ICS170.040.30

CCSN00/09

團體標準

T/CCTASXX—2023

鋼軌平直度自動檢測設備評估技術指南

TechnicalGuidefortheevaluationofautomaticrailflatnesstestingequipment

征求意見稿

（本稿完成日期：2023年6月26日）

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

中國交通運輸協會發布

T/CCTASXX—2023

鋼軌平直度自動檢測設備評估技術指南

1范圍

本文件規定了鋼軌平直度自動檢測設備評估的設備構成、技術要求、評估等。

本文件適用于鋼軌平直度在線自動檢測設備的有效性評估。

2規范性引用文件

下列文件中的內容通過文中的規范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T4883數據的統計處理和解釋正態樣本離群值的判斷和處理

JJF1097平尺校準規范

JJG62塞尺檢定規程

TB/T2344.1鋼軌第1部分：43kg/m～75kg/m鋼軌

TB/T2344.2鋼軌第2部分：道岔用非對稱斷面鋼軌

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1標定板

在一定形狀平板的特定位置安裝標定柱或采用白底黑色圓點，用以標定單個測量單元的內部參數。

3.2標定尺

一段特定長度的直尺，用于標定多組傳感器協同工作狀態下的檢測準確性。

3.3鋼軌規格

鋼軌的斷面型式尺寸，種類包括43kg/m、50kg/m、60kg/m（含60N）及75kg/m（含75N）等。

3.4校準

將計量器具送至具有計量校準資質的單位確認其示值誤差的操作。

4設備構成

鋼軌平直度檢測設備利用光電測量原理獲取運動鋼軌軌頭廓形，運用快速計算方法處理數據，消除

鋼軌運行中的運動干擾，提取軌頭相應位置的數據，在長度方向連接形成平直度曲線，如圖1所示，根

據標準通過軟件算法對鋼軌平直度結果進行判定。鋼軌平直度檢測設備構成包括測量成像系統、機械結

構、控制系統、標定系統、硬件系統、軟件系統、電氣系統等。

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圖1鋼軌平直度檢測示意圖

圖2具有垂直、水平測量傳感器的鋼軌平直度檢測示意圖

4.1測量成像系統

4.1.1測量成像系統包括測量單元、光電開關組件、編碼器等。

4.1.2具有至少5組測量單元，每組測量單元包括1個激光光源、1臺相機及固定調節裝置等。

4.1.3鋼軌進出設備位置裝有光電開關組件以控制測量單元工作狀態。

4.1.4具有至少2組編碼器或1臺激光測速測長儀以測量鋼軌運行速度、鋼軌長度等。

4.2機械結構

4.2.1機械結構包括框架、傳送輥或傳送鏈等。

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4.2.2框架結構應完整，各測量成像系統單元安裝正常，無松動、變形等情況。

4.2.3鋼軌傳送輥或傳送鏈能夠正常傳動。

4.3控制系統

4.3.1能夠控制測量成像系統正常工作。

4.3.2能夠控制傳送輥或傳送鏈啟停，并調節傳送速度。

4.3.3能夠通過測速測長系統實現成像系統拍攝頻率的控制。

4.4標定系統

4.4.1標定系統包括標定板、標定尺及其安裝支架等。

4.4.2標定板應校準合格，并處于校準周期內。標定板校準周期不應大于十二個月。

4.4.3標定時，標定板能夠穩定放置在測量單元測量范圍內。

4.4.4標定尺工作面直線度應滿足《平尺校準規范》（JJF1097-2021）第4.4條款中2級精度要求，經

校準合格，并處于校準周期內。標定尺校準周期不應大于十二個月。

4.4.5標定時，標定尺能夠穩定放置在測量單元測量范圍內。

4.5硬件系統

4.5.1硬件系統包括計算機、服務器、網絡接口等。

4.5.2計算機應能正常輸入、輸出。

4.5.3服務器能夠對圖像進行識別、處理、分析，并能儲存至少10萬支鋼軌平直度檢測結果。

4.5.4網絡接口能夠與生產管理系統通訊，獲取鋼軌生產信息等。

4.6軟件系統

4.6.1軟件系統包括主程序、歷史數據查詢程序、標定程序、通訊模塊等。

4.6.2主程序測量控制、工作狀態查看、參數設置、檢測結果顯示等功能能夠正常使用。

4.6.3歷史數據查詢程序搜索、查詢歷史數據等功能能夠正常使用。

4.6.4標定程序能夠控制設備進行標定。

4.6.5通訊模塊能夠接收生產管理系統傳遞的生產信息。

4.7電氣系統

4.7.1電氣系統包括電氣柜、中繼箱、線纜等。

4.7.2電氣系統應滿足設備正常工作需求。

5技術要求

5.1使用環境及被測鋼軌

5.1.1測量環境溫度應在-20℃~40℃。

5.1.2被檢測鋼軌溫度應不大于70℃。

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5.1.3被檢測鋼軌表面應光潔，不得有水漬、結冰、附著物及其他影響測量結果的雜質等。

5.2檢測要求

5.2.1測量單元有效視場范圍0.3~2m。

5.2.2檢測速度不大于2.0m/s。

5.2.3長度方向測量間隔應不大于100mm。

5.2.4重復精度應不大于±0.04mm。

5.2.5測量誤差應不大于±0.05mm。

5.2.6定位偏差應不大于±0.5m。

5.2.7因設備異常導致的測量偏差可通過平尺及塞尺測量確認或完成設備標定后再次復檢。

5.3軟件要求

5.3.1測量界面應包括參數設置、測量、標定、外部設備狀態監控及歷史查詢等功能。

5.3.2參數設置功能應能設置時間、鋼軌規格、判定標準、檢測鋼軌爐號、流序號、鋼軌長度、鋼軌軌

頭平直度數據取點位置等參數。

5.3.3設備時間與中國國家標準時間（北京時間）偏差應不超過60s。

5.3.4測量功能應包括自動測量模式及手動測量模式。

5.3.5測量時顯示實時測量進度。

5.3.6應能對1m、1.5m、3m的平直度進行結果判定，判定時應測量模擬平尺與鋼軌測量曲線間的最

大內弦值，如圖3所示。

圖3模擬平尺平直度結果判定示意圖

5.3.7單次測量結束后應顯示平直度測量結果，并標注不合格區段。

5.3.8可查看特定范圍鋼軌平直度曲線及結果判定。

5.3.9測量結果信息應包括檢測時間、檢測標準、鋼軌規格、鋼軌爐號及流段號、鋼軌長度、平直度測

量結果等。

5.3.10應能對單組測量單元或多組測量單元進行標定，標定結果應包括標定時間及結果判定。

5.3.11能夠通過檢測時間、鋼軌爐號及流段號等信息查詢檢測鋼軌信息。

6評估

6.1頻次

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6.1.1新設備首次使用前、設備維護或維修后、系統升級后。

6.1.2正常使用每十二個月至少進行1次。

6.1.3出現其他異常情況時。

6.2方法

6.2.1評估前應使用校準合格且在有效期內的標定板、標定尺對設備進行標定。

6.2.2重復精度評估：采用同一支鋼軌在相同檢測速度下進行不少于3次檢測，記錄至少三個位置多次

測量結果。

6.2.3測量誤差及定位誤差評估：選用三支鋼軌進行人工測量與設備測量結果比對，每支鋼軌至少選擇

3個測量比對點，比對點的平直度數值宜大于0.3mm，使用經校準合格的平尺（工作面直線度準確度等

級2級）和塞尺測量所選比對點的平直度數值，使用校準合格且在有效期內的鋼卷尺（分度值1mm）

或激光測距儀（顯示分辨力1mm）確認比對點距鋼軌端部距離，分別記錄人工測量與設備測量結果。

6.2.4參照6.3進行數據處理及結果判定，重復精度、測量誤差及定位誤差評估記錄見附錄A。

6.3數據處理及判定

6.3.1重復精度評估判定：計算同一位置測量結果的最大與最小值之差，不同位置最大、最小差值的平

均值為評估的重復精度結果，如公式（1）所示，結果應符合5.2.4要求。

（1）

???????????

式中：

?1=?

A1——重復精度評估結果

Simax——第i個位置多次測量的最大值

Simin——第i個位置多次測量的最小值

n——鋼軌上的測量位置個數

6.3.2測量誤差評估判定：計算同一比對點人工測量與設備測量結果差值，所有比對點的差值的平均值

為評估的測量誤差結果，如公式2所示，結果應符合5.2.5所示。

（2）

???????

式中：

?2=?

A2——測量誤差評估結果

Cjr——第j個比對點人工測量結果

Cjs——第j個比對點設備測量結果

m——比對點個數

6.3.3定位誤差評估：計算同一比對點人工測量位置與設備定位位置差值，所有比對點的差值的平均值

為評估的定位誤差結果，如公式3所示，應符合5.2.6所示。

（3）

???????

其中：

?=?

D——測量誤差評估結果

djr——第j個比對點人工定位距離

djs——第j個比對點設備定位距離

m——比對點個數

6.3.4測量過程中出現異常值時，參照標準GB/T4883-2008《數據的統計處理和解釋正態樣本離群

值的判斷和處理》中格拉布斯（Grubbs）檢驗法處理。

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6.4不合格處理

6.4.1標定、評估不合格的，應將設備調整合格后，進行再次標定及評估。

6.4.2評估不合格的設備不能用于平直度判定。

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A

A

附錄A

（資料性）

鋼軌平直度自動檢測設備評估記錄（推薦）

重復精度、測量誤差及定位誤差記錄見表A.1。

表A.1鋼軌平直度自動檢測設備評估記錄表

日期及時間：單位：

設備編號：

編號平尺規格精度等級校準合格證書編號

平尺

編號量程校準合格證書編號

塞尺

距離測量設備編號量程校準合格證書編號

重復精度評估

鋼軌爐號及流段號：

數據是

測量位置第次第次第次第次第次最大值最小值差值

12345否有效

評估結果差值平均值：