第一篇：軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)在高速鐵路維修中的應(yīng)用（寫寫幫推薦）

軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)在高速鐵路維修中的應(yīng)用

(2010-10-19 11:45:12)轉(zhuǎn)載 標(biāo)簽：

雜談

軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)在高速鐵路維修中的應(yīng)用

摘要：本論文主要針對(duì)線路設(shè)備動(dòng)態(tài)下的綜合檢測(cè)車、軌檢車和靜態(tài)下的光電式檢查小車的檢查數(shù)據(jù)，對(duì)高速鐵路的線路維修作業(yè)進(jìn)行指導(dǎo)。通過(guò)動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)對(duì)比,達(dá)到檢測(cè)數(shù)據(jù)的現(xiàn)場(chǎng)精確定位，使動(dòng)態(tài)下軌檢車檢查結(jié)果能直接反映到每米線路上，有效指導(dǎo)作業(yè),同時(shí)對(duì)如何利用動(dòng)態(tài)資料進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)提出科學(xué)性的建議。

關(guān)鍵詞：鐵道工務(wù) 軌道 檢測(cè)數(shù)據(jù) 維修

高速鐵路的安全運(yùn)用, 高質(zhì)量的線路設(shè)備是基本保證。線路設(shè)備質(zhì)量的提高，首先要求我們檢測(cè)方法的加強(qiáng)和維修手段的不斷進(jìn)步。目前我國(guó)高速鐵路的檢測(cè)設(shè)備已取得顯著的成績(jī)，但在數(shù)據(jù)應(yīng)用與指導(dǎo)生產(chǎn)上，從基層工務(wù)段來(lái)講還有提升的空間。本文主要通過(guò)作者的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，探討在軌道動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)用上的一些體會(huì)。檢測(cè)數(shù)據(jù)介紹

高速鐵路軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)按檢查方式可分為動(dòng)態(tài)檢測(cè)和靜態(tài)檢查。1.1 動(dòng)態(tài)檢測(cè)

動(dòng)態(tài)檢測(cè)主要有部綜合檢測(cè)車檢查和線路檢查儀檢查。

1.時(shí)速200km的部綜合檢測(cè)車有安裝在V型車上的0號(hào)檢查車和安裝在II型車上的10號(hào)檢查車，二者檢測(cè)項(xiàng)目略有不同，檢測(cè)周期為每月2～3次。另外在既有線提速段通常每月還有2～3次掛在直達(dá)列車上的時(shí)速160km的軌道檢查車的檢查。

2.線路檢查儀分安裝在機(jī)車（或動(dòng)車）上的車載儀線路檢查儀和人工添乘時(shí)攜帶的便攜式線路檢查儀兩種。1.2 靜態(tài)檢測(cè) 靜態(tài)檢測(cè)主要有軌檢儀、靜調(diào)小車，以及道尺和弦繩等輔助檢測(cè)工具。靜調(diào)小車主要應(yīng)用于無(wú)碴軌道測(cè)量，其采用全站儀設(shè)站精細(xì)測(cè)量作業(yè)，對(duì)軌道進(jìn)行空間精確定位。軌檢儀和道尺、弦繩的檢測(cè)主要是軌道幾何尺寸的檢測(cè)。檢測(cè)資料應(yīng)用及分析 2.1 軌檢車資料的應(yīng)用與分析

軌道檢查車是檢查軌道動(dòng)態(tài)不平順的主要設(shè)備，檢查包括軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)。檢查項(xiàng)目主要包括左右高低、左右軌向、軌距、水平、三角坑，曲率、曲線超高、曲線半徑，車體橫向和垂直振動(dòng)加速度、左右軸箱垂直振動(dòng)加速度、輪重減載率和脫軌系數(shù)等。新型軌檢車還增加了鋼軌斷面、波磨、斷面磨耗、軌底坡、表面擦傷、道床斷面、線路環(huán)境監(jiān)視等項(xiàng)目檢測(cè)。軌檢車根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)綜合評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)，工務(wù)車間和工區(qū)主要應(yīng)用以下方面數(shù)據(jù)。

1.軌檢車資料應(yīng)用最多的是軌距、水平和三角坑等偏差的峰值超限，主要是對(duì)其I、II、III級(jí)偏差的臨修指導(dǎo)。

2.工務(wù)部門在月度工作安排中，對(duì)T值超限或TQI值較大的處所，安排選擇性保養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備狀態(tài)的均值管理。

3.目前越來(lái)越多的一線工班長(zhǎng)，通過(guò)對(duì)振動(dòng)加速度的分析，綜合判斷晃車的形成，其中橫向加速度多波振動(dòng)是造成車體晃車的主要原因。

4.通過(guò)對(duì)垂向加速度波形的分析，綜合判斷鋼軌垂磨情況，以便于合理安排大型打磨車作業(yè)。

在以上數(shù)據(jù)尤其是峰值偏差超限處所的應(yīng)用中，存在的主要問(wèn)題是檢測(cè)里程和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際里程有一定的偏差，難以精確到“米”或每根軌枕為單位的位置上整治病害。

2.2 線路檢查儀的應(yīng)用

車載式和便攜式線路檢查儀，通過(guò)對(duì)車體轉(zhuǎn)向架的感應(yīng)來(lái)檢測(cè)車體垂向加速度和橫向加速度，在0.3～10Hz間濾波得出基本反映線路狀態(tài)。線路檢查儀不能直接反映病害的成因，也不能檢測(cè)出軌道的幾何尺寸，只能針對(duì)反映不良處所通過(guò)分析軌檢車圖紙和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定整治方案。2.3 軌檢儀資料的應(yīng)用

軌檢儀檢測(cè)數(shù)據(jù)包括軌道左右高低、左右軌向、軌距、水平、三角坑，它可以實(shí)現(xiàn)每間隔125mm的連續(xù)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理可以生成經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)報(bào)告、臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)報(bào)告和作業(yè)驗(yàn)收超限報(bào)告。同時(shí)可進(jìn)行軌道頻譜分析、缺陷統(tǒng)計(jì)以及圖形化分析軌道幾何尺寸的特點(diǎn)。軌檢儀資料的應(yīng)用在工區(qū)還未能全面展開(kāi)，基本上是用于以下二個(gè)方面。

1.用于線路設(shè)備的檢查和作業(yè)驗(yàn)收，替代工長(zhǎng)手工檢查，提高檢查效率和連續(xù)性。

2.分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)幾何尺寸超限處所，及時(shí)安排臨時(shí)補(bǔ)修。

多數(shù)工區(qū)在對(duì)檢測(cè)結(jié)果的軌道頻譜分析、缺陷統(tǒng)計(jì)以及圖形化分析方面還未能展開(kāi)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)月度對(duì)比方面，由于軟件編制原因也未能達(dá)到分析和考核的作用。2.4 軌檢車和軌檢儀檢測(cè)資料的對(duì)比應(yīng)用

軌檢儀里程相對(duì)來(lái)講較為精確，可以精確到“米”甚至于那根軌枕上，這是其與軌檢車相比最為關(guān)鍵的優(yōu)點(diǎn)。而軌檢車是動(dòng)態(tài)下的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)于有碴軌道來(lái)講，其更能真實(shí)反映軌道在列車荷載作用下的動(dòng)態(tài)幾何形變。如何將二者充分結(jié)合起來(lái)，達(dá)到幾何尺寸分析到位、現(xiàn)場(chǎng)病害位置查找精確的目標(biāo)，將對(duì)維修工作帶來(lái)革命性的變化。通過(guò)作者兩年多來(lái)的實(shí)踐，我們完全可以通過(guò)看圖分析，來(lái)達(dá)到將軌檢車動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果和靜態(tài)軌檢儀數(shù)據(jù)合二為一的效果。

1.培養(yǎng)熟練識(shí)別車檢車圖紙的能力。每次軌檢車過(guò)后，必須全面瀏覽一遍檢測(cè)圖紙，通過(guò)“全面看、找重點(diǎn)”的方式，確定軌檢車檢測(cè)需要整修的病害。基本確定后將每屏設(shè)成200m長(zhǎng)度進(jìn)行詳細(xì)分析，確保動(dòng)態(tài)下偏差超限處所分析透徹。查找出單項(xiàng)病害后，逐條線進(jìn)行審圖。

1)除注重單項(xiàng)峰值病害外，要注意左右軌向、左右高低線是否同向趨勢(shì)。左右軌向相同則線路中心線形成軌向，易引起車體橫向晃車；左右股高低線形成對(duì)高或?qū)Φ停瑒t易引起車輛上下跳躍，都行車都具用破壞性。

2)重點(diǎn)關(guān)注橫向、垂向車體振動(dòng)加速度是否呈顯連續(xù)多波性，這些病害的存在嚴(yán)重影響行車平穩(wěn)性。連續(xù)多波水加線基本對(duì)線路檢查儀報(bào)警位置相對(duì)應(yīng)。

3)對(duì)軌距線重點(diǎn)在變化率和峰值超限上進(jìn)行關(guān)注。

4)對(duì)超高、曲率線重點(diǎn)關(guān)注逆向變化。防止出現(xiàn)大半徑的反超高曲線，這種形式下極易引起晃車。

5)重點(diǎn)關(guān)注軌向和水平的逆向復(fù)合變化不平順，其是車輛動(dòng)態(tài)考核的關(guān)鍵指標(biāo)。2.軌檢儀檢測(cè)資料的應(yīng)用

離開(kāi)動(dòng)態(tài)軌檢車檢測(cè)資料來(lái)看軌檢儀資料，缺乏動(dòng)態(tài)指導(dǎo)的依據(jù)。而在動(dòng)態(tài)資料指導(dǎo)下，回過(guò)頭來(lái)看軌檢儀資料，可以使作業(yè)人員心中豁然開(kāi)朗。在軌檢車資料我們掌握了線路設(shè)備在動(dòng)態(tài)下的不良處所，帶著問(wèn)題來(lái)分析軌檢儀資料，利用軌檢儀資料位置精確的特點(diǎn)，我們可以實(shí)現(xiàn)把動(dòng)態(tài)檢測(cè)結(jié)果實(shí)現(xiàn)精細(xì)定位到每根軌枕上的要求。

1)通覽“軌檢儀線路檢查記錄”，尤其是對(duì)軌檢車檢測(cè)偏差處所重點(diǎn)關(guān)注。通過(guò)對(duì)軌檢儀檢測(cè)數(shù)值的觀察，判斷病害的大約實(shí)際位置。

2)確定位置后，通過(guò)軌檢儀軟件，瀏覽間隔125mm的測(cè)量數(shù)據(jù)，結(jié)合軌檢車各項(xiàng)指標(biāo)檢測(cè)線的趨勢(shì)，綜合分析偏差對(duì)應(yīng)基本位置。

3)基本確定動(dòng)態(tài)下的病害范圍后，通過(guò)軌檢車軟件，認(rèn)真偏差項(xiàng)目的線型圖，對(duì)比此圖和軌檢車圖型的變化趨勢(shì)，可以精確判斷出動(dòng)態(tài)偏差點(diǎn)對(duì)應(yīng)軌檢儀病害的位置，從而達(dá)到精確定位偏差的目的。

4)軌檢車和軌檢儀軌向數(shù)據(jù)的對(duì)比（京廣下行線K366+000～K366+200）（1）8月10日軌檢儀檢測(cè)數(shù)據(jù)左右軌向線型

（2）8月11日軌檢車檢測(cè)數(shù)據(jù)左右軌向線型

由于動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)結(jié)果的差異，需要我們?cè)谌娣治龅幕A(chǔ)上，依靠一定的經(jīng)驗(yàn)才能做出正確的判斷。譬如軌向線要結(jié)合軌距，三角坑病害要結(jié)合水平等。建立在大量讀圖和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐基礎(chǔ)上，我們就能熟練應(yīng)用二者數(shù)據(jù)，更好地為生產(chǎn)服務(wù)。3 檢測(cè)資料的精確定位

為了實(shí)現(xiàn)檢測(cè)資料的精確定位，我們需要在檢測(cè)及分析中，掌握以下方法，提高檢測(cè)和分析偏差位置精度的能力。3.1 軌檢儀資料的精確定位 軌檢儀的檢測(cè)定位，關(guān)鍵在檢測(cè)過(guò)程中的及時(shí)校正里程，對(duì)曲線、橋涵等設(shè)備進(jìn)行認(rèn)真標(biāo)定，確保每公里誤差范圍縮小在500mm以內(nèi)。同時(shí)要對(duì)誤差進(jìn)行記錄，采取均差的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)病害的精確定位。3.2 線路檢測(cè)儀的精確定位

線路檢測(cè)儀二項(xiàng)指標(biāo)是通過(guò)車體來(lái)感覺(jué)線路設(shè)備的整體狀態(tài)，其反映有個(gè)基本的過(guò)程。除了嚴(yán)重超限的單項(xiàng)病害外，目前高速條件下的晃車基本上是由多波病害引起的。其報(bào)警里程和病害的位置一般有如下關(guān)系。

1.車載式線路檢查儀的報(bào)警，在LKJ數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、信號(hào)機(jī)位置正確的基礎(chǔ)上（且兩個(gè)信號(hào)機(jī)間無(wú)長(zhǎng)短鏈），垂加病害自報(bào)警點(diǎn)向車尾方向20m后開(kāi)始向后找20m左右的單項(xiàng)病害或100米范圍內(nèi)的2～3波高低病害，水加病害自報(bào)警點(diǎn)向車尾方向20m后開(kāi)始向后找80m范圍內(nèi)的多波病害為主。

2.便攜式線路檢查儀，受GPS衛(wèi)星定位的影響，里程精度難以確定。其精確定位要依靠對(duì)車載數(shù)據(jù)的綜合分析，以及看軌檢車圖形中的垂加和橫加兩條線來(lái)判斷。

3.3 軌檢車資料的精確定位

1.通過(guò)軌檢車圖上分析，我們可以借助地面輔助標(biāo)志，橋梁撓度和接頭不平順，以及曲線頭尾和長(zhǎng)度等資料，將在區(qū)間病害定位誤差不大于3米。對(duì)于岔區(qū)我們可以依靠叉心有害空間、尖軌尖段軌距兩項(xiàng)，將病害精確定位在1m范圍之內(nèi)。

2.結(jié)合軌檢儀的數(shù)據(jù)分析，我們確定軌檢車檢測(cè)的偏差后，我們可以將二者合二為一，綜合判斷出區(qū)間病害在500mm范圍內(nèi)的位置。在岔區(qū)我們可以判斷出在那根軌枕上的病害位置。運(yùn)用動(dòng)靜態(tài)檢測(cè)資料進(jìn)行精調(diào)作業(yè)的方法

我們完成了病害的精確定位之后，我們就可以進(jìn)行精細(xì)整修了。高速線路的維修養(yǎng)護(hù)作業(yè)，必須堅(jiān)持“講科學(xué)、高標(biāo)準(zhǔn)、零誤差”。科學(xué)養(yǎng)護(hù)對(duì)于高速來(lái)講，必須堅(jiān)持線路的高平順性。通過(guò)對(duì)線路的精調(diào)、優(yōu)化，在軌檢車和軌檢儀等檢測(cè)數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下，完成線路的精細(xì)養(yǎng)護(hù)。我們通過(guò)分析要以判斷出軌道幾何尺寸病害的精確位置，針對(duì)水平、軌距、三角坑、高低和軌向等病害進(jìn)行精調(diào)作業(yè)，以提高行車平穩(wěn)性 4.1 水平的精調(diào)技術(shù)

水平的精調(diào)，一是采用調(diào)換膠墊、更換墊板的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，二是采用可塑性軌道調(diào)高材料，通過(guò)注塑進(jìn)行精確調(diào)整。后者一般應(yīng)用于固體道床上。前者的應(yīng)用主要有以下幾方面。1.在標(biāo)準(zhǔn)膠墊的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)部分7mm、9mm不同厚度的標(biāo)準(zhǔn)材料做成的膠墊。通過(guò)更換膠墊的方式進(jìn)行水平的調(diào)整。

2.生產(chǎn)0.5mm、1mm、2mm、3mm、5mm等高精度的尼龍墊板，通過(guò)墊板作業(yè)提高水平精度。

3.螺栓扭矩務(wù)必在規(guī)定范圍內(nèi)且左右螺栓扭矩保持一致，確保膠墊在軌底的平展性。4.2 軌距的精調(diào)技術(shù)

軌距的精調(diào)，應(yīng)該一是卡控軌距變化率，二是通過(guò)調(diào)整尼龍底座，把軌距控制在一個(gè)范圍值內(nèi)。建議以左右股軌向?qū)ΨQ為前提，確保線路中心線順直后再卡軌距。精調(diào)注意以下幾點(diǎn)。

2.保證鋼軌兩側(cè)立螺栓的扭矩基本一致。

3.軌距值的卡控，應(yīng)該結(jié)合軌向和鋼軌自身的應(yīng)力，把軌距控制在-1～2mm間即可。具體原因見(jiàn)軌向的精調(diào)技術(shù)的介紹。

4.對(duì)于岔區(qū)的軌距，必須從動(dòng)態(tài)平順性出發(fā)，建議結(jié)合尖軌類型進(jìn)行重新定義。設(shè)計(jì)中模擬車輪通過(guò)道岔的狀態(tài)，對(duì)尖軌處軌距進(jìn)行優(yōu)化。理論依據(jù)是通過(guò)直股尖軌時(shí)的車輪，著力點(diǎn)從尖軌駛?cè)攵碎_(kāi)始自輪緣向外過(guò)渡，過(guò)渡到40mm左右后再過(guò)渡回來(lái)（如圖所示）。當(dāng)岔距尤其是尖軌處，軌距依然保持在1435mm或者更小時(shí)，如下圖所示，則更容易引起晃車。優(yōu)化后的軌距，可類似于以下設(shè)計(jì)。

4.3 軌向的精調(diào)技術(shù)

軌向的調(diào)整，主要是指軌距不以一個(gè)值為前提，而以軌向?qū)φ秊榍疤帷＼壪蜃罱K的表達(dá)形式，應(yīng)該形成如下圖所示的結(jié)局，最終軌向取中線后，線路中心線盡量保持直的狀態(tài)。由于工區(qū)在日常作業(yè)中，多以軌距為基準(zhǔn)。造成線路軌距是一個(gè)值，卻形成左、右軌向，線路中心線不直。在2007年以前，當(dāng)軌距未執(zhí)行零誤差時(shí)，軌距和軌向的關(guān)系如左圖所示。線路軌向峰值較大，但波長(zhǎng)較長(zhǎng)。一般峰值在3～5mm，波長(zhǎng)在12～20m間。

自2007年開(kāi)始對(duì)軌距執(zhí)行“零誤差”標(biāo)準(zhǔn)后，尤其是2008年換軌大修期間，軌距的嚴(yán)格控制，造成如下圖所示的情況。這樣的結(jié)果是軌向峰值變小，一般在1~2mm間，但波長(zhǎng)也隨之變短，軌道波長(zhǎng)在6~8m間。這樣的維修結(jié)果是軌道結(jié)構(gòu)幾何尺寸從靜態(tài)下檢查非常好，但從行車的平穩(wěn)性上來(lái)講，卻容易造成車體的共振。

綜上所述，建議對(duì)軌向的整正必須結(jié)合軌距進(jìn)行。左右對(duì)稱進(jìn)行作業(yè)，不要以單純的軌距進(jìn)行作業(yè)的卡控。只有這樣才能保證行車的平穩(wěn)性。而其主要原因是由于車輪的結(jié)構(gòu)所決定的。車輪是一個(gè)錐形踏面，列車在運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)錐形踏面的自動(dòng)調(diào)整而保持車輛的穩(wěn)定。從踏面圖上分析可以看出，車輪在沿輪緣處運(yùn)行和外側(cè)運(yùn)行時(shí)，水平差約6mm。當(dāng)軌距固定形成軌向，車輛運(yùn)行時(shí)，外軌沿車輪輪緣運(yùn)行，內(nèi)軌沿車輪外側(cè)運(yùn)行，形成1～4mm水平的變化。4.4 高低的精調(diào)技術(shù)

線路高低的精調(diào)技術(shù)，主要靠調(diào)整軌下膠墊或墊片來(lái)實(shí)現(xiàn)。其調(diào)整的主要依據(jù)是軌檢車圖紙。每次軌檢車過(guò)后，認(rèn)真分析軌檢車圖紙。對(duì)動(dòng)態(tài)下高低數(shù)值較大的處所，精確定位到哪根軌枕上，尤其是岔區(qū)的岔枕上。本著“撤高就低”的原則對(duì)高點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整。4.5 軌面打磨作業(yè)

軌面打磨作業(yè)是必須堅(jiān)持的工作，通過(guò)從軌檢車圖上分析垂加線型或現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定軌面不良處所，全面安排采用仿型機(jī)進(jìn)行打磨。打磨精度作業(yè)面以不超過(guò)0.2mm為限，作用邊以車輪是否用擦痕為前提，盡量減少打磨的工作量。

通過(guò)以上分析，主要是就如何熟練分析應(yīng)用動(dòng)態(tài)下的軌檢車資料和靜態(tài)下軌檢儀的數(shù)據(jù)，使二者有機(jī)的結(jié)合在一起，更好地服務(wù)于工務(wù)一線。具體還需要在實(shí)踐中探索，愿能通過(guò)這篇文章，強(qiáng)化工務(wù)部門應(yīng)用各種檢測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)生產(chǎn)的目的。

參考文獻(xiàn)

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6.圣小珍 雷曉燕 《現(xiàn)代軌道理論研究》 北京 中國(guó)鐵道出版社 2006年

第二篇：高速鐵路線路檢測(cè)與維修簡(jiǎn)介

高速鐵路線路檢測(cè)與維修簡(jiǎn)介

高速鐵路的安全運(yùn)用, 高質(zhì)量的線路設(shè)備是基本保證。線路設(shè)備質(zhì)量的提高，首先要求我們檢測(cè)方法的加強(qiáng)和維修手段的不斷進(jìn)步。

高速鐵路軌道檢測(cè)數(shù)據(jù)按檢查方式可分為動(dòng)態(tài)檢測(cè)和靜態(tài)檢查。動(dòng)態(tài)檢測(cè)主要有部綜合檢測(cè)車檢查和線路檢查儀檢查。

部綜合檢測(cè)車有安裝在V型車上的0號(hào)檢查車和安裝在II型車上的10號(hào)檢查車，二者檢測(cè)項(xiàng)目略有不同，檢測(cè)周期為每月2～3次。另外在既有線提速段通常每月還有2～3次掛在直達(dá)列車上的時(shí)速160km的軌道檢查車的檢查。

線路檢查儀分安裝在機(jī)車（或動(dòng)車）上的車載儀線路檢查儀和人工添乘時(shí)攜帶的便攜式線路檢查儀兩種。

靜態(tài)檢測(cè)主要有軌檢儀、靜調(diào)小車，以及道尺和弦繩等輔助檢測(cè)工具。靜調(diào)小車主要應(yīng)用于無(wú)碴軌道測(cè)量，其采用全站儀設(shè)站精細(xì)測(cè)量作業(yè)，對(duì)軌道進(jìn)行空間精確定位。軌檢儀和道尺、弦繩的檢測(cè)主要是軌道幾何尺寸的檢測(cè)。

軌道檢查車是檢查軌道動(dòng)態(tài)不平順的主要設(shè)備，檢查包括軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)。檢查項(xiàng)目主要包括左右高低、左右軌向、軌距、水平、三角坑，曲率、曲線超高、曲線半徑，車體橫向和垂直振動(dòng)加速度、左右軸箱垂直振動(dòng)加速度、輪重減載率和脫軌系數(shù)等。新型軌檢車還增加了鋼軌斷面、波磨、斷面磨耗、軌底坡、表面擦傷、道床斷面、線路環(huán)境監(jiān)視等項(xiàng)目檢測(cè)。軌檢車根據(jù)軌道動(dòng)態(tài)不平順和車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)綜合評(píng)價(jià)軌道狀態(tài)，工務(wù)車間和工區(qū)主要應(yīng)用以下方面數(shù)據(jù)。

1.軌檢車資料應(yīng)用最多的是軌距、水平和三角坑等偏差的峰值超限，主要是對(duì)其I、II、III級(jí)偏差的臨修指導(dǎo)。

2.工務(wù)部門在月度工作安排中，對(duì)T值超限或TQI值較大的處所，安排選擇性保養(yǎng)，以實(shí)現(xiàn)線路設(shè)備狀態(tài)的均值管理。

3.目前越來(lái)越多的一線工班長(zhǎng)，通過(guò)對(duì)振動(dòng)加速度的分析，綜合判斷晃車的形成，其中橫向加速度多波振動(dòng)是造成車體晃車的主要原因。

4.通過(guò)對(duì)垂向加速度波形的分析，綜合判斷鋼軌垂磨情況，以便于合理安排大型打磨車作業(yè)。在以上數(shù)據(jù)尤其是峰值偏差超限處所的應(yīng)用中，存在的主要問(wèn)題是檢測(cè)里程和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際里程有一定的偏差，難以精確到“米”或每根軌枕為單位的位置上整治病害。

車載式和便攜式線路檢查儀，通過(guò)對(duì)車體轉(zhuǎn)向架的感應(yīng)來(lái)檢測(cè)車體垂向加速度和橫向加速度，在0.3～10Hz間濾波得出基本反映線路狀態(tài)。線路檢查儀不能直接反映病害的成因，也不能檢測(cè)出軌道的幾何尺寸，只能針對(duì)反映不良處所通過(guò)分析軌檢車圖紙和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，確定整治方案。

軌檢儀檢測(cè)數(shù)據(jù)包括軌道左右高低、左右軌向、軌距、水平、三角坑，它可以實(shí)現(xiàn)每間隔125mm的連續(xù)檢測(cè)。通過(guò)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理可以生成經(jīng)常保養(yǎng)作業(yè)報(bào)告、臨時(shí)補(bǔ)修作業(yè)報(bào)告和作業(yè)驗(yàn)收超限報(bào)告。同時(shí)可進(jìn)行軌道頻譜分析、缺陷統(tǒng)計(jì)以及圖形化分析軌道幾何尺寸的特點(diǎn)。軌檢儀資料的應(yīng)用在工區(qū)還未能全面展開(kāi)，基本上是用于以下二個(gè)方面。

1.用于線路設(shè)備的檢查和作業(yè)驗(yàn)收，替代工長(zhǎng)手工檢查，提高檢查效率和連續(xù)性。2.分析檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)幾何尺寸超限處所，及時(shí)安排臨時(shí)補(bǔ)修。多數(shù)工區(qū)在對(duì)檢測(cè)結(jié)果的軌道頻譜分析、缺陷統(tǒng)計(jì)以及圖形化分析方面還未能展開(kāi)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)月度對(duì)比方面，由于軟件編制原因也未能達(dá)到分析和考核的作用。

軌檢車和軌檢儀檢測(cè)資料的對(duì)比應(yīng)用

軌檢儀里程相對(duì)來(lái)講較為精確，可以精確到“米”甚至于那根軌枕上，這是其與軌檢車相比最為關(guān)鍵的優(yōu)點(diǎn)。而軌檢車是動(dòng)態(tài)下的檢測(cè)結(jié)果，對(duì)于有碴軌道來(lái)講，其更能真實(shí)反映軌道在列車荷載作用下的動(dòng)態(tài)幾何形變。如何將二者充分結(jié)合起來(lái)，達(dá)到幾何尺寸分析到位、現(xiàn)場(chǎng)病害位置查找精確的目標(biāo)，將對(duì)維修工作帶來(lái)革命性的變化。綜合檢測(cè)車

0號(hào)高速綜合檢測(cè)列車

北車唐車公司自主創(chuàng)新研制的高速綜合檢測(cè)列車是高速鐵路安全保障的重要裝備，可實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里及以上持續(xù)綜合檢測(cè)，被譽(yù)為高速鐵路線安全“保護(hù)神”。該列車“最高試驗(yàn)時(shí)速可達(dá)400公里，能夠在時(shí)速350公里以上運(yùn)行條件下對(duì)軌道、接觸網(wǎng)、輪軌動(dòng)力學(xué)、通信、信號(hào)、車輛動(dòng)態(tài)響應(yīng)、轉(zhuǎn)向架載荷等進(jìn)行實(shí)時(shí)精確檢測(cè)和采樣，主動(dòng)預(yù)防與處置各種安全隱患，確保高速鐵路各系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、安全。

軌檢小車

瑞士安伯格 GRP1000軌檢小車主要用于軌道幾何形狀測(cè)量，通過(guò)內(nèi)置的軌距測(cè)量、超高測(cè)量和里程測(cè)量的傳感器進(jìn)行測(cè)量作業(yè)；同時(shí)利用LEICA全站儀和自帶棱鏡來(lái)確定軌檢小車的位置，以提供軌道上每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)和軌道參數(shù)。

功能范圍：

軌道幾何參數(shù)測(cè)量

靜態(tài)檢測(cè)客運(yùn)專線軌道的幾何狀態(tài)，通過(guò)內(nèi)置的軌距測(cè)量、傾角測(cè)量和里程測(cè)量的傳感器可以測(cè)量軌道的軌距、超高、里程、扭曲等相對(duì)參數(shù)，同時(shí)還可以在全站儀的輔助下，測(cè)量軌道中線坐標(biāo)和軌面高程等絕對(duì)參數(shù)。在以上參數(shù)的基礎(chǔ)上，可以自動(dòng)計(jì)算出軌道的軌向、高低等平順性指標(biāo)

軌道調(diào)整量計(jì)算

基于測(cè)量的軌道幾何參數(shù)，計(jì)算并優(yōu)化軌道的平面和高程調(diào)整量，指導(dǎo)精調(diào)施工作業(yè)，優(yōu)化軌向、高低、軌距、水平/超高等平順性指標(biāo)。

有碴軌道維護(hù)

靈活有效地測(cè)量當(dāng)前有碴軌道線型和幾何參數(shù)，并與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)進(jìn)行比較，自動(dòng)生成校正數(shù)據(jù)列表。搗固車可根據(jù)生成的數(shù)據(jù)報(bào)表進(jìn)行搗固施工。

鋼軌探傷車

1、GTC-4型探傷車（上海局），構(gòu)造速度120Km/h

自力推進(jìn)式超聲波探傷車 可連續(xù)檢測(cè)單軌和雙軌，在PC上顯示、記錄和處理缺陷。

該系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)、操作方便、非常高效，每一條標(biāo)準(zhǔn)鐵路上有3個(gè)探測(cè)器，有單獨(dú)的電子控制（2個(gè)在70° 位置，一個(gè)在0° 位置）選擇: 有37°, 45°, 55° 和 70° 探測(cè)器 可以安裝檢測(cè)各種類型的缺陷(單軌上最多可安裝13個(gè)探測(cè)器)超聲波系統(tǒng)為模塊化，專為檢測(cè)鋼軌設(shè)計(jì)，根據(jù)所選擇的探測(cè)器，可檢測(cè)：軌頭腎形缺陷和軌距轉(zhuǎn)角裂縫、整個(gè)縱向鋼軌上的縱向橫向裂縫和軌頭上的縱向裂縫、魚尾板螺孔星狀裂紋

■ 鋼軌高度測(cè)量設(shè)備

■ 電力推進(jìn)式小車，也可選擇可以為電池充電的發(fā)電機(jī)

■ 帶有控制觸摸屏的PC機(jī)，可以用于編程、顯示、記錄；充電電池供電 ■ 測(cè)速編碼器

■ 有聲警報(bào)顯示缺陷 ■ 20 或30 kph行駛速度 在超聲波檢測(cè)時(shí)速度達(dá)10 kph ■ 電池使用時(shí)間： 8 小時(shí) 重量： 約500 kg

雙軌超聲探傷設(shè)備

用于詳細(xì)檢測(cè)鋼軌頭部、腹部和底部的手推超聲檢測(cè)車； n FILUS X27探測(cè)器包括: · 0° 探測(cè)器用于檢測(cè)縱向橫向缺陷； · 42°探測(cè)器用于檢測(cè)星狀裂紋和底部腐蝕 ；

· 58° 探測(cè)器用于檢測(cè)頭部缺陷； · 70° 探測(cè)器用于 檢測(cè)頭部缺陷； n 所有探測(cè)器為2.5 MHz，使用 800 Hz PRF 系統(tǒng)；

n 特別的“螺栓孔”模式用于詳細(xì)檢測(cè)螺栓上的星狀裂紋;n 7個(gè)探測(cè)器（10個(gè)信道）同時(shí)檢測(cè)雙軌，帶有實(shí)時(shí)A和B掃描記錄器；

n 缺陷探測(cè)器有多種配置，可在探測(cè)器配置間輕松轉(zhuǎn)換，也可自動(dòng)調(diào)整以適應(yīng)不同類型的鋼軌； n A和B掃描記錄器有記憶卡，每張記憶卡可儲(chǔ)存40km的數(shù)據(jù)； n 數(shù)據(jù)可傳輸?shù)絇C上用于比較和分析； n 簡(jiǎn)易的LCD顯示菜單控制缺陷檢測(cè)設(shè)備； n 用于記錄距離的內(nèi)置編碼器，步長(zhǎng)為2.2mm； n 20 升 水 儲(chǔ)存能力(10 升/每條鋼軌);n 操作溫度-40°C 到+50°C；

n 電池工作時(shí)間為16 個(gè)小時(shí)，假設(shè)電子設(shè)備沒(méi)有熱量產(chǎn)生(需要在極低的溫度下)，n 重量 42 kg，不包括水；

n 運(yùn)輸模式：尺寸1,320 x 1,840 x 980 mm(1,435 mm 軌距)

便攜式鋼軌波形磨損測(cè)量?jī)x 測(cè)量軌道波形磨損

三條曲線產(chǎn)生過(guò)濾波長(zhǎng)： 0 至無(wú)限 mm 到 150 mm 150 mm到無(wú)限 手推式，速度為行走速度 可折疊、質(zhì)量輕，方便運(yùn)輸

實(shí)時(shí)熱打印圖表可立即用于軌道情況分析 基于距離的記錄器: 有1m和10m 用于快速識(shí)別的標(biāo)識(shí)

人工標(biāo)記事件（推-按鈕）

圖表記錄器有透明保護(hù)性外罩，可以在惡劣的天氣條件下記錄 一套可以記錄1km距離的熱敏紙 適用于所有軌距（在訂購(gòu)時(shí)需指定）Options:配件：

配件夾式電池可延長(zhǎng)工作時(shí)間 快速打磨是基于旋轉(zhuǎn)型的打磨方式

將測(cè)量數(shù)值儲(chǔ)存于PCMCIA 記憶卡，之后可以傳輸?shù)絇C上

GT-2型全數(shù)字化手推式鋼軌超聲探傷儀

本產(chǎn)品是一種鐵路專用的全數(shù)字式、彩色顯示、輕便手推式鋼軌超聲探傷設(shè)備。適合于43～75KG/m鋼軌的探傷。該設(shè)備能滿足新的鋼軌探傷工藝要求且具有優(yōu)越的拓展性，能有效的檢驗(yàn)出軌頭、軌腰、軌底的各種缺陷，基本上掃除了軌頭的檢測(cè)盲區(qū)。全新的探頭布局特別適合于長(zhǎng)軌的檢測(cè)；高效的數(shù)據(jù)處理減少人為誤差；儀器的二級(jí)管理模式強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)探傷管理；缺陷記錄、全程記錄、動(dòng)態(tài)錄象及跟計(jì)算機(jī)通訊等功能解決了缺陷電子存檔的問(wèn)題。GT-2弄數(shù)字化鋼軌超聲探傷儀是一種高效、高可靠性，有劃時(shí)代意義的鋼軌專用探傷設(shè)備。

快速打磨2型車hsg-2 用于鋼軌預(yù)防性打磨，預(yù)防性打磨能去除鋼軌表面的磨耗層、防止出現(xiàn)滾動(dòng)接觸疲勞，通過(guò)對(duì)鋼軌更少的磨削和更短的打磨周期最大化鋼軌壽命。同時(shí)可以通過(guò)預(yù)防性打磨對(duì)提高鋼軌軌面平直度、去除軌面硬化層、改善軌面波浪磨耗狀態(tài)效果明顯，且施工作業(yè)效率高（打磨速度60~80Km/h）。

第三篇：高速鐵路軌道平順性的高精度檢測(cè)方法

一種高速鐵路軌道平順性的高精度檢測(cè)方法

張磊，賀文俊，鄭陽(yáng)，王加科，鄭建平

（長(zhǎng)春理工大學(xué) 光電工程學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130000）

摘要：提出一種新的高速鐵路軌道平順性的檢測(cè)方法。采用了雙頻激光干涉技術(shù)，通過(guò)比較測(cè)量小車沿軌道前進(jìn)時(shí)，測(cè)量光路和參考光路中光拍信號(hào)的位相差變化，得到鎖相測(cè)頭相對(duì)線路中心線的直線度偏差。同時(shí)利用激光測(cè)距技術(shù)測(cè)量軌距，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算處理將鎖相測(cè)頭的直線度偏差轉(zhuǎn)換為左右兩軌的直線度偏差，即測(cè)得軌道的靜態(tài)平順度。該方法在原理上區(qū)別于慣性基準(zhǔn)法和弦測(cè)法等已有的軌道檢測(cè)技術(shù)，利用時(shí)間的精準(zhǔn)性完成了空間的高精度測(cè)量，實(shí)現(xiàn)了原理上的創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；軌道平順性；雙頻激光干涉；比對(duì)位相法 中圖分類號(hào)：U216.3 TH741 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A A High-precision Measurement Method of Track Irregularity for High-speed Railway Zhang Lei, He Wen-jun, Zheng Yang, Wang Jia-ke, Zheng Jian-ping(School of Opto-Electronics Engineering ,Changchun University of Science and Technology,Changchun

130022,China)Abstract: A new measurement method of track irregularity for high-speed railway is proposed.Using double-frequency laser interference technique, the linear deviation between the phase-locked gauging head and the center line of the route can be got by comparing the phase difference variation of the light beat signal in the test ray path and the reference ray path when the measuring car is moving forward along the track.While we use laser ranging technique to measure gauge, after calculating data, we will change straightness deviation of phase-lock gauging head into straightness deviation of left-right two tracks, promptly the static irregularity for track.The method is different from the inertial reference method, chord measurement method and such as existing track detection techniques in principle;it utilized accuracy of time to accomplish high-precision measurement of space and achieved principles of innovation.Key words: high-speed railway;track irregularity;double frequency laser interference technique;Phase comparison method

引言

隨著我國(guó)高速鐵路系統(tǒng)的迅速發(fā)展，列車的運(yùn)營(yíng)速度越來(lái)越快，列車與軌道長(zhǎng)時(shí)間的相互作用以及地質(zhì)沉降等因素勢(shì)必會(huì)引起軌道幾何形位的不斷變化。由于軌道不平順是激發(fā)列車振動(dòng)、增大輪軌動(dòng)作用力和影響行車平穩(wěn)性的主要因素之一[1]，為確保高速鐵路行車的安全、平穩(wěn)與舒適，軌道的幾何形位必須保持極高的平順性。

目前軌道平順性的檢測(cè)方法主要可分為慣性基準(zhǔn)法和弦測(cè)法，大型的軌檢車普遍采用慣性基準(zhǔn)法，通過(guò)對(duì)列車車體和軸箱的振動(dòng)加速度信號(hào)進(jìn)行二次積分直接求得位置或位移量，得出慣性基準(zhǔn)并測(cè)量出軌道的不平順[2]。其缺點(diǎn)在于測(cè)量結(jié)果受行車速度的影響，制造和使用成本很高，不便于日常線路檢測(cè)和維護(hù)。便攜式軌檢車則大多采用弦測(cè)法，通過(guò)測(cè)量短弦矢高來(lái)推算長(zhǎng)波不平順，由于以小推大，造成測(cè)量誤差成倍放大。且普遍認(rèn)為弦測(cè)法傳遞函數(shù)收斂性差，測(cè)量值不能真實(shí)地反映軌道狀態(tài)[3]。為了提高長(zhǎng)波不平順的測(cè)量精度，利用激光準(zhǔn)直法進(jìn)行長(zhǎng)弦測(cè)量[4]，但是大氣擾動(dòng)，激光束漂移，光強(qiáng)中心的判讀誤差以及振動(dòng)等因素限制了其測(cè)量精度的進(jìn)一步提高。本文將基于雙頻激光干涉技術(shù)，提出一種新的軌道平順性檢測(cè)方法。直線度檢測(cè)原理

如圖1所示，測(cè)量點(diǎn)表示為G，基準(zhǔn)點(diǎn)表示為S1和S2，測(cè)量點(diǎn)G到基準(zhǔn)點(diǎn)S1的距離表示為L(zhǎng)1，測(cè)量點(diǎn)G到基準(zhǔn)點(diǎn)S2的距離表示為L(zhǎng)2，基準(zhǔn)點(diǎn)S1和S2的距離表示為2d，測(cè)量點(diǎn)G到基準(zhǔn)點(diǎn)S1和S2的連線的距離表示為L(zhǎng)，測(cè)量點(diǎn)G相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)S1和S2的中心線的偏移量表示為?。由式(3)可知，我們能夠通過(guò)直接測(cè)量測(cè)量點(diǎn)G到基準(zhǔn)點(diǎn)S1和S2的距離差?L，來(lái)間接測(cè)得測(cè)量點(diǎn)G相對(duì)兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的中心線的偏移量。若測(cè)量點(diǎn)G沿兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的中心線方向移動(dòng)，則可以得到其移動(dòng)路徑的直線度。

222??L1=L+?d?????L2?L1??L2?L1?=4d??222??L2=L+?d????L?L??L2?L1????214d由于L??d,L2?L1?2L令L2?L1=?L???L?L2d

圖1 直線度檢測(cè)原理圖 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

圖2 測(cè)量系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

如圖2所示，該系統(tǒng)主要包含基準(zhǔn)標(biāo)桿、測(cè)量小車和光學(xué)基準(zhǔn)站三大部分。基準(zhǔn)標(biāo)桿作為測(cè)量的基準(zhǔn)，A型標(biāo)桿上安裝一個(gè)球棱鏡，B型標(biāo)桿沿鉛垂方向安裝有兩個(gè)球棱鏡，形成上下兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。A型標(biāo)桿和B型標(biāo)桿對(duì)稱于線路中心線，每隔120米設(shè)置一對(duì)，可以利用一對(duì)CPⅢ控制點(diǎn)作為A型標(biāo)桿上的基準(zhǔn)點(diǎn)和B型標(biāo)桿的下基準(zhǔn)點(diǎn)，B型標(biāo)桿的上基準(zhǔn)點(diǎn)可以利用CPⅢ高程控制網(wǎng)通過(guò)大地測(cè)量設(shè)置標(biāo)定，使其與下基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成的連線鉛垂，且連線的中心與垂向鎖相測(cè)頭大致在同一高程面。要求基準(zhǔn)標(biāo)桿上的基準(zhǔn)點(diǎn)的安放精度較高，安裝后聯(lián)合CPⅢ控制網(wǎng)進(jìn)行平差。

測(cè)量小車上包含兩個(gè)在鉛垂方向上有一定間隔的鎖相測(cè)頭，橫向鎖相測(cè)頭以基準(zhǔn)標(biāo)桿A型的基準(zhǔn)點(diǎn)和基準(zhǔn)標(biāo)桿B型的下基準(zhǔn)點(diǎn)為測(cè)量基準(zhǔn)，通過(guò)測(cè)量橫向鎖相測(cè)頭到兩者的距離差來(lái)計(jì)算測(cè)頭相對(duì)線路中心線的水平偏移量，同時(shí)測(cè)量小車通過(guò)激光測(cè)距技術(shù)來(lái)得到軌距值以及鎖相測(cè)頭到左右兩軌的水平距離，用以將鎖相測(cè)頭的水平偏移數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為左右兩軌的水平偏移數(shù)據(jù)，垂向鎖相測(cè)頭則以基準(zhǔn)標(biāo)桿B型的上下兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)量基準(zhǔn)，來(lái)測(cè)量左右兩軌相對(duì)線路中心線的垂向偏移量。

光學(xué)基準(zhǔn)站每隔120米設(shè)置一個(gè)，埋設(shè)在線路中心線下方，且在A型標(biāo)桿的基準(zhǔn)點(diǎn)與B型標(biāo)桿的下基準(zhǔn)點(diǎn)的連線上，配合測(cè)量小車上的基準(zhǔn)提取裝置使用。光學(xué)基準(zhǔn)站上的基準(zhǔn)點(diǎn)通過(guò)大地測(cè)量標(biāo)定固死，或者固定GPS裝置實(shí)時(shí)測(cè)量其大地坐標(biāo)信息。測(cè)量開(kāi)始前使測(cè)量小車位于光學(xué)基準(zhǔn)站的上方，基準(zhǔn)提取裝置對(duì)準(zhǔn)光學(xué)基準(zhǔn)站的基準(zhǔn)點(diǎn)，提取到基準(zhǔn)點(diǎn)的大地坐標(biāo)信息后，以該點(diǎn)作為測(cè)量的起始點(diǎn)。測(cè)量小車沿軌道前進(jìn)，鎖相測(cè)頭到其對(duì)應(yīng)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的距離差，隨著小車前進(jìn)不斷變化，即式(1)中的?L變化。同時(shí)L也是變化的，相鄰兩個(gè)光學(xué)基準(zhǔn)站之間的距離是已知的，測(cè)量小車上的里程計(jì)記錄其前進(jìn)的距離，那么測(cè)量小車在任意里程處，鎖相測(cè)頭到其對(duì)應(yīng)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)連線的距離L就能夠求得。從而可以解算出測(cè)量小車前進(jìn)軌跡的二維直線度，通過(guò)數(shù)據(jù)處理計(jì)算就能合成軌道的平順性曲線。鎖相測(cè)頭工作原理

鎖相測(cè)頭是測(cè)量小車的核心部件，用以測(cè)量到其對(duì)應(yīng)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的距離差?L，其工作原理見(jiàn)圖3。

圖3 鎖相測(cè)頭工作原理圖

SJD-5T型橫向賽曼雙頻激光器發(fā)出兩束振動(dòng)方向相互垂直、頻率差為243.6kHz的線偏振光，穩(wěn)頻精度為10-7，頻差穩(wěn)定性為0.5kHz/10h。采用低頻差的雙頻激光器的好處在于有利于位相測(cè)量，能獲得很高的測(cè)量精度[5]。從激光器出射的兩束相互正交的線偏振光一部分經(jīng)分束鏡反射，通過(guò)45°偏振片后，由雪崩管D1接收光拍信號(hào)形成參考光路；另一部分光透射后經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直擴(kuò)束系統(tǒng)，然后由偏振分束棱鏡分光作為測(cè)量光路。振動(dòng)方向平行紙面的激光(頻率為f1)透射，經(jīng)過(guò)快軸呈45°安裝的1/4波片后變成右旋圓偏振光，經(jīng)反射鏡反射，再經(jīng)過(guò)分光棱鏡分光后一部光反射出去，照準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)桿上的球棱鏡后沿原路返回，再次經(jīng)過(guò)快軸呈45°安裝的1/4波片，振動(dòng)方向變?yōu)榇怪奔埫妫黄穹质忡R反射進(jìn)入等腰直角棱鏡;振動(dòng)方向垂直紙面的激光(頻率為f2)反射，經(jīng)過(guò)快軸呈45°安裝的1/4波片后變成左旋圓偏振光，經(jīng)反射鏡反射，再經(jīng)過(guò)分光棱鏡分光后一部光透射出去，照準(zhǔn)基準(zhǔn)標(biāo)桿上的球棱鏡后沿原路返回，再次經(jīng)過(guò)快軸呈45°安裝的1/4波片，振動(dòng)方向變?yōu)槠叫屑埫妫瑥钠穹质忡R透射進(jìn)入等腰直角棱鏡。于是頻率為f1和f2的兩束光經(jīng)過(guò)透鏡會(huì)聚，透過(guò)45°偏振片后，由雪崩管D2接收光拍信號(hào)。圖4中的兩個(gè)反射鏡分別安裝在轉(zhuǎn)臺(tái)上，用傳動(dòng)帶連接，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，實(shí)現(xiàn)雙光束的共點(diǎn)對(duì)稱掃描和跟蹤，使測(cè)量小車前進(jìn)過(guò)程中，鎖相測(cè)頭始終能接收到基準(zhǔn)標(biāo)桿上的球棱鏡反射回來(lái)的激光。設(shè)頻率為f1和f2的激光束在測(cè)量光路中的光場(chǎng)分別為：

?E1?Acos(k1Z1???t)(2)?E?Acos(kZ??t)?2222式中A為兩光束的振幅，t為時(shí)間，1和

kk2分別為兩光束的波數(shù)，??和?2分別為兩光束的角頻率，Z1和Z2Z1=2L，Z2?2L2，又L2?L1??L，所分別為兩光束的光程，由于光束經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)標(biāo)桿上的球棱鏡的反射，故以式(2)可改寫為：

?E1?Acos(2k1L1???t)(3)??E2?Acos[2k2(L1??L)??2t]偏振片與兩正交的線偏振光呈45°放置，合成光場(chǎng)況下的光照特性具有平方律性質(zhì)，即輸出光電流為

E?E1cos45??E2cos45?。雪崩管在輸入光強(qiáng)較弱情I?KE2=K?E1cos45??E2cos45??2KA2?[1?cos?4L1km?2?Lk2?2?mt??cos4L1k?2?Lk2?2t??(4)211cos?4L1k1?2?1t??cos?4L1k2?4?Lk2?2?2t?]22k?kk?k???2???2式中km?12，k?12，?m?1，??1，K為常數(shù)

2222??由式(4)可知，在輸出信號(hào)中除直流分量外，在交變分量中包含向賽曼雙頻激光器出射的雙頻激光頻差很小，故

2?m、2?、2?1和2?2等四個(gè)諧波成分。橫

比較小，該諧波成分處于雪崩管

2?m??1??2?2??f1?f2?的上限截止頻率之內(nèi)。其余三項(xiàng)屬于高頻項(xiàng)，其頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出通頻帶之外，所以雪崩管能夠單獨(dú)分離出差頻信號(hào)分量。于是式(4)可以簡(jiǎn)化為

KA2I??1?cos?4L1km?2?Lk2?2?mt???(5)2?由式(5)可知，雪崩管的輸出信號(hào)是一個(gè)頻率為

2?m?2??f1?f2?的時(shí)變信號(hào)。實(shí)際上測(cè)量小車在前進(jìn)過(guò)程中，L1和?L都不斷變化，但是4km?4k1?k24?4?3??243.6?10?0.0102?f1?f2??8L2c3?10，即1變化628米才使電信號(hào)的位相變化一個(gè)周期，所以

L1的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略。

KA2I0???1?cos?2kmZ0?2?mt???Z2同理可求的參考光路中雪崩管的輸出光電流，其中0為定值。將參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)送入鑒相器進(jìn)行位相比較，測(cè)量小車前進(jìn)時(shí)?L的變化必然引起參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)位相差的改變，那么就可以通過(guò)測(cè)量參考信號(hào)和測(cè)量信號(hào)的位相差變化，來(lái)測(cè)量鎖相測(cè)頭到其對(duì)應(yīng)的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)的距離差?L的變化，最終實(shí)現(xiàn)軌道平順性的高精度檢測(cè)。4 理論精度分析

以設(shè)計(jì)時(shí)速為350km/h的雙線高速鐵路為例，雙線距為5米，總路基寬11米。假設(shè)基準(zhǔn)標(biāo)桿A型的基準(zhǔn)點(diǎn)到基準(zhǔn)標(biāo)桿B型的下基準(zhǔn)點(diǎn)的距離為么可以由下式計(jì)算?L的測(cè)量精度：

2d1?10m，基準(zhǔn)標(biāo)桿B型的上基準(zhǔn)點(diǎn)和下基準(zhǔn)點(diǎn)的間距為2d2?1m，取L?120m，采用SJD-5T型橫向賽曼雙頻激光器，取波長(zhǎng)?2?632.8nm。鑒相器的鑒相精度一般為0.5°，那

?0.5o2k2?L=2???360o(6)??k2?2???2??L??21440?632.8?0.44nm(7)1440結(jié)合式(7)可求得： 橫向不平順測(cè)量精度：?1?L120?L??0.44nm?5.28nm 2d110L120?L??0.44nm?52.8nm 2d21垂向不平順測(cè)量精度：?2?5 結(jié)論

本文提出了一種新的高速鐵路軌道平順性檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)了原理上的創(chuàng)新。利用雙頻激光進(jìn)行外差式測(cè)量，消除了激光器穩(wěn)定性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，抗大氣擾動(dòng)能力相對(duì)提高。通過(guò)測(cè)量差頻信號(hào)的位相變化，間接得到測(cè)量小車前進(jìn)時(shí)鎖相測(cè)頭的二維直線度，最終完成軌道平順性的測(cè)量。理論精度達(dá)到納米級(jí)，且差頻檢測(cè)具有靈敏度高、輸出信噪比高等優(yōu)點(diǎn)。且該方法可廣泛應(yīng)用于高精度超長(zhǎng)軌道直線度測(cè)量，地鐵軌道的維護(hù)和檢測(cè)等精密測(cè)量領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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第四篇：大數(shù)據(jù)在制造業(yè)中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)在制造企業(yè)中的應(yīng)用

近年來(lái)出現(xiàn)的人力短缺、工資上漲、產(chǎn)品交付期短和市場(chǎng)需求變動(dòng)大等問(wèn)題，使得制造業(yè)正面臨新一波轉(zhuǎn)型挑戰(zhàn)。如何在控制生產(chǎn)成本的同時(shí)，還能提高生產(chǎn)力與效率，則是轉(zhuǎn)型的主要目的。在這樣的背景下，德國(guó)、美國(guó)等制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家無(wú)不積極推動(dòng)“工業(yè)4.0”。“工業(yè)4.0”本質(zhì)上是通過(guò)信息物理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)工廠的設(shè)備傳感和控制層的數(shù)據(jù)與企業(yè)信息系統(tǒng)融合，使得生產(chǎn)大數(shù)據(jù)傳到云計(jì)算數(shù)據(jù)中心進(jìn)行存儲(chǔ)、分析，形成決策并反過(guò)來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)[1]。大數(shù)據(jù)的作用不僅局限于此，它可以滲透到制造業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)發(fā)揮作用，如產(chǎn)品設(shè)計(jì)、原料采購(gòu)、產(chǎn)品制造、倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸、訂單處理、批發(fā)經(jīng)營(yíng)和終端零售。大數(shù)據(jù)使得訂單處理方式有了質(zhì)的變化

大數(shù)據(jù)的核心作用在于預(yù)測(cè)。大數(shù)據(jù)可以快速精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)市場(chǎng)趨勢(shì)和客戶需求，并對(duì)客戶進(jìn)行細(xì)分，為其提供量身定制的合適服務(wù)。企業(yè)通過(guò)大數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)結(jié)果，便可以得到潛在訂單的數(shù)量，然后直接進(jìn)入產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造以及后續(xù)環(huán)節(jié)[2]。即企業(yè)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，在客戶下單之前進(jìn)行訂單處理。而傳統(tǒng)企業(yè)通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研與分析，得到粗略的客戶需求量，然后開(kāi)始生產(chǎn)加工產(chǎn)品，等到客戶下單后，才開(kāi)始訂單處理。這大大延長(zhǎng)了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期。如海爾集團(tuán)于2013年1月構(gòu)建了SCRM（社交化客戶關(guān)系管理）會(huì)員大數(shù)據(jù)平臺(tái)。銷售人員可進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出個(gè)體消費(fèi)者的需求，實(shí)現(xiàn)了在客戶下單之前進(jìn)行訂單處理。大數(shù)據(jù)使得倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸和批發(fā)經(jīng)營(yíng)不復(fù)存在

由于大數(shù)據(jù)能夠精準(zhǔn)預(yù)測(cè)出個(gè)體消費(fèi)者的需求以及消費(fèi)者對(duì)于產(chǎn)品價(jià)格的期望值，企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造之后，可直接派送到消費(fèi)者手中。雖然此時(shí)消費(fèi)者還沒(méi)有下單，但是消費(fèi)者最終接受產(chǎn)品是一個(gè)大概率事件。這使得企業(yè)不存在庫(kù)存過(guò)剩的問(wèn)題，也就沒(méi)有必要進(jìn)行倉(cāng)儲(chǔ)運(yùn)輸和批發(fā)經(jīng)營(yíng)。大數(shù)據(jù)使原料采購(gòu)更加科學(xué)

大數(shù)據(jù)技術(shù)可以從數(shù)據(jù)分析中獲得知識(shí)并推測(cè)趨勢(shì)，可以對(duì)企業(yè)的原料采購(gòu)的供求信息進(jìn)行更大范圍的歸并、匹配，效率更高。大數(shù)據(jù)通過(guò)高度整合的方式，將相對(duì)獨(dú)立的企業(yè)各部門信息匯集起來(lái)，打破了原有的信息壁壘，實(shí)現(xiàn)了集約化管理，可以根據(jù)輕重緩急，更加科學(xué)合理地安排企業(yè)的財(cái)政支出。其次，利用大數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)與快速數(shù)據(jù)處理功能，可以對(duì)采購(gòu)的原料的附帶屬性（節(jié)能、節(jié)水、環(huán)保等）進(jìn)行更加精細(xì)化的描述與標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，通過(guò)分類標(biāo)簽與關(guān)聯(lián)分析，可以更好地評(píng)估企業(yè)采購(gòu)資金的支出效果。此外，大數(shù)據(jù)能預(yù)測(cè)原材料的價(jià)格以及原材料品質(zhì)的好壞。這使制造業(yè)企業(yè)更加科學(xué)地采購(gòu)原材料成為可能，企業(yè)可以采購(gòu)到質(zhì)優(yōu)價(jià)低的原材料。大數(shù)據(jù)使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造更加優(yōu)化

借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，人們可以對(duì)原物料的品質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)潛在問(wèn)題立即做出預(yù)警，以便能及早解決問(wèn)題從而維持產(chǎn)品品質(zhì)[3]。大數(shù)據(jù)技術(shù)還能監(jiān)控并預(yù)測(cè)加工設(shè)備未來(lái)的故障幾率，以便讓工程師即時(shí)執(zhí)行最適決策。大數(shù)據(jù)技術(shù)還能應(yīng)用于精準(zhǔn)預(yù)測(cè)零件的生命周期，在需要更換的最佳時(shí)機(jī)提出建議，幫助制造業(yè)者達(dá)到品質(zhì)成本雙贏[3]。例如，日本汽車公司Honda將大數(shù)據(jù)分析技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)車電池上。由于電動(dòng)車不像汽車或油電混合車一樣，可以使用汽油作為動(dòng)力來(lái)源，其唯一的動(dòng)力就是電池，所以Honda希望進(jìn)一步了解電池在什么情況下，績(jī)效表現(xiàn)最好、使用壽命最長(zhǎng)。Honda公司通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以搜集并分析車輛在行駛中的一些資訊，如：道路狀況、車主的開(kāi)車行為、開(kāi)車時(shí)的環(huán)境狀態(tài)等，這些資訊一方面可以幫助汽車制造公司預(yù)測(cè)電池目前的壽命還剩下多長(zhǎng)，以便即時(shí)提醒車主做更換，一方面也可以提供給研發(fā)部門，做為未來(lái)設(shè)計(jì)電池的參考。

再如BMW公司應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析，在短短的12周時(shí)間內(nèi)降低80%的零件報(bào)廢率。一臺(tái)汽車需要的零件有很多種，其中一個(gè)是與引擎結(jié)合的引擎上蓋。以前，BMW要等到最終引擎組裝階段，將引擎上蓋組裝完成后才知道到這個(gè)零件能否使用，如果不能使用就只好將整個(gè)引擎報(bào)廢。而通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，BMW公司在引擎生產(chǎn)線上可以做即時(shí)的檢測(cè)與分析，倘若品管沒(méi)有問(wèn)題則直接進(jìn)到最后的組裝程序，但若零件品質(zhì)不好且無(wú)法修補(bǔ)則直接報(bào)廢，或者零件品質(zhì)不好但能經(jīng)過(guò)其他方式修補(bǔ)，則在修補(bǔ)后再度進(jìn)行品管測(cè)試，借此提高生產(chǎn)效率并降低報(bào)廢率。大數(shù)據(jù)使得終端零售暢通無(wú)阻

通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，企業(yè)可以了解整個(gè)供應(yīng)鏈中需求和供應(yīng)的變化，從而促進(jìn)了產(chǎn)品的終端零售。如沃爾瑪?shù)牧闶坻溒脚_(tái)提供的大數(shù)據(jù)工具，將每家店的賣貨和庫(kù)存情況大數(shù)據(jù)成果向各公司相關(guān)部門和每個(gè)供應(yīng)商定期分享。供應(yīng)商可以實(shí)現(xiàn)提前自動(dòng)補(bǔ)貨，這不僅減少門店斷貨的現(xiàn)象，而且大規(guī)模減少了沃爾瑪整體供應(yīng)鏈的總庫(kù)存水平，提高了整個(gè)供應(yīng)鏈條和零售生態(tài)系統(tǒng)的投入回報(bào)率，創(chuàng)造了非常好的商業(yè)價(jià)值。

當(dāng)今，世界各國(guó)始終致力于以技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，而大數(shù)據(jù)的利用使得資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展，智能化、綠色化的發(fā)展趨勢(shì)得以實(shí)現(xiàn)[4]。因此，大數(shù)據(jù)背景下的制造業(yè)領(lǐng)域?qū)⒕邆鋸V闊的市場(chǎng)空間和前景，這是制造業(yè)企業(yè)的莫大機(jī)遇。

第五篇：淺談大數(shù)據(jù)在教育管理中的應(yīng)用

淺談大數(shù)據(jù)在教育管理中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)的發(fā)展給困境中的教育變革提出了新的挑戰(zhàn)。大數(shù)據(jù)越來(lái)越廣泛應(yīng)用于教學(xué)，通過(guò)在線測(cè)試、實(shí)時(shí)調(diào)查等方式獲取學(xué)生的基本情況、了解學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能等，從而使教師更容易針對(duì)問(wèn)題，因材施教。

學(xué)校已有的信息采集設(shè)備對(duì)我們的數(shù)據(jù)收集具有重大意義。例如：網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)，高考、中考閱卷早已采用網(wǎng)上閱卷。可能很多老師知道網(wǎng)上閱卷的優(yōu)點(diǎn)，如評(píng)卷的公正性、準(zhǔn)確性、高效性。其實(shí)網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)更是一個(gè)數(shù)據(jù)的采集系統(tǒng)，采用網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的采集、統(tǒng)計(jì)和分析的深度還是廣度都大大地超越人工所能及的范圍。

如10月中我校進(jìn)行了本學(xué)期第一次統(tǒng)考，語(yǔ)文試題主觀題共設(shè)了22個(gè)采分點(diǎn)，評(píng)卷系統(tǒng)采集了22個(gè)得分點(diǎn)的數(shù)據(jù)，很容易發(fā)現(xiàn)各知識(shí)點(diǎn)的得分情況。教學(xué)過(guò)程中的成功之處和薄弱點(diǎn)得到了極其詳細(xì)的反映。網(wǎng)上閱卷的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果還能對(duì)試卷的質(zhì)量如難度、信度、區(qū)分度、效度等指標(biāo)進(jìn)行科學(xué)的分析，使命題中存在的問(wèn)題也得以全面地反映。由此可見(jiàn)，玩轉(zhuǎn)當(dāng)前的 “小數(shù)據(jù)”對(duì)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)有益，也是迎接大數(shù)據(jù)時(shí)代到來(lái)的一種準(zhǔn)備。

大數(shù)據(jù)時(shí)代教師需具備的三種基本能力：第一種能力是獲取及整合學(xué)生、學(xué)校數(shù)據(jù)的能力，第二是探索數(shù)據(jù)背后價(jià)值和制定精確教育教學(xué)行動(dòng)計(jì)劃的能力，第三是把這些計(jì)劃快速實(shí)時(shí)地應(yīng)用于教育教學(xué)工作中的能力，應(yīng)用于課堂的能力。要實(shí)現(xiàn)這些能力的提升一方面有賴于學(xué)校及教育主管部門對(duì)教師的培訓(xùn)，另一方面當(dāng)然依靠我們老師自身與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)。日益強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)、多媒體及概念軟件、開(kāi)源軟件等為師生提供了更加自由、靈活的學(xué)習(xí)和探索空間，求知的視野被極大拓寬。學(xué)習(xí)與生活、教育與社會(huì)不再被孤立，學(xué)生、學(xué)校與現(xiàn)實(shí)生活的體驗(yàn)更為接近，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)校辦學(xué)動(dòng)力將被大大激發(fā)。

大數(shù)據(jù)的應(yīng)用在教學(xué)管理方面，較之傳統(tǒng)的教學(xué)，更加高效、開(kāi)放和多元，教學(xué)活動(dòng)參與者之間的溝通更加通暢，互動(dòng)更加深入，教師的備課、作業(yè)批改、教學(xué)評(píng)價(jià)等更加智能化。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)，可以通過(guò)技術(shù)層面來(lái)評(píng)價(jià)、分析并進(jìn)而提升教學(xué)活動(dòng)。