北京新機場線運營車動力學和輪軌力測量系統研制

成都安科泰豐科技有限公司聯合西南交通大學于2018年中標“北京全自動運行新型市域快軌車輛項目軌道及動力學檢測系統”項目。該項目包含兩大子系統，軌道幾何參數檢測系統和動力學檢測系統。其中動力學檢測系統由我司與西南交通大學共同完成。

輪軌力測量系統是鐵路車輛安全評估和健康檢測的基礎。傳統的在車輪上粘貼應變片的方法，不僅工藝復雜成本高，且長期運用可靠性低。本方案中采用一種間接測量方法：通過在軸箱上粘貼應變片，軸箱加速度傳感器和位移計，并結合輪對的固有參數，反推出輪軸橫向力和輪軌垂向力，從而實時輸出輪軸脫軌系數和輪重減載率的脫軌安全評估。

檢測系統安裝在運營車上，具備自啟動、無線數據傳輸、遠程控制、遠程在線實時監測等功能。檢測系統在運營車運行時，能夠實時準確的采集到相關傳感器振動或變化，并在線實時計算出輪軌力、平穩性、舒適度、脫軌系數、輪重減載率等相關參數，然后將這些參數通過無線傳輸至遠端服務器，進行數據存儲，同時也能通過終端電腦進行在線顯示，對數據進行分析，同時根據相關標準導出相應的報表。

2018年年底完成設備的安裝和靜態調試，靜態測試過程中，系統中包含的所有傳感器數據采集正常。

圖2 數據采集裝置

圖3 部分傳感器截取

2019年3月根據常客廠的項目實際進度，設備進行動調，動調過程中，系統部分傳感器在某時刻的振動采集如圖4、5所示。截至目前設備運行一切正常，能夠實時采集各傳感器的相關振動或變化情況，能夠實時地正確的計算相關參數。

圖4、構架加速度振動情況

圖5、軸箱加速度振動情況