【正文】 。附件1 GJ4型軌檢車軌距軌向改造內(nèi)容項(xiàng)目序號(hào)內(nèi)容單位數(shù)量軌距軌向系統(tǒng)1軌距軌向設(shè)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(jī)柜及工作臺(tái)5各種信號(hào)線、電纜、接插件6工控機(jī)臺(tái)17服務(wù)器臺(tái)18液晶顯示器臺(tái)39高速激光打印機(jī)臺(tái)110Windows 2000操作系統(tǒng)套111軌檢數(shù)據(jù)庫(kù)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(bào)表打印軟件包套114A/D接口板及處理軟件塊115交換機(jī)臺(tái)116多功能接口卡塊317通信及傳輸應(yīng)用軟件套2系統(tǒng)安裝調(diào)試18包含整車維修、標(biāo)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(duì)伍，且為該領(lǐng)域培養(yǎng)了一批人才。6. 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)該項(xiàng)目的研究，完成了項(xiàng)目合同確定的技術(shù)指標(biāo)要求，實(shí)現(xiàn)了該領(lǐng)域內(nèi)新技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化，并且在關(guān)鍵的核心技術(shù)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(guó)外同類產(chǎn)品相比達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。這次試驗(yàn)全程均為電氣化區(qū)段，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行達(dá)到24小時(shí)以上，整個(gè)過(guò)程中系統(tǒng)穩(wěn)定、可靠，未發(fā)生過(guò)死機(jī)及其他不正?，F(xiàn)象，驗(yàn)證了系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力。主要考查檢測(cè)系統(tǒng)是否滿足對(duì)環(huán)境溫度、氣候條件、長(zhǎng)時(shí)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(duì)比，該軌檢車同方向和正反向?qū)Ρ龋浣Y(jié)果重復(fù)性和不同檢測(cè)項(xiàng)目的同步性良好，完全滿足預(yù)期的技術(shù)指標(biāo)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(jìn)行了系統(tǒng)重復(fù)性試驗(yàn)。完全可以用其指導(dǎo)工務(wù)現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)線路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修。其比較結(jié)果如下表所示：序號(hào)線別里程超限內(nèi)容動(dòng)態(tài)值復(fù)查值復(fù)查人段別1隴海上694+848軌距8劉良子、王玉武、趙中靈洛陽(yáng)2隴海上694+842左高98洛陽(yáng)3隴海上694+842右高98洛陽(yáng)4隴海上693+955軌距65洛陽(yáng)5隴海上693+956左軌向76洛陽(yáng)6京廣下522+011右軌向1211秦紅舉安陽(yáng)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(yáng)13聯(lián)線1+350 軌距+109洛陽(yáng)14聯(lián)線2+050左軌向129洛陽(yáng)15聯(lián)線2+051軌距108洛陽(yáng)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(xué)民漯河18隴海上369+680右軌向65李會(huì)杰趙中靈開(kāi)封19隴海上369+633軌距54開(kāi)封20隴海上369+462左軌向65開(kāi)封從以上對(duì)比結(jié)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(cè)項(xiàng)目復(fù)核情況良好，動(dòng)靜態(tài)誤差大部分在12mm之間。本階段在鄭州局對(duì)該軌檢車進(jìn)行試運(yùn)行期間，于04年1月進(jìn)行了系統(tǒng)精度的檢驗(yàn)。5. 系統(tǒng)測(cè)試與性能檢驗(yàn)鄭州局軌檢車軌距軌向系統(tǒng)改造后，須對(duì)整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的性能進(jìn)行測(cè)試和檢驗(yàn)。表41 軌檢車209T轉(zhuǎn)向架更換軌檢裝置及廠修改造用必?fù)Q件清單序號(hào)配件名稱圖號(hào)數(shù)量/輛備注1構(gòu)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(guó)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(dòng)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(zhuǎn)向架更換軌檢裝置及廠修改造用必?fù)Q件清單序號(hào)配件名稱圖號(hào)數(shù)量/輛備注1構(gòu)架PCKZ33C10000002二位構(gòu)架軌檢裝置改造用；一位構(gòu)架更換加強(qiáng)型構(gòu)架,廠修改造用。圖33 改造后的GJ4型軌檢車209T轉(zhuǎn)向架圖34 改造后的GJ4型軌檢車209HS轉(zhuǎn)向架圖35 改造后的GJ4型軌檢車轉(zhuǎn)向架構(gòu)架圖36 改造后的GJ4型軌檢車轉(zhuǎn)向架軸頭 建議對(duì)轉(zhuǎn)向架的進(jìn)一步改造為保證上述改造質(zhì)量，結(jié)合改造，建議軌檢車進(jìn)廠按部定廠修規(guī)程要求廠修，其同時(shí)需按部運(yùn)客車（02）56號(hào)、139號(hào)文要求進(jìn)行轉(zhuǎn)向架改造：（1）更換加強(qiáng)型的構(gòu)架（裝軌檢梁的改進(jìn)構(gòu)架是經(jīng)加強(qiáng)的）、彈簧托梁、牽引拉桿、抗側(cè)滾扭桿及優(yōu)化后的橡膠件(枕吊堆、橡膠堆等)；（2）改進(jìn)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(duì)磨的摩擦副（原為四覆乙烯下旁承與40Cr上旁承對(duì)磨）；（4）所有更換鑄件均采用B級(jí)鋼；（5）對(duì)關(guān)鍵件(如構(gòu)架、枕吊、牽引拉桿等)加強(qiáng)探傷檢查。（3）軌檢車轉(zhuǎn)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(zhuǎn)向架還在6位軸端保留原有的防滑器測(cè)速裝置。軌檢車轉(zhuǎn)向架具體改造要求如下：（1）由于吊梁裝置懸掛于二位構(gòu)架上，所以二位構(gòu)架需做相應(yīng)的改造，取消原裝構(gòu)架裝置。圖29 超限編輯界面圖30 區(qū)段信息編輯界面 4. 轉(zhuǎn)向架部分改造方案 適應(yīng)新軌距軌向檢測(cè)系統(tǒng)的改造GJ4型軌檢車轉(zhuǎn)向架有209T及209HS兩種，其安裝電測(cè)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(jí)二級(jí)三級(jí)刪除和公里記錄不同顏色利于識(shí)別。超限刪除超限恢復(fù)數(shù)據(jù)顯示翻頁(yè)超限報(bào)表打印文件存儲(chǔ)sb、tqi、cur文件打印機(jī)圖28 編輯計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)圖其超限項(xiàng)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(jì)算機(jī)編輯計(jì)算機(jī)是一臺(tái)穩(wěn)定的工業(yè)控制機(jī)，從數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接收到經(jīng)過(guò)處理的超限數(shù)據(jù)，進(jìn)行超限刪除、超限恢復(fù)、數(shù)據(jù)顯示、翻頁(yè)、區(qū)段信息編輯、超限報(bào)表打印等多種操作。波形圖紙為每公里打印一張，圖紙標(biāo)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(yùn)行過(guò)程中的波形圖文件進(jìn)行分段切割，可以給工務(wù)段或工務(wù)處他們所處的管界的波形圖文件，這對(duì)他們的工務(wù)管理帶來(lái)了極大的便利。這完全代替了過(guò)去手工在圖紙上用量尺測(cè)量不精確且麻煩的缺點(diǎn)。極值測(cè)量、當(dāng)前測(cè)量：在實(shí)際檢測(cè)或者事后分析過(guò)程中，需要知道某公里甚至精確到米位置的檢測(cè)數(shù)據(jù)的值，用該功能可實(shí)現(xiàn)。事后回放功能：由于在線路檢測(cè)過(guò)程中已經(jīng)保存全部波形圖數(shù)據(jù)文件，對(duì)于線路檢測(cè)結(jié)束后需要分析觀察波形圖，可以調(diào)用運(yùn)行波形圖文件，進(jìn)行回放。而熱敏儀價(jià)格昂貴、操作復(fù)雜、維修困難以及無(wú)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(guò)局域網(wǎng)訪問(wèn)到網(wǎng)內(nèi)的其他用戶包括波形計(jì)算機(jī)和編輯計(jì)算機(jī)，并且可使用同一臺(tái)打印機(jī)，做到資源共享。其中，編輯計(jì)算機(jī)用于對(duì)超限數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)刪除、數(shù)據(jù)恢復(fù)、公里標(biāo)修改、報(bào)表打印等多種功能；波形圖計(jì)算機(jī)用于對(duì)全部數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)顯示以及數(shù)據(jù)保存事后回放，以利于操作人員對(duì)超限數(shù)據(jù)的輔助判定。用戶提出需求均可在此基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。同時(shí)，使用交換機(jī)將波形圖計(jì)算機(jī)和編輯機(jī)以及其他入網(wǎng)的機(jī)器組成一個(gè)局域網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議設(shè)計(jì)，為保證數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)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(cuò)編碼。由一臺(tái)工控機(jī)承擔(dān)編輯機(jī)的功能；而由另一臺(tái)IBM工作站承擔(dān)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(jì)（αy）梁相對(duì)于軌道的傾角θbt梁相對(duì)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(bǔ)償濾波G（z）采樣時(shí)間間隔TBS重力修正軌距梁旋轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)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(shí)時(shí)性以及對(duì)四型車軟件的兼容性，該部分由QNX平臺(tái)下的4型車采集程序組成，在原來(lái)的軟件基礎(chǔ)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(cè)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(jì)和車體上的慣性包合成軌向，同時(shí)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的同步輸出，從理論上來(lái)講是可行的，從實(shí)踐來(lái)講是行得通的，軌距軌向可達(dá)到甚至超過(guò)GJ4型軌檢車既有的技術(shù)指標(biāo)。圖22 低通濾波U(z)的幅頻特性應(yīng)用該軌向處理方法，在2004年4月，已成功的對(duì)哈爾濱局GJ3型軌檢車、軌向、高低系統(tǒng)進(jìn)行了改造。即： ， ,其幅頻響應(yīng)為：其幅頻特性如圖22所示。對(duì)其作Z變換得：SFD() (3)即經(jīng)過(guò)修正后得加速度計(jì)信號(hào)后乘以相鄰兩個(gè)采樣時(shí)間間隔TnTn1，得到軌距梁中心點(diǎn)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(guò)兩次積分就可得到左右軌向的空間曲線（space curve）。再進(jìn)行下一步討論以前，首先說(shuō)明FFD(二階差分) 與加速度的關(guān)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(wú)關(guān)?；谏鲜龇椒?，我們?cè)O(shè)計(jì)的G(z)如下：式中 、的定義與前面相同，、分別為兩個(gè)相鄰采樣時(shí)間間隔。(2) 確定近似準(zhǔn)則，求得數(shù)字濾波器傳遞函數(shù)的近似解。即設(shè)計(jì)G(z)，使得其滿足：式中 ，固定的采樣距離，為采樣時(shí)間間隔。該濾波器的特點(diǎn)就是去掉信號(hào)的極低頻的分量，如信