浅析动车运行安全状态监测技术的新进展

侯文军

[摘要]随着科学技术的快速发展，动车运行安全状态监测技术得到巨大的提升。一系列的创新监测模式得到开发和应用，当前国内外研究的主要动向包括：通信信号监测预警、动车运行状态的监控、线路基础设施以及环境的监测预警等方面。本文结合实际的科研经验，对动车运行安全状态检测技术的进展进行了分析，对动车的安全运行提供了技术保障，促进了科学与技术的发展，望对今后的学术以及实际操作提供一定的价值和意义。

[关键词]动车；监测技术；进展

前言

当下，我国已成为世界上动车发展最快，规模最大的国家。动车建设有利于增大铁路客货运输的能力，更能加快区域性城乡协调发展，为我国社会主义生态文明建设做出重要贡献。动车是一个复杂的系统，它的每一个子系统和设施受各种因素的影响，人为因素或者环境因素等。动车运行安全状态的监测技术能够最大限度的防控安全风险，本文详细阐述了当前动车运行安全检测和监测技术以及进展，希望对动车的建设和管理起到一定的提高作用。

一、动车运行的综合检测

1检测系统

动车运行的轨道检测具有轨向、高低水平以及三角坑的几何参数的检测功能。捷联式检测系统有效的解决了轨道长波不平顺的监测难题，同时精确到毫米级的精度；多为惯性技术的应用大大提高了对大半径的曲线测量的准确度。

运用非线性摄像机标定模型来进行弓网检测，彻底解决了高速图像处理的难度问题，有效的促成了接触网几何参数与弓网动态参数的结合。弓网的检测对了解接触线的磨损以及接触线受流参数的变化有很大的作用。

轨道的动力学检测包括对动车的加速度、以及轮轨作用力的检测，综合这些测量结果，做出对动车运行的响应特性，进而评价动车轨道的平顺性。通信的检测易受沿线电磁环境的干扰，因此要加强GSM-R的覆盖，做好应用质量的检测和评定。

综合系统利用利用多种定位技术，将各个检测系统实现空间同步化、数据同步交换以及集中监视和处理。综合系统的应用，加强了对检测列车的精确定位和检测信号的有效传递。

2检测数据的分析和处理

将数据集中存储和管理，有利于动车运行的安全和便捷，再通过对数据的综合分析，能够得出基础设施的运用状态，因此，建立一个综合的数据监测和处理分析平台是动车安全运行的有效保障。同时还能够对基础设施的变化做出预测，为设施的养护和动车是运行提供了保障和建议。

3基础专业设施的监测能够满足轨道状态和接触网等监测需要，基础专业的设施监测必须有专业的监测设备，包括：接触网检测车、钢轨探伤设备仪、限界监测测量车以及电务检测车等。

二、轴温检测技术及系统的综合建设

1动车的轴温检测

当前阶段，对动车的轴温检测最便捷也是最高效的是利用无线传感器网络结构来跟踪检测。整个系统是包括：无线传感器网络节点、动车控制台节点以及地面接收站和动车轴温监控中心构成。它的工作原理是：首先依靠无线传感器对数据进行采集：然后再将数据进行传送，传到运行的动车上；紧接着，运行的动车将各列车厢的轴温检测数据发给最近的数据接收站（接收站之间的距离最远不能超过30公里）；有接收站进行分析处理，再反馈给动车控制台，这一整个系统的运行对动车运行的轴温起到了时时监控的作用。

动车的车载检测系统主要用于对轴温进行监测和报警。该系统是有温度和振动传感器组成，能够对动车车轴的振动频率和温度进行同时探测。在车载系统中，还有一个组合传感器，它体积较小、检测精度高，安装在轴箱轴承的密封系统中。车载检测系统的最大优势是体积小、安装方便。安装在动车上能够随时的对轴温进行监测，也避免了外界的干扰。是动车运行过程中，最重要的检测手段，也是安全运行的重要保障。

2系统的综合建设

对系统的建设要有规划性，首先要对监测设备进行功能完善，加强监测技术的集成和提高：把各个检测设备布置成层状结构，使它们最大化的发挥监测与检测功能，创造统一的监测平台。其次，打造一个兼容性的开放式构架，使之能无限度接受各个设备的监测数据。最后要保证供电设备的安全持续进行，是各方数据能够综合快速的进行分析和运用。综合的SCADA系统有主控中心、运动终端以及通信网络组成，它的运用同时要结合和依靠配电设施的运营。综合系统的应用，加强了对动车运行的监视和控制，有效的采集了动车安全运行状态下的信息资料，同时也对故障以及预警等做出了高效控制。及时有效的保障了动车的安全运行。

三、动车运行状态监控

1动车运行状态的监控系统

动车的运行状态监控系统是以网络信息为平台，以无线传输为技术手段，以安全运行为目标，实现对设备的时时监控，对数据的有效采集和分析，对故障的及时发现和处理，做到时刻保证动车的安全运行。一般主要从3大方面对动车的运行实行监控，远程监控、车载监控以及地面的监控和防护。

车载系统是主要为了对动车进行实时跟踪和故障预防，它主要是对动车的性能和部件的运行状态进行时时监控和诊断，能够很快的发现故障部位，并及时发出警报。车载系统同时还具有采集处理信息、故障排查、数据存储和分析处理的功能。大大增强了动车运行的安全指数，方便了动车的运营和维修。将各类的传感器安装在动车的各个部件或设备上，对动车运行时的速度、压力、温度和运行状态进行实时监控，将动车的各个组件连成一个整体。

远程监控系统是动车安全运行的重要保障。采集设备和网络控制监测设备将动车运行时的各项数据和状态的信息（位置、速度、制动、温度以及设施安全状态信息），通过GPRS无线传输系统通过远程传输，传给地面主控中心，将动车的实时状态随时传递出来。为动车是运行和维护提供重要的技术支持。

2动车防脱轨技术

动车运行的速度越快，动车与轨道相互作用以及与空气的动力作用越加明顯，轮轨关系就越加复杂。这就埋下了动车脱轨的隐患，尽管在动车运行时有一定的安全技术。当前国内外正在开展研发告诉动车运行防脱安全技术的研究，主要从以下方面入手。

（1）从轨道入手，加大钢轨的抗倾翻能力。包括荷载对钢轨抗倾翻的影响研究、障碍物对钢轨抗倾翻的影响以及钢轨抗倾翻的技术研究。

（2）防脱线的研究。以动车运行的模拟实验，来确定分析列车脱轨时荷载对钢轨的动力影响。再根据我过的动车发展现状，进一步提高钢轨抗倾翻能力的技术措施。打造出适合我国的动车安全防脱线装置。

四、结束语

如今，动车在我国的运营时间不长，但这并不阻碍我国动车的发展速度。我过已是动车高铁大国，依靠各种检测技术和安全措施的管理，再结合我国动车发展的优势条件，使我国的动车投运规模之大，扩充速度之快。如今，我国正在向着更安全、更科技的方向进行研究和创新，不断完善动车安全运行的体系建设。为动车的快速安全发展带来更加稳定的技术支持。