1、車輛軸溫智能探測系統概論第1頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三90年代：大面積推廣使用二代機，探測站無人職守，實現分局中心、復示站、探測站的網絡連接。主要代表機型有哈科所（威克） HTK-391、廣漢廠（科峰）HTZ-2000、航天部502所（康拓）HBDS-。98年以后，采用光子器件，研制推廣適應高速列車的探測系統。主要代表機型有哈科所（威克） HTK-499、廣漢廠（科峰） HTZ-2000、航天部502所（康拓） HBDS-。2001年，利用辦公網絡，實現鐵道部、鐵路局、鐵路分局的全路聯網。2004年，主要干線陸續增加車號檢測裝置，實現智能跟蹤，車號檢測也是“5T

2、”綜合預報的前提。2006年，加緊完成設備統型工作，實現網絡傳輸、自適應標定、雙探測角度等，其設備型號統一為THDS-A型。2010年8月，鐵道部組織各設備廠家，將現有THDS-A型設備各項成熟、先進技術進行集成，形成了統一制造標準，具備完全互換性的THDS-B型設備。 THDS系統簡介第2頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三二、THDS系統軸溫探測的基礎理論軸承在運轉過程中由于材料缺陷、加工或裝配不當、潤滑不良、水份和異物侵入、腐蝕剝落以及過載等原因都可能導致損壞。當然，即使在安裝、潤滑和使用維護都正常的情況下，經過一段時間的運轉，軸承也會出現疲勞剝落和磨損等現象影響軸

3、承的正常工作。鐵路車輛在運行過程中，如果軸承內部損傷或外部不合理受力，會導致軸承發生部件過度磨耗或損壞、卡滯等故障，如果不及時對這些軸承故障發出警告，最終會導致發生嚴重的列車安全事故。鐵路車輛軸承溫度過高是車輛軸承出現故障的一個重要表征，而且軸承故障的嚴重程度與軸承溫度的高低有著復雜而密切關系。THDS系統簡介第3頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三根據機械故障診斷原理，滾動軸承診斷的物理方法主要有溫度、振動、聲學、油液分析等方法。因此，軸承溫度并非軸承故障唯一的表征。當軸承故障處于點蝕、剝離等早、中期狀態時，由于軸承潤滑尚為失效，軸承產生的運轉熱并不突出，溫度診斷對這類

4、軸承故障的敏感性較差。從全路的統計情況看，每年都有相當數量的軸承處在“帶病服役”階段，在檢修中發現許多貨車軸承故障，而紅外探測系統并未報警。同時，受軸承密封類型、裝配時發生的過盈配合、油脂注入量等內部因素影響，以及車輛在運行過程中的裝載情況（超、偏載）、輪對踏面情況、運行環境等外部因素影響，容易出現某一軸承運轉熱相對過高的情況，此時并不意味著軸承出現了故障。因此，軸承溫度并非軸承故障必然的表征。當軸承故障處于后期狀態時，由于軸承潤滑失效，軸承內部發生結構性損傷，繼續運轉會出現保持架、滾子斷裂、破碎、融化等情況，進而失去滾動作用，軸承卡死，導致車軸與軸承內圈裝配處的溫度急劇上升，車軸強度下降、變

5、形，最終切斷車軸。此時，軸承溫度能夠準確反映故障的后期狀態。因此，軸承溫度是軸承后期故障惡化的必然的表征。THDS系統簡介第4頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 軸承溫度并非軸承故障唯一和必然的表征。這也是利用軸承溫度判斷軸承故障的最大不足。THDS系統簡介一個重要的結論：利用軸承溫度判別軸承故障的原因： 一是溫度檢測一般具有簡單、成熟、易于實現的特點， 具備非接觸性、靈敏度高、檢測速度快的優點。能夠滿足我國鐵路運輸安全監控的需要。 二是通過準確測量軸承溫度，科學、合理的對異常軸溫進行判別，并與其它車輛安全防范系統綜合利用，同樣可以準確的發現軸承早、中期故障。更重要的時

6、，通過對軸承溫度的監測是及時發現車輛軸承后期嚴重故障，防止熱切軸的重要手段和最后關口。第5頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三由于物體的溫度與其紅外線輻射能量有關，利用將紅外線輻射轉換為其它信號的紅外傳感器，就能夠以非接觸的方式測量物體的溫度。紅外線測溫具有非接觸性、靈敏度高、檢測速度快的優點，但也有材料、制造成本高，以及難以精確測量物體某一點確切的溫度值的不足之處。車輛軸溫智能探測系統通過實時測量行進中列車車輛的軸承溫度，并根據是否出現異常軸溫（熱軸）判斷車輛軸承狀態是否異常，及時發出警告，從而防止出現列車熱切軸事故的車輛安全防范系統。經過多年的發展，車輛軸溫智能探測系

7、統目前已形成保障列車運行安全的一個智能化、網絡化、信息化的系統，綜合運用紅外探測技術、自動控制技術、計算機技術、信息處理技術、網絡通信技術，實現分散探測，集中報警，聯網運行，信息共享，防止鐵路車輛熱切軸事故的發生，成為保障鐵路運輸安全與暢通的一個重要體系。 THDS系統簡介第6頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三三、THDS系統與TADS系統由于軸承溫度并非軸承故障唯一和必然的表征。因此，THDS系統通過測量軸承溫度以此判斷軸承故障是存在不足的。貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統（簡稱TADS系統）是采用聲學診斷技術和計算機網絡技術，通過對運行中貨車軸承噪聲信號的采集和

8、分析，識別軸承的工作狀態，可提供有效的軸承內部故障診斷結果，并能夠準確分辨滾動軸承故障部位。系統預報準確率97%。 THDS系統簡介第7頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三正確解讀TADS系統預報準確率97% 預報準確率探測準確率從系統名稱的定義上看，貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統。THDS系統簡介早期微小 局部從TADS系統的原理分析第8頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三當軸承零件的滾動工作面上出現故障（如剝離、碎裂、點蝕、塑性變形等）時，在軸承運轉中滾動體碾壓到故障部位，就會產生沖擊振動。這種沖擊振動與正常情況下的振動有所不同，具有很寬的

9、頻率范圍，常能激起軸承零件的共振，引發異常聲響。這種信號的特點是每個沖擊的作用時間很短，能量不大，但頻譜豐富，且沖擊具有周期性。正常狀態的軸承在運轉中也有十分復雜的振動和噪聲，其信號總體上表現出隨機特性，雖含有周期成分，但頻率較低，能量較弱。一旦軸承內部出現局部損傷，則振動和噪聲信號的結構將發生變化，出現周期性的沖擊脈沖，引起軸承系統的高頻共振響應。THDS系統簡介第9頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三THDS系統簡介利用聲傳感器拾取軸承的聲音（噪聲）信號，采用特定的信號分析技術，可以從時域、頻域或幅域提取出軸承的故障特征，再應用各種模式識別方法，就能夠實現滾動軸承的故

10、障診斷。幅域特征可以反映故障的程度，頻域特征則可以反映故障的部位。因為故障部位不同，其產生的重復沖擊頻率是不一樣的。根據軸承運動學原理，如果已知軸承的幾何參數和轉速，就可以 計算出各軸承零件產生故障時 的特征頻率。對實測信號進行 分析，查找特征頻率成分，即 可判別故障所在。第10頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 反例： n年n月n日4時43分45393次貨物列車編組39 輛，通過外線探測站下行方向時，THDS系統預報機后11輛C62K 4927507右側2軸熱軸，等級微二。經分解檢查，發現該軸承存在外圈裂紋、內外圈滾動面剝離、滾子裂損、保持架融化等故障。從軸承分解結果

11、看，該軸承外圈裂紋37mm、內外圈滾動面大面積剝離；5顆滾子發生破碎，滾子呈不規則顆粒狀，保持架折斷、融化，屬軸承惡性故障，如繼續運行將要發生車輛熱切事故。 查詢TADS系統預報情況如下：THDS系統簡介第11頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 TADS系統主要針對軸承早期故障，當局部故障的形狀比較規則時，產生的周期性沖擊明顯，系統較為敏感；但是對于故障現象較為復雜的后期故障，其診斷能力有限，此時THDS系統的安全防范力就能得到很好的體現。因此，THDS系統與TADS系統相互互補，不可替代，共同鑄就了鐵路運輸的安全防線。THDS系統簡介結論第12頁，共67頁，2022年

12、，5月20日，17點59分，星期三目前，全路THDS探測站設備共有4700余臺，其中哈科所約占51.44，康拓公司約占31.88，科峰公司約占16.68。每年對全路超過7000萬列列車、100億條軸的軸溫狀態進行并探測做出準確的判斷。THDS系統探測站第13頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三一、THDS系統探測站的主要功能自動監測運行車輛的熱軸故障；自動判別列車運行方向；自動識別機車；自動測速；自動識別客、貨車輛及動車組；自動識別滑動軸承和滾動軸承；自動計軸、計輛；具有系統自檢功能；數據自動存儲；配備車輛智能跟蹤裝置，正確讀取機車、車輛車號信息，識別軸位。THDS系統探

13、測站第14頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1. THDS探測站軌邊設備軌邊設備主要包括紅外探頭、探頭箱、卡軌器、車輪傳感器、智能跟蹤裝置微波天線等。THDS系統探測站第15頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1.1 THDS紅外探頭 紅外探頭也稱為紅外線傳感器，一般由光學系統，紅外探測器、信號放大及處理電路等部件組成，交流放大傳感器還有調制盤及電機，某些探測器需要在低溫條件下工作，因此有的紅外線傳感器還包括探測器的制冷裝置。紅外線傳感器基本上是一個光學電子系統，將接受到的紅外輻射轉換為電壓信號，再通過后續其他系統對該電型號進行采集、處理、計算，達

14、到測溫的目的。因此，紅外探頭是THDS系統的核心部件，是實現THDS系統功能的基礎。關于紅外探頭，我們將從以下幾個方面展開討論。探頭的種類紅外探測器件光子探頭的致冷探頭的角度軸溫波形THDS系統探測站第16頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三THDS紅外探頭的種類 按照紅外探測器件的種類區分熱敏電阻探頭，探測器件為熱敏電阻光子探頭，探測器件為碲鎘汞 按照放大電路的種類區分直流探頭，放大電路為直流放大電路調制探頭，放大電路為交流放大電路THDS系統探測站第17頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三紅外探測器件紅外探測器是紅外線傳感器的核心，利用紅外線輻射

15、與物質相互作用所呈現的物理效應來探測紅外線輻射。根據對紅外線輻射響應方式的不同，紅外線探測器分為熱探測器和光子探測器兩大類。熱探測器和工作原理是入射的紅外線能量使得探測器溫度升高，而導致探測器的某些物理性質發生變化，并進而轉化成可測量的信號，就可確定入射紅外線能力的大小。熱探測器主要有四類：熱釋電型、熱敏電阻型、熱電阻和氣體型。熱敏電阻是利用某些金屬或半導體材料的電阻率隨溫度有較大變化而制成的探測器。當熱敏電阻吸收紅外線輻射而溫度變化時，其電阻率也發生變化。將熱敏電阻串聯在恒流電路中，電阻率的變化可轉化為電壓的變化，此時紅外線輻射能量可轉化為電壓輸出。由于熱探測器溫度變化后才會導致其物理性質變

16、化，因此熱探測器的響應速度較慢。熱敏電阻的響應時間常數為毫秒級。光子探測器是利用入射的紅外線光子流與探測器材料（如碲鎘汞材料）中的電子直接相互作用，物質內部的電子會被光子激發出來而形成電流，使得探測器的電子能量狀態發生變化，從而導致各種電學現象，稱為光電效應。由于光電效應中沒有熱探測器溫度變化的過程，所以光子探測器的響應速度比熱探測器快很多，響應時間常數為微秒級。THDS系統探測站第18頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三光子探頭的致冷光子探測器的一個特性就是需要在低溫條件下工作，以降低噪聲，以此保證探測器的靈敏度。因此采用碲鎘汞器件制作的光子探頭要對碲鎘汞進行致冷，降低

17、器件溫度，確保獲得比較高的響應率和信噪比。由于碲鎘汞器件的響應率隨器件溫度變化，因此在實際應用中，既要使器件溫度盡可能低，又要在一段時間內使器件溫度保持穩定，因此要對器件溫度進行控溫，將碲鎘汞的溫度控制在設置溫度上。當環境溫度變化過大而使器件溫度不能穩定在該溫度時，再重新設置器件溫度。這樣，使探測器件的響應率在一段時間內保持穩定不變。THDS系統探測站第19頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1.2 THDS探測角度 從20 世紀70 年代紅外線探測開始運用以來，紅外線探頭探測角度經歷了幾次變化，存在過上探、下探等探測方式，下探又有外探和內探2 種探測角度。目前紅外線探測

18、都采用下探的方式。外探：探頭光學中心距鋼軌內側距離為415mm，與鋼軌呈微小夾角, 探測貨車軸承前蓋密封部位。內探：探頭光學中心距鋼軌內側距離為260mm， 與鋼軌平行, 探測軸承中隔圈部位。THDS系統探測站第20頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三外探THDS系統探測站由于探頭光學中心距鋼軌內側距離較遠，探頭光學路徑主要掃描軸承端蓋密封罩附近。第21頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三內探THDS系統探測站由于探頭光學中心距鋼軌內側距離較進，探頭光學路徑主要掃描軸承中隔圈附近。第22頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三內、外

19、探運轉熱對比 對于軸承正常運轉所產生的運轉熱，一般來說內探平均溫升比外探平均溫升略高，這是由于內探探測的軸承中隔圈位置距離軸承兩排滾子比較近，而外探探測的軸承前蓋密封罩位置在軸承端部，距離滾子比較遠，因此內探的軸溫應比外探的軸溫高；而且鐵路貨車晃動有可能使軸承前蓋位置不能充滿外探探頭視場，影響外探的探測，而內探則不受鐵路貨車晃動的影響，說明內探對于軸承正常運轉熱的探測精度更為精確。內、外探熱軸預報對比 從全路熱軸統計來看，外探改為內探后，THDS熱軸預報數量明顯下降。外探預報的強、激熱軸承，經確認絕大多數技術狀態正常，這說明在軸溫超過正常運轉熱而進行熱軸預報時，外探無法濾除由于軸承密封罩與密封

20、座之間的摩擦熱或密封罩脫出與其他配件摩擦而導致的假熱軸。THDS系統探測站第23頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 內探的優點是探測位置為滾動軸承中間，兩個保持架中隔圈的位置，探測充分、溫升高，不會受到列車運行中的擺動影響。內探存在的風險是： X1K型車和長大貨車等帶軸箱套的軸承造成的遮擋而導致無法直接探測到軸承表面，造成漏探。THDS系統探測站 相對于內探，外探的優點是兼容滾動軸承與滑動軸承，不受車種、車型的限制。存在的問題是對探頭角度要求嚴格，由于貨車晃動或探測角度偏差易產生漏探。同時容易受到軸承類型、軸承端蓋密封罩摩擦產生的熱量影響而誤報熱軸。采用內探與外探的優點

21、和風險 第24頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三雙探THDS系統探測站集合內、外探的優點，相互互補，實際探測中以內探為主，外探為輔。第25頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三，41216次貨車編組46輛，過THDS探測站上行方向時機后26輛G17DK 6104545左側3軸，外探預報激熱，內探未預報，綜合預報微三。其中珠江源內探外探15、外探96；內探52、外探129。經分解鑒定，存在軸承密封罩脫出故障 。故障軸承圖1 故障軸承圖2 正常軸承密封罩脫出實物圖 與前蓋摩擦后露出油封金屬骨架 THDS系統探測站第26頁，共67頁，2022年，5月20日

22、，17點59分，星期三G17DK 6104545熱軸波形THDS系統探測站第27頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 無論內探、外探還是雙探，通常采用沿著列車運行方向探測，即探測位置是軸承的背風面，而非迎風面。這樣做的原因主要有： 軸承的背風面，溫度比較穩定，受到車速風速的影響較小，溫度較真實。 受車上墜物的影響較小。 當然，迎著列車運行方向探測，在技術上也是可以實現的。例如在青藏線有些探測站就是采用的單個探測站雙向探測。THDS系統探測站第28頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1.3 軸溫波形普通貨車滾動軸承波形特點是標準的32點梯形波首先掃描車

23、底架56個點，掃描軸承軸徑1516個點，接著掃描車底架913點標準的貨車滾動軸承波形大致上左右對稱，前沿部分大約為1至3個點，尾部大約為3至5個點，為波形平頂屬軸承熱區部分內探探測角度掃描曲線為滾動軸承底部，兩副保持架中心（中隔圈）位置，波形頂部比較平直。THDS系統探測站第29頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三部分貨車由于擋鍵遮擋的緣故，故波形的頂部寬度較窄（約為標準波形的一半），約為6至8點，此類波形屬于正常波形。第30頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三陽光干擾波形特征：前高后低，常見于白天探測的罐車。尖峰波形特征：波形中有一個峰值很高。第3

24、1頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三多尖峰波形特征：波形中有多點躍升。抱閘波形特征：由于內探角度受抱閘摩擦熱干擾造成，波形易抬起，表面不夠圓滑，有凸起有凹陷。第32頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1.4 車輪傳感器（磁頭）1#磁頭為開機磁頭。系統采集到1#磁頭信號，系統開機，進入接車狀態，探頭保護門打開。車輪壓過2#磁頭，系統采集到2#磁頭信號，系統開始探測。2#、3#磁頭信號結合可使系統測量車速和軸距。系統采集到同一個車輪壓過2#、3#磁頭之間的時間，去除以2#、3#磁頭之間固定的距離，即為該車輪通過時的速度。相鄰車輪壓過2#或3#磁頭間隔的

25、時間，乘以速度，即為這兩個車輪之間的軸距。THDS系統探測站第33頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三2. THDS探測站室內設備室內設備主要包括主機箱、控制箱、電源箱、智能跟蹤裝置、通信單元、防雷設備、不間斷電源。THDS系統探測站第34頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三三、THDS-B型設備1發展歷程2010年8月11-12日鐵道部運輸局在沈陽組織鐵路局及THDS設備廠家研究確定了THDS統一制造標準設備采用的各項技術和系統集成要求，并組織THDS-A型設備生產廠家成立聯合研發項目組進行集中開發。2010年9月16日項目組完成了設備樣機的集成和

26、室內聯調，形成了THDS統一制造標準設備技術資料（含技術條件、圖樣、軟件）。2010年9月21日，設備樣機安裝在北京鐵路局與既有THDS-A型設備進行在線對比試驗和現場試用。2010年10月10日，通過鐵道部運輸局組織的THDS統一制造標準設備樣機通過技術審查。2011年1月12-13日，各設備廠家通過了鐵道部運輸局組織的THDS-B設備生產、產品審查。 THDS系統探測站第35頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三3THDS-B設備的特點北京局試用總結 1、THDSB型紅外線軸溫探測系統由探測站軌邊設備、探測站室內設備和監測中心設備等組成，具有車速與軸距測量、計軸計輛、軸

27、溫探測、熱軸預報等功能，能適應1至360公里探測要求。 2、系統采用全息數據采集、雙下探、車輪傳感器冗余、智能自檢、探頭自適應標定、遠程管理和寬帶通訊等技術。系統運行穩定，各項技術指標符合鐵道部技術標準。 3、探測站主界面分環境信息區、示波器區、接車數據區、自檢信息區。環境信息區實時顯示系統當前工作環境參數；示波器區在接車時，可以實時顯示4路探頭模擬信號和4路磁頭模擬信號；接車數據區實時顯示當前最近1000列車的簡單報文；自檢信息區實時顯示系統各模板的工作情況。 4、探測站系統具有強大的自檢功能，能準確區分探測站通信故障與探測站停電故障。系統采用總線通信技術，對探測站設備各模板電路參數進行實時

28、檢測，能夠精確定位故障電路模板。探測站系統各組件、模板的檢測參數，可以通過鐵路光纖專用網或模擬通道方式上傳至監測中心、復示中心，實現系統對探測站設備進行遠程監控、實時數據采集和故障診斷。 THDS系統探測站第36頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 5、室外設備安裝完成后，不用再進行調整。探測站軟件提供界面修改磁鋼距離和探頭采樣延時距離。現場取消了以前的軌邊箱，降低了設備故障，減少了軌邊作業的時間。 6、系統具有強大的遠程維護功能。在局中心和段復示可遠程上傳探測站各種原始數據和下載探測站主執行文件和配置文件，進行遠程升級和維護。 7、軌邊設備具有良好的防雪除雪功能，可以通

29、過高壓風機吹雪或加熱方式溶雪，安裝方便，便于維護。局中心可通過采集圖象觀察軌邊設備，可遠程啟動除雪功能。部評審意見 THDS-B型設備采用聯合開發的方式，將現有THDS-A型設備各項成熟、先進技術進行集成，形成了技術條件、產品圖紙、設計文件（含軟件開發文檔、源代碼）、使用說明等全套技術資料，實現了探頭、探頭箱、控制板件等室內外設備和系統軟件及制造標準的完全一致。 設備采用全息數據采集、雙下探、車輪傳感器冗余、智能自檢、探頭自適應標定、遠程管理和寬帶通訊技術，具有測速與軸距測量、計軸計輛、軸溫探測、熱軸預報、車號智能跟蹤、吹風除雪、遠程視頻監控和多路電源控制等功能。 設備軌邊部件結構合理， 便于

30、設備的測試和維護；探測站軟件界面友好，功能全面，方便設備使用與維護。 新安裝THDS設備必須使用經部批準轉讓技術生產的THDS-B型設備。 THDS系統探測站第37頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三一、THDS系統檢修維護管理總體目標THDS檢修維護管理的總體目標是：實現對運行車輛軸溫的實時監測、全程跟蹤和熱軸自動報警，防止熱切軸事故；建立系統網絡監控、集中報警、日常維護和定期檢修相結合的設備維修體系，建立現場維護、專業檢修、專家支持的系統設備維護保障機制；實現設備質量達標、人員素質達標、基礎管理達標。THDS系統檢修維護第38頁，共67頁，2022年，5月20日，17

31、點59分，星期三二、THDS系統檢修維護管理基本原則THDS設備檢修維護管理工作按照“以車輛部門為主，相關部門為輔”的原則，實行鐵道部、鐵路局和車輛段三級管理。THDS系統檢修維護第39頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三1. “以車輛部門為主”的縱向各級職能鐵道部車輛主管部門負責全路THDS統一規劃布局及管理，制定技術標準、規章制度。鐵路局車輛處負責全局THDS全面工作，明確專人負責THDS規劃、新建、改造、技術、檢修等管理工作，組織人員技術培訓，并負責與相關部門協調。鐵路局監測站由車輛處負責業務管理，負責鐵路局管內熱軸預報，實時監控系統運行狀態，系統網絡、供電及鐵路局

32、監測站設備出現故障時通知相關部門處理，督促探測站設備故障處理，匯總、統計、分析及上報相關數據。THDS系統檢修維護第40頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三車輛段由主管段長負責THDS全面工作，明確專人負責THDS新建、改造、設備維護等具體工作。車輛段動態檢測車間負責THDS設備的日常維護和故障搶修。車輛段復示站實時監控THDS探測站設備的運行狀態，出現故障時組織處理，匯總、統計、分析及上報相關數據。在昆明局車輛檢測所職能調整后，原車輛檢測所負責的THDS設備的安裝和大、中修；局級THDS動態檢測；局監測站設備的維護和檢修；專用配件配送、管理和專業檢修等工作，均調整由車輛

33、段完成。THDS系統檢修維護第41頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三2. “相關部門為輔”的橫向部門分界供電部門：確保THDS供電正常，兩路供電線路不得同時停電檢修。 電務部門：負責THDS傳輸通道的管理與維護。信息部門：負責THDS網絡及查詢雙機群集（聯網）服務器的管理與維護。施工部門：工務、電務、通信等部門在線路上進行施工或維修作業時，涉及到THDS時，施工單位應與車輛段簽訂施工安全協議，并在施工前48小時書面通知車輛段。車輛段安排人員在施工期間到現場進行監護，避免THDS設備損壞。THDS系統檢修維護第42頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三

34、三、THDS系統設備檢修設備檢修基本原則 設備檢修是保障THDS正常運行的基礎，基本原則是堅持日常維護與定期檢修相結合的設備維修體制，建立集中監控、分級維修（現場維護、專業檢修、專家支持）的系統設備維護保障機制。THDS系統檢修維護第43頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三檢修分類 探測站設備檢修分日常維護、定期檢修和故障應急搶修。日常維護包括半月檢和春秋季整修，定期檢修分為中修、大修。定期檢修應遵循以下原則：中修以保持狀態為主；第一個大修以恢復設備性能為主，實行主要部件更新；第二個大修到期更新。定期檢修周期：主要干線及運煤通道THDS設備中修年限為3年，大修年限為6年。

35、其他線路設備中修年限為4年，大修年限為8年。 鐵路局監測站和復示站設備實行壽命管理，檢修分為日常維護和故障搶修。THDS系統檢修維護第44頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 5T設備維護能力與設備數量不匹配的矛盾具體體現在兩的方面：一是維修人員的業務素質與新設備的維護要求的不匹配；二是維修人員的數量與5T設備的大幅增加不匹配。 維修人員業務素質的提升雖非一蹴而就，但通過有效的培訓機制，持之以恒，那么絕大多數維修人員的業務素質是能滿足設備維護要求的。但是因維修人員數量不足，培訓工作的開展十分困難。同時，受客觀條件的限制，維修人員數量卻難以得到有效的補充。 因此，從占有5T

36、維護資源最大的THDS設備維護中內部挖潛，在確保安全的前提下，對THDS系統設備檢修模式進一步進行優化，是一條值得探索的道路。THDS系統檢修維護第45頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三2指導方向 鐵運2008 257號文件車輛軸溫智能探測系統（THDS）設備檢修維護管理規程，在對既有THDS系統設備檢修模式進行規范的同時，也提出了如下的指導意見： “對現場檢修特別困難區段的探測站設備，并且通過采用遠程診斷、視頻監控等技術手段可以做到對設備狀態監控和加密動態檢測頻次等，在保證設備質量的前提下，可調整檢修周期和檢修技術標準”；“對提速封閉區段和交通不便的線路的THDS探測

37、站設備，要充分利用動態檢測手段對設備進行檢查，減少維護人員上道作業頻次，確保人身安全”。 可見，通過引入新技術、新工藝，利用先進的監控手段，減少探測站設備的日常維護頻率，并輔助以動態檢測對設備主要指標的檢測、卡控，適度延長現場檢修維護周期，是進一步優化既有THDS設備維護模式的指導方向。THDS系統檢修維護第46頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三3影響延長檢修周期的主要因素延長現場設備檢修周期的基礎是設備質量處于可控狀態 THDS系統檢修維護內因外因設計理念零部件質量生產工藝檢修標準檢修工藝檢修質量設備生產質量設備檢修質量第47頁，共67頁，2022年，5月20日，17

38、點59分，星期三提升設備生產質量的途徑1使用更高型號設備，采用硬件配置更高、智能化程度更高、冗余性更強、具備故障自診斷和遠程維護的設備代替現有設備。2 使用質量更可靠的設備 直接更換：選擇生產質量高的廠家制度限制 間接更換：采用具備互換性的設備逐步更換質量不佳的配件THDS-B型設備THDS系統檢修維護第48頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 然而，在實際的生產當中，對故障的搶修組織并未嚴格區分故障等級，基本上等同視之。 80/20法則 ：在任何特定群體中，重要的因子通常只占少數，而不重要的因子則占多數，因此只要能控制具有重要性的少數因子即能控制全局 。這個原理經過多年

39、的演化，已變成當今管理學界所熟知的二八法則，即把精力用在最見成效的地方 。THDS系統檢修維護第49頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 未來合理的故障搶修模式 未來合理的故障搶修模式應該分為三個類型。 第一種類型，由于設備的智能化及遠程維護能力的不斷提高，設備出現的故障可以由維修人員通過遠程維護，消除故障影響，還原設備功能。 第二種類型，由于設備冗余性的提升，部分配件出現問題后，暫時不影響設備的正常運用，可適當延長故障搶修時間，選擇合適的時機開展設備搶修工作。 第三類型，針對故障影響的不同程度，分級別開展設備搶修工作，對于影響設備正常運用的故障，應立即開展設備搶修工作；

40、對于暫不影響設備正常運用的故障，可選擇在條件更好的情況下開展搶修工作。THDS系統檢修維護第50頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三一、貨車預報標準貨車熱軸預報標準分為微熱、強熱、激熱三級，微熱按多級設置。熱軸預報標準如下： 1激熱立即攔停。 2強熱在THDS探測站所在車站（通過列車在前方車站）停車。 3微熱跟蹤，微熱熱級提升或連續4站微熱在THDS探測站所在車站（通過列車在前方車站）停車。 紅外線調度員（值班員）要依據預報標準對照熱軸報文、波形進行分析，按熱軸等級和規定的預報內容進行熱軸預報。熱軸預報主要內容：時間、探測站名稱、方向、列車編組、熱軸車位、車號、左/右側、

41、軸位、熱軸等級等。THDS系統的運用第51頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三二、預報流程紅外線調度員接到強、激熱報警后，首先對熱軸報文、波形進行分析，符合預報標準的要使用直通錄音電話用標準化用語將熱軸預報內容通知列車調度員，由列車調度員確定車次，及時安排停車、甩車。紅外線調度員接到微熱報警后，應根據監測站THDS運用軟件并對照紅外線軸溫探測工作日（班）志簿進行追蹤，達到貨車微熱跟蹤預報標準時按強熱預報程序進行預報。對區間發生熱軸預報但未達到攔停標準的，局監測站紅外線調度員應在列車到達列檢復示站前使用錄音電話，將區間預報情況通報列檢復示站紅外線值班員，雙方在紅外線軸溫探測

42、工作日（班）志簿中做好記錄。THDS系統的運用第52頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三THDS預報熱軸經轉動檢查確認可以安全運行的，紅外線調度員須根據監測站THDS運用軟件并對照紅外線軸溫探測工作日（班）志簿繼續跟蹤三個探測站，紅外線調度員重點確認每一個探測站預報溫度，在三個探測站內溫度無熱軸預報或異常的按正常監測；反之，前方站攔停甩車換輪。當臨近局口的兩個探測站發生熱軸預報但局管區段未達到攔停標準的，在列車經過局管最后探測站時，局監測站紅外線調度員應將路局最后兩個探測站的探測情況使用錄音電話通報鄰局的監測站列檢復示站紅外線值班員接到強、激熱報警后，立即通過錄音電話通知

43、路局監測站紅外線調度員，監測站紅外線調度員按強、激熱預報程序預報。列檢復示站紅外線值班員接到微熱和最大值（由THDS自動對列車單側所有軸承溫升進行對比，溫升最高的為最大值）報警及監測站前方熱軸情況通報后，若列車在本站有停車作業，則須立即通知列檢值班員，由列檢值班員通知現場檢車員檢查；若列車不在本站停車作業，要將微熱信息通過錄音電話通知路局監測站紅外線調度員，由紅外線調度員按微熱預報標準和程序處置。THDS系統的運用第53頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三三、貨車激熱區間停車的處置列車調度員接到激熱預報后，CTC無人值守站由列車調度員立即通知機車乘務員就地停車，其他車站由

44、列車調度員安排車站值班員立即呼叫機車乘務員就地停車；機車乘務員接到激熱停車命令后，采用常用制動停車。 列車在區間停車時，由機車乘務員根據接到的激熱車輛編組位置和軸位信息，按下述要求對軸承外觀進行檢查。 （1）當檢查發現切軸，軸承變形、軸頭垮塌、滾子外露或丟失、外圈存在新圓周磨痕等嚴重危機行車安全的異狀時，應及時將檢查情況報告車站值班員并轉報列車調度員，由列車調度員根據檢查情況安排處置：切軸時啟動昆明鐵路局處置鐵路交通事故應急預案，其余軸承故障時及時安排啟用救援設備，并通知路局車輛調度安排列檢人員現場換輪。THDS系統的運用第54頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 （2）

45、當檢查發現軸承變色（變藍或變紅）、冒煙、外圈破損、前蓋丟失或變形、密封罩脫出等異狀時，應及時將檢查情況報告車站值班員并轉報列車調度員，由列車調度員發布調度命令，限速不超過15km/h前進或后退至就近車站，運行過程中機車乘務員每間隔3km應停車對軸承狀態復查，復查發現軸承變形、軸頭垮塌、滾子外露或丟失、外圈存在新圓周磨痕等嚴重危及行車安全的異狀時，應及時將檢查情況報告車站值班員并轉報列車調度員，由列車調度員及時安排啟用救援設備，并通知路局車輛調度安排列檢人員現場換輪。 （3）當檢查確認軸承外觀無異狀，可以繼續運行時，應及時將檢查情況報告車站值班員并轉報列車調度員，由列車調度員發布調度命令，限速不

46、超過25km/h就近運行到前方車站或限速不超過15km/h退行至后方車站，甩車處理。 鐵路貨車運用維修規程規定：THDS貨車激熱區間停車時，當檢查發現變色（變藍或變紅）、冒煙、外圈破損或變形、前蓋丟失或變形、外圈存在新圓周磨痕、密封罩脫出等異狀時，啟動區間激熱攔停應急處置預案。THDS系統的運用第55頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三四、客車預報客車熱軸預報標準分為微熱、強熱、激熱三級。客車熱軸預報處置標準如下： 1激熱立即停車。 2強熱通知車輛乘務員處理。 3微熱按多級設置，預報微熱時跟蹤，如果微熱升級時按強熱對待。熱軸處置 標準：分為本局擔當值乘的客車和外局擔當值乘

47、的客車進行處置 。 THDS系統的運用第56頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三五、熱判模式目前，鐵道部對THDS系統貨車熱軸預報標準明確劃分為微熱、強熱、激熱三級，其中微熱設置多級，分為微熱1、微熱2、微熱3。但鐵道部并未對各個熱級判別標準進行統一，在現有三家THDS設備廠家的情況下，各設備廠家對如何通過探測的軸溫數據，合理預報熱軸，確保車輛運行安全有不同的出發點，由此產生了不同的熱級判別標準及熱判模式。熱級判斷過程 同列比和同輛比判別、絕對溫度判別、第一大值與第二大值之比判別。THDS系統的運用第57頁，共67頁，2022年，5月20日，17點59分，星期三 科學的熱

48、判模式列車軸溫升高是軸承損傷的重要征兆之一。一般軸承損傷會出現軸溫升高的現象。但也有少數情況二者并無關聯。并不是軸承損傷越厲害。軸溫越高。也不能把高運轉熱軸承歸為軸承損傷。所以。探測站的熱軸評判方法要在重點考慮軸溫的基礎上結合其他因素作出綜合判斷。目前既有的THDS探測站熱軸評判方法中。沒有充分考慮探測站地域、氣候環境、廠家設備等因素。各廠家的設備評判指標存在較大的差異。因此各探測站的熱軸評判結果可比性不強。優化與應用研究主要有以下2個方面的工作:（1）應結合紅外線設備的統型、升級換代。研究軸承類型、軸承損傷與THDS軸承溫度檢測的關系。通過采用多種軸溫探測方式采集軸溫數據。改進現有熱軸判別和預報標準。減少設備故障和其他熱源的干擾。提高測溫的準確性。（2）THDS應與TPDS、TADS、HMIS等系統結合。通過車號跟蹤更廣泛地分析熱軸之前的數據特征。獲取軸承類型、保持架類型等其他分類信息作為選取熱軸評判模