【正文】 。附件1 GJ4型軌檢車軌距軌向改造內(nèi)容項目序號內(nèi)容單位數(shù)量軌距軌向系統(tǒng)1軌距軌向設備套12軌距軌向系統(tǒng)安裝、調(diào)試3軟件融合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)更新4機柜及工作臺5各種信號線、電纜、接插件6工控機臺17服務器臺18液晶顯示器臺39高速激光打印機臺110Windows 2000操作系統(tǒng)套111軌檢數(shù)據(jù)庫管理軟件包套112軌道幾何波形瀏覽及波形打印軟件包套113軌道幾何超限編輯及報表打印軟件包套114A/D接口板及處理軟件塊115交換機臺116多功能接口卡塊317通信及傳輸應用軟件套2系統(tǒng)安裝調(diào)試18包含整車維修、標定等注：以上內(nèi)容不包含除軌距軌向和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)外的其它系統(tǒng)。鍛煉了科研隊伍，且為該領域培養(yǎng)了一批人才。6. 結束語通過該項目的研究，完成了項目合同確定的技術指標要求，實現(xiàn)了該領域內(nèi)新技術的國產(chǎn)化，并且在關鍵的核心技術方面，即圖像處理的算法、速度、及圖像處理卡的集成度有所突破，與國外同類產(chǎn)品相比達到了國際先進水平。這次試驗全程均為電氣化區(qū)段，系統(tǒng)連續(xù)運行達到24小時以上，整個過程中系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，未發(fā)生過死機及其他不正?，F(xiàn)象，驗證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力。主要考查檢測系統(tǒng)是否滿足對環(huán)境溫度、氣候條件、長時間連續(xù)工作穩(wěn)定性及抗干擾的性能要求。經(jīng)波形圖重疊對比，該軌檢車同方向和正反向對比，其結果重復性和不同檢測項目的同步性良好，完全滿足預期的技術指標要求，取得令人滿意的效果。2003年12月，鄭州局998416軌檢車于北京承德間進行了系統(tǒng)重復性試驗。完全可以用其指導工務現(xiàn)場，對線路進行養(yǎng)護和維修。其比較結果如下表所示：序號線別里程超限內(nèi)容動態(tài)值復查值復查人段別1隴海上694+848軌距8劉良子、王玉武、趙中靈洛陽2隴海上694+842左高98洛陽3隴海上694+842右高98洛陽4隴海上693+955軌距65洛陽5隴海上693+956左軌向76洛陽6京廣下522+011右軌向1211秦紅舉安陽7隴海下1236+410左高低1715史廣煥寶雞8隴海下1187+923三角坑129王玉民寶雞9隴海上1115+652右高低2321趙永城寶雞10隴海上1115+628右高低1618趙永城寶雞11京廣下1215+604三角坑1212翟斌 武昌12聯(lián)線1+280左軌向119劉良子趙中靈洛陽13聯(lián)線1+350 軌距+109洛陽14聯(lián)線2+050左軌向129洛陽15聯(lián)線2+051軌距108洛陽16京廣上911+117左高低1613候軍民漯河17京廣上863+043水平1715張學民漯河18隴海上369+680右軌向65李會杰趙中靈開封19隴海上369+633軌距54開封20隴海上369+462左軌向65開封從以上對比結果可以看出，經(jīng)改造后的鄭州局軌檢車，其軌距、左右軌向、左右高低、水平、三角坑等檢測項目復核情況良好，動靜態(tài)誤差大部分在12mm之間。本階段在鄭州局對該軌檢車進行試運行期間，于04年1月進行了系統(tǒng)精度的檢驗。5. 系統(tǒng)測試與性能檢驗鄭州局軌檢車軌距軌向系統(tǒng)改造后，須對整個檢測系統(tǒng)的性能進行測試和檢驗。表41 軌檢車209T轉向架更換軌檢裝置及廠修改造用必換件清單序號配件名稱圖號數(shù)量/輛備注1構架裝置PCKZ3710001軌檢裝置改造2光電編碼器2軌檢裝置改造3接地裝置2軌檢裝置改造4吊梁裝置PCKZ3710001軌檢裝置改造5軸箱緩沖墊PCKZ26200316廠修改造6彈性定位套PCKZ37240016廠修改造7軸箱彈簧PCKZ37200116廠修改造8摩擦套PCKZ26250216廠修改造9軸箱前蓋PCKZ1535024廠修改造10軸承國產(chǎn)提速各8廠修改造11軸箱密封圈GB1235798廠修改造12橫向緩沖器PCKZ3733004廠修改造13搖枕吊套PCKZ233801PCKZ263802各8廠修改造14搖枕彈簧PCKZ3731008組廠修改造15牽引拉桿裝置PCKZ3734004廠修改造16制動梁PCKZ3752006廠修改造17閘瓦TB327612廠修改造18閘瓦間隙調(diào)整裝置PCKZ235007（006等）12廠修改造19各圓銷、襯套廠修改造20各緊固件廠修改造表42 軌檢車209HS轉向架更換軌檢裝置及廠修改造用必換件清單序號配件名稱圖號數(shù)量/輛備注1構架PCKZ33C10000002二位構架軌檢裝置改造用；一位構架更換加強型構架,廠修改造用。圖33 改造后的GJ4型軌檢車209T轉向架圖34 改造后的GJ4型軌檢車209HS轉向架圖35 改造后的GJ4型軌檢車轉向架構架圖36 改造后的GJ4型軌檢車轉向架軸頭 建議對轉向架的進一步改造為保證上述改造質(zhì)量，結合改造，建議軌檢車進廠按部定廠修規(guī)程要求廠修，其同時需按部運客車（02）56號、139號文要求進行轉向架改造：（1）更換加強型的構架（裝軌檢梁的改進構架是經(jīng)加強的）、彈簧托梁、牽引拉桿、抗側滾扭桿及優(yōu)化后的橡膠件(枕吊堆、橡膠堆等)；（2）改進一系定位裝置防松吊座的緊固防松裝置；（3）采用超高分子聚乙烯下旁承與不銹鋼上旁承對磨的摩擦副（原為四覆乙烯下旁承與40Cr上旁承對磨）；（4）所有更換鑄件均采用B級鋼；（5）對關鍵件(如構架、枕吊、牽引拉桿等)加強探傷檢查。（3）軌檢車轉向架均加裝性能可靠的光電編碼器及防軸承電腐蝕的接地裝置：取消原有的接地線及裝于四位軸的架懸式光電編碼器裝置，在四位軸軸端加裝新型可靠的光電編碼器裝置，并在5位軸端加裝新型可靠的接地裝置，209HS轉向架還在6位軸端保留原有的防滑器測速裝置。軌檢車轉向架具體改造要求如下：（1）由于吊梁裝置懸掛于二位構架上，所以二位構架需做相應的改造，取消原裝構架裝置。圖29 超限編輯界面圖30 區(qū)段信息編輯界面 4. 轉向架部分改造方案 適應新軌距軌向檢測系統(tǒng)的改造GJ4型軌檢車轉向架有209T及209HS兩種，其安裝電測傳感器的吊梁裝置組裝于二位架的一系簧下，如圖332所示。為了使操作人員操作方便，還采用一級二級三級刪除和公里記錄不同顏色利于識別。超限刪除超限恢復數(shù)據(jù)顯示翻頁超限報表打印文件存儲sb、tqi、cur文件打印機圖28 編輯計算機結構圖其超限項目包括軌距、左右軌向、左右高低、超高、三角坑、ALD、水平加速度、垂直加速度。②超限編輯計算機編輯計算機是一臺穩(wěn)定的工業(yè)控制機，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收到經(jīng)過處理的超限數(shù)據(jù)，進行超限刪除、超限恢復、數(shù)據(jù)顯示、翻頁、區(qū)段信息編輯、超限報表打印等多種操作。波形圖紙為每公里打印一張，圖紙標有文件名、公里數(shù)、參數(shù)名稱、參數(shù)比例。文件分段輸出功能：該功能可以將運行過程中的波形圖文件進行分段切割，可以給工務段或工務處他們所處的管界的波形圖文件，這對他們的工務管理帶來了極大的便利。這完全代替了過去手工在圖紙上用量尺測量不精確且麻煩的缺點。極值測量、當前測量：在實際檢測或者事后分析過程中，需要知道某公里甚至精確到米位置的檢測數(shù)據(jù)的值，用該功能可實現(xiàn)。事后回放功能：由于在線路檢測過程中已經(jīng)保存全部波形圖數(shù)據(jù)文件，對于線路檢測結束后需要分析觀察波形圖，可以調(diào)用運行波形圖文件，進行回放。而熱敏儀價格昂貴、操作復雜、維修困難以及無法保存波形圖數(shù)據(jù)。其波形參數(shù)包括軌距、左右軌向、左右高低、超高、三角坑、ALD、水平加速度、垂直加速度等。而其他用戶可以通過局域網(wǎng)訪問到網(wǎng)內(nèi)的其他用戶包括波形計算機和編輯計算機，并且可使用同一臺打印機，做到資源共享。其中，編輯計算機用于對超限數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)恢復、公里標修改、報表打印等多種功能；波形圖計算機用于對全部數(shù)據(jù)的實時顯示以及數(shù)據(jù)保存事后回放，以利于操作人員對超限數(shù)據(jù)的輔助判定。用戶提出需求均可在此基礎上進行擴展。同時，使用交換機將波形圖計算機和編輯機以及其他入網(wǎng)的機器組成一個局域網(wǎng)。網(wǎng)絡協(xié)議設計，為保證數(shù)據(jù)傳輸實時性和同步，采用了一種面向字節(jié)的同步協(xié)議，增加了同步編碼和檢錯編碼。由一臺工控機承擔編輯機的功能；而由另一臺IBM工作站承擔波形圖顯示功能。左單邊軌距右單邊軌距梁左端到左軌面距離δL梁左端到右軌面距離δR軌道的傾角（四型車θt）軌向加速度計（αy）梁相對于軌道的傾角θbt梁相對于慣性空間的傾角θb低通濾波F（s）同步調(diào)整糾偏濾波D（z）數(shù)字補償濾波G（z）采樣時間間隔TBS重力修正軌距梁旋轉修正軌距梁中心的加速度同步調(diào)整ABC軌距梁中心線的二階差分乘以cosθbt軌道中心線二階差分右單邊軌距二階差分左單邊軌距二階差分左軌向二階差分右軌向二階差分乘以TiTi1左軌向空間曲線右軌向空間曲線二次積分二次積分高通濾波U（z）高通濾波U（z）左軌向空間曲線offset右軌向空間曲線offsetABC圖23 軌向合成流程圖 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)總體結構鄭州車軌距軌向改造的軟件系統(tǒng)主要由兩部分組成，第一部分是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，考慮到系統(tǒng)的實時性以及對四型車軟件的兼容性，該部分由QNX平臺下的4型車采集程序組成，在原來的軟件基礎上增加了同步功能和快速數(shù)據(jù)傳輸功能。因此，將任何成熟的軌距測量系統(tǒng)集成到GJ4型軌檢車上，利用GJ4型軌檢車現(xiàn)有的軌向加速度計和車體上的慣性包合成軌向，同時實現(xiàn)整個系統(tǒng)的同步輸出，從理論上來講是可行的，從實踐來講是行得通的，軌距軌向可達到甚至超過GJ4型軌檢車既有的技術指標。圖22 低通濾波U(z)的幅頻特性應用該軌向處理方法，在2004年4月，已成功的對哈爾濱局GJ3型軌檢車、軌向、高低系統(tǒng)進行了改造。即： ， ,其幅頻響應為：其幅頻特性如圖22所示。對其作Z變換得：SFD() (3)即經(jīng)過修正后得加速度計信號后乘以相鄰兩個采樣時間間隔TnTn1，得到軌距梁中心點的慣性空間曲線的二階差分，與左右單邊軌距得二階差分相加減，得到左右軌向的二階差分，由式(3)可知：二階差分經(jīng)過兩次積分就可得到左右軌向的空間曲線（space curve）。再進行下一步討論以前，首先說明FFD(二階差分) 與加速度的關系。由該圖可以看出，模數(shù)混合濾波后其幅頻特性近似與速度無關?；谏鲜龇椒ǎ覀冊O計的G(z)如下：式中 、的定義與前面相同，、分別為兩個相鄰采樣時間間隔。(2) 確定近似準則，求得數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)的近似解。即設計G(z)，使得其滿足：式中 ，固定的采樣距離，為采樣時間間隔。該濾波器的特點就是去掉信號的