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    西門子高速列車車載基礎設施監控系統

    發布時間:2024-03-27 【字體:

         【Railway Technology網站報道】針對鐵路基礎設施全天候監控技術復雜、易于被破壞且成本高昂的問題,土耳其國家鐵路公司(TCDD)與西門子交通土耳其子公司(Siemens Mobility Türkiye)和德鐵系統技術有限公司合作,決定采用一種創新方法,即基礎設施連續監控系統(CIM)。該系統將ASC傳感器安裝在高速列車上,通過將歷史數據與傳感器收集的實時數據進行對比分析,主動識別未來風險,實現了基礎設施養護維修模式從糾正性的維修向預測和預防維修轉變。

      為土耳其制造的Velaro列車以為德國鐵路制造的ICE 3M/F高速列車為原型,配備了CIM系統,能夠在時速高達300公里甚至更高的情況下進行全面監控,當然CIM系統還同樣適用于貨運列車、長途客運和城市軌道交通機車車輛。CIM系統的優點在于能夠自動監控和主動評估軌道沿線的所有組件,而無需降速或停車,從而實現從糾正性維護轉變為數據驅動的預測性和預防性維護。與使用專用檢測列車相比,安裝CIM系統可以節約高達30%的檢測成本,并大大降低維修和維護成本,提高運行質量。Velaro由此不僅成為速度最快的高速客運列車之一,也成為最全面的檢測列車。

      為了讓CIM這種創新的檢測方法發揮預期效果,德鐵系統技術公司在為土耳其生產的高速列車上安裝了所有必要的測量設備,除了ASC傳感器外,還包括用于監測軌枕密度、架空線路狀況、列車整體運行的設備和各種感知系統。為了測量列車高速運行環境中的振動、噪音水平、離心力、接觸力等,德鐵系統技術公司集成了各種ASC加速計和陀螺儀,上述所有傳感器都直接嵌入軸箱。在監測檢測過程中,傳感器必須放置在盡可能靠近輪軌相互作用的位置,因此只能使用最堅固耐用的組件,這些組件必須能夠抵御巨大的機械力、沖擊、噪音、溫度、濕度等,并能長期提供穩定的測量結果。

      縱向高度是CIM系統需要測量的最關鍵的軌道幾何參數之一,該數值比軌道內部幾何參數的其他變量變化得更快,并且對運行質量影響很大。根據ASC OS系列電容式加速度計的測量值,縱向高度以2厘米的間隔確定,與列車速度無關。根據EN13848-2,傳感器、放大器、算法和其他因素累積的最大可接受測量不確定度為0.5毫米。CIM系統能持續監控的其他關鍵參數還包括根據陀螺儀信號計算出的軌道扭曲度,以及由橫向加速度產生的動態對齊度,后者用于評估鐵路道岔和絕緣接頭狀態。此外,CIM系統還能根據加速度傳感器的測量數據來評估乘坐舒適度。對于上述所提及的所有測量參數,德鐵系統技術團隊都需要得到高度精確的結果。

      德鐵系統技術公司表示,CIM系統已經在德鐵應用多年,在德國路網上積累了豐富的基礎設施監控經驗。德鐵自2013年起就開始使用CIM系統對高速列車進行連續監測,其中ICE列車通常日均行駛1500公里,IC2雙層列車日均行駛約1200公里。2018年起,CIM系統中開始引入ASC傳感器,近五年來,安裝了CIM系統的列車行駛了近300萬公里,ASC傳感器運行平穩。

      (來源:中國鐵道科學研究院集團有限公司科學技術信息研究所)

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