障，影响系统的正常运行。

下面将介绍几种常见的故障并提供解决方法。

1. 系统显示异常温度值
如果系统显示了异常温度值，可能是由于以下原因造成的：
（1）传感器故障：检查传感器是否有损坏或积灰，及时清理或更换损坏的传感器。

（2）环境影响：检查周围环境是否存在温度干扰源，避免干扰源对传感器的影响。

（3）系统故障：检查系统是否存在软件或硬件故障，重启系统或重新安装软件，更新驱动程序。

2. 系统连接异常
系统连接异常会导致温度数据无法正常传输，这可能由以下原因引起：
（1）网络故障：检查网络连接是否正常，如有必要，可以重启路由器或更换网络线缆。

（2）信号干扰：检查信号是否受到干扰，靠近设备或更换位置，避免干扰源。

3. 系统报警无响应
（1）设置错误：检查系统的报警设置是否正确，确保设置的温度阈值与实际情况一致。

（3）报警设置失效：检查报警功能是否被关闭或失效，重新设置报警参数并测试。

4. 温度数据波动过大
（3）数据处理错误：检查数据处理算法是否正确，可能需要重新编程或更新算法。

在处理红外线轴温监测系统故障时，首先需要确定故障的原因，然后根据具体情况采取相应的措施进行处理。

如果遇到严重故障无法处理，建议及时联系设备厂家或专业维修人员进行维修。

动车组轴温实时检测系统常见故障排查及分析摘要：轴温实时检测系统是维持动车组运行安全的重要保障，必须要保证其始终维持在良好的运行状态，实时检测轴温变化，一旦温度超过报警值，需要立即提醒司机快速制动停车处理。

因此需要对系统常见故障进行分析，并选择可靠的技术作为支持，对故障进行排查处理，避免影响动车的正常运行。

本文对动车组轴温实时检测系统常见故障以及排查要点进行了简单分析。

关键词：动车组；轴温实时检测；故障排查对动车组轴温实时检测系统常见故障进行排查，需要了解系统特征，根据其工作原理来确定各常见故障发生的原因，然后有针对性的采取措施进行可靠排查，及时将故障排除，确保系统可以恢复到正常运行状态，消除各类原因带来的不利影响，满足动车安全可靠运行的基本要求。

一、轴温实时检测系统原理轴温实时检测系统是动车组安全监控系统的重要组成部分，它通过轴箱、齿轮箱以及牵引电机上的温度传感器采集温度数据，了解并判断温度预警和报警状态，且可以将温度数据以及各检测位置状态实时传输给列车中央控制单元，最后通过司机室牵引监控屏显示温度数值以及实现温度预警[1]。

另外，轴温实时检测系统还具备了继电器报警输出功能，当监测温度超过报警值可直接触发列车紧急制动至停车，确保动车运行安全。

二、轴温实时检测系统故障分析1.常见故障在动车组运行过程中，轴温实时检测系统的人机交互界面经常会出现以下几种问题：①显示温度值为“-40”；②相比同类型温度传感器显示的温度值偏高或偏低；③多路温度传感器同时显示“-40”；④列车通讯网络与轴温实时检测系统通讯异常，包括传输未响应、传输不良、奇偶检验误差、接受超时等[2]。

2.故障分析2.1温度传感器轴温实时检测系统所应用的温度传感器为PT100型三线制铂电阻传感器，0℃情况下所对应的传感器阻值为100Ω，在温度每变化1℃时，传感器阻值会产生与之对应的0.385Ω变化。

以室温20℃为例，对应的传感器阻值为108Ω。

CRH5 型动车组轴温检测系统故障分析及处理办法摘要：随着科技的飞速发展，动车行业也在不断创新发展和成熟起来。

在2007年，CRH5型动车组成功开始投入使用，并获得了一定的成果。

但在正常的运行过程中，存在着一定的问题，主要表现在恒温检测系统中。

在近年来，恒温检测系统频繁报警，故障发生的概率十分高，轴箱的温度常常难以达标，轴温的警示灯经常闪烁，对铁路运输的秩序产生了十分严重的影响。

本文详细分析了该动车组的轴温检测系统的故障，并依据这些故障提出合理的解决方法。

关键词：动车组；轴温系统检测；系统故障分析；故障处理方法在CRH5动车组的轴温检测系统中，存在着诸多的故障。

在实际运行时，经常出现的故障有相关设备的接触不良现象，以及防护的性能存在着缺陷等等。

这些存在的故障会进一步导致相关的数据记录出现严重的问题，进而误导轴温检测系统的警报。

在一些相对恶劣的环境下进行传感器的运行，常常会产生各种不正确的信号。

针对这种现象，需要在主机上依据相关的数据进行详细的分析，纠正一些误报的状况。

1.CRH5型动车组轴温检测系统的基本概况在CRH5动车组的轴温监测系统内部，包含着许多重要的元素。

其中，十分重要的部分包括集成温度的传感器和轴温报警主机等等。

在整个系统的基本构架中，传感器设置在每个轴头的位置，可以更加精准地测试轴端的温度。

系统内的通讯线路，可以在模拟信号转变成数字信号以后，把信号传输给系统的主机。

在这一过程中，集成传感器可以实现对轴温和车速的实时监测。

系统中的轴温报警主机，可以高效收集温度信号，并利用信号通讯线路，将信息传输到主机中去。

1.CRH5型动车组轴温检测系统的故障及产生原因分析2.1系统内部发生的故障基本类型在动车组的轴温检测系统正常运行的过程中，常常会产生各种各样的故障，最为常见的便是报警故障。

故障产生的问题，主要包括司机师傅的操作台，会出现显示屏的警报灯闪烁现象，轴箱的温度十分低。

在整个故障产生的过程中，首先存在着总线的故障干扰，占据着十分大的比例。