Intelligent förspänningsövervakningsteknik för fästsystem och schema för tidig varning för linjesäkerhet
Vilka är de tekniska kärnparametrarna för den intelligenta förspänningsövervakningssensorn för fästelementsystem? De centrala tekniska parametrarna för den intelligenta förspänningsövervakningssensorn för fästelementsystem inkluderarmätområde, noggrannhet, driftstemperatur och trådlöst överföringsavstånd, som direkt bestämmer övervakningseffekten. Mätområdet bör täcka förspänningsintervallet för fästanordningssystemet, vanligtvis 0-500N·m, för att möta förspänningsövervakningsbehoven för bultar på olika linjer. Mätnoggrannheten måste nå ±1%FS för att säkerställa datanoggrannhet och undvika falska larm på grund av otillräcklig noggrannhet. Drifttemperaturintervallet är -40 grader -80 grader, anpassat till den extrema klimatmiljön på järnvägslinjer, och kan fungera stabilt i alpina och högtemperaturområden. Det trådlösa överföringsavståndet är större än eller lika med 100m, och använder LoRa trådlös kommunikationsteknik med låg strömförbrukning och stabil överföring, vilket möjliggör långdistansdataöverföring mellan sensorer och basstationer. Dessutom måste sensorns skyddsgrad nå IP68, vattentät och dammtät, anpassad till ballastbäddens fuktiga miljö.
Vad är kompositionsarkitekturen och arbetsprincipen för det intelligenta förbelastningsövervakningssystemet?
Det intelligenta förspänningsövervakningssystemet använder entre-nivåarkitektur för "sensor-basstation-molnplattform"för att realisera insamling, överföring, analys och tidig varning av förladdningsdata. Den första nivån är en mikrotöjningssensor inbyggd i bulten, som samlar in töjningsdata för bulten i realtid och omvandlar töjningsvärdet till ett förspänningsvärde genom ett inbyggt-chip. Samplingsfrekvensen är inställd på 1 gång per minut och den kan arbeta kontinuerligt i mer än 5 år i låg-strömsläge, vilket undviker frekvent batteribyte och minskar underhållskostnaderna. Den andra nivån är basstationen på-platsen, som vanligtvis är installerad på signalstolparna bredvid banan. Varje basstation kan ansluta 200-300 sensorer samtidigt, ta emot data som sänds av sensorerna och utföra preliminär filtrering för att eliminera ogiltiga data som orsakas av miljöstörningar. Den tredje nivån är molnplattformen, som tar emot data som laddas upp av basstationen via mobilnätet och lagrar den i en databas. Molnplattformen använder en preload-dämpningsmodell för att analysera data. När förspänningsvärdet sjunker till det inställda tröskelvärdet kommer det automatiskt att utlösa en tidig varningssignal och skjuta den till underhållspersonalens terminal. Systemets arbetsprincip är baserad på det linjära förhållandet mellan bultspänning och förspänning. Sensorn övervakar töjningsförändringen av bulten orsakad av belastning och temperatur, beräknar förspänningsvärdet i realtid och realiserar dynamisk övervakning och tidig varning om förspänningsdämpning.
Vilka är de differentierade inställningarna för tröskelvärden för förbelastningsövervakning för olika linjetyper?
De differentierade inställningarna för förspänningsövervakningströsklar för olika linjetyper baseras huvudsakligen påledningarnas belastningsegenskaper och driftssäkerhetskrav. För höghastighetsjärnvägar med hastigheter på 250-350 km/h har fästelementsystemets stabilitet en avgörande inverkan på körsäkerheten, så övervakningströskeln är inställd på 85 % av den designade förspänningen. När förspänningen sjunker till detta värde kommer en tidig varning att utlösas omedelbart för att undvika potentiella säkerhetsrisker orsakade av otillräcklig förspänning. För tunga-järnvägar med stora axellaster utsätts bultarna för stora stötbelastningar och förspänningen dämpas snabbare. Övervakningströskeln är inställd på 80 % av den designade förspänningen, och samtidigt läggs ett tröskelvärde för övervakning av stötbelastningen till. När slagbelastningen överstiger 120 % av det designade värdet kommer en synkron tidig varning att utfärdas för att påminna underhållspersonal om att kontrollera bultens status i tid. För ordinarie järnvägar med låga driftshastigheter och små belastningar är kraven på förspänningsstabilitet relativt lösa och övervakningströskeln är satt till 75 % av den designade förspänningen, vilket balanserar noggrannhet för tidig varning och underhållskostnader. För stadsbanor med täta starter och stopp varierar förspänningen av bultar kraftigt. Övervakningströskeln är inställd på 80 % av den designade förspänningen, och fluktuationsfrekvensövervakningen läggs till. När fluktuationsfrekvensen överstiger 10 gånger per timme kommer en tidig varning att utlösas för att förhindra att bultar lossnar orsakade av frekventa vibrationer.
Vilka är de viktigaste installationsprocesserna för förladdade intelligenta övervakningssensorer?
De viktigaste punkterna för installationsprocessen för intelligenta övervakningssensorer i förväg är koncentrerade påsensorimplantation och bultmontering, vilket direkt påverkar övervakningens noggrannhet och tillförlitlighet. Sensorimplantationen använder en inbäddad installationsmetod. Först borras ett hål i bultskaftet med en diameter 0,1-0,2 mm större än sensordiametern och ett djup på 1/3 av bultens längd. Detta djup kan säkerställa att sensorn är placerad i spänningskoncentrationsområdet för bulten och samlar in töjningsdata korrekt. Efter borrning måste skräpet i hålet rengöras med en-högtrycksluftpistol och sedan implanteras sensorn i hålet och fixeras med epoxihartslim för att säkerställa att det inte finns något mellanrum mellan sensorn och bulten, vilket undviker mätfel orsakade av relativa rörelser. Under bultmonteringen måste en speciell momentnyckel användas, och åtdragningsmomentet måste implementeras strikt enligt designvärdet. Åtdragningsmomentet för bultar för-höghastighetsjärnvägar är 350-400N·m, och det för tunga järnvägar är 400-450N·m. Överdrivet vridmoment kommer att orsaka plastisk deformation av bulten, medan otillräckligt vridmoment kommer att påverka sensorns normala funktion. Efter installationen krävs kalibrering. En standard vridmomentmätare används för att applicera olika vridmoment för att verifiera mätnoggrannheten för sensorn, vilket säkerställer att felet är mindre än eller lika med ±1%FS. Dessutom måste sensorns trådlösa antenn vara vänd mot basstationen för att säkerställa stabil signalöverföring.
Vilka är processerna för-underhåll och kassering av tidiga varningar för det intelligenta övervakningssystemet för förladdning?
Processerna för-underhåll på plats och kassering av tidiga varningar för det intelligenta övervakningssystemet för förladdning inkluderar tre länkar:sensorunderhåll, datakalibrering och kassering av tidig varning. Sensorns underhållscykel är 1 år. Huvudarbetet är att kontrollera sensorns batteristyrka och signalstyrka. När effekten är lägre än 20 % bör batteriet bytas ut i tid för att undvika övervakningsavbrott. När signalstyrkan är svag bör antennens riktning justeras eller basstationens position optimeras för att säkerställa smidig dataöverföring. Datakalibreringscykeln är 6 månader. En standard vridmomentmätare används för att kalibrera sensorn för att eliminera mätavvikelsen som orsakas av sensorns åldrande och säkerställa att mätnoggrannheten uppfyller kraven. Processen för kassering av tidig varning är uppdelad i tre nivåer: för tidig varning på nivå 1 (förspänning 80 %-85 %), skickar systemet varningsinformationen till linjeunderhållsterminalen för att påminna underhållspersonal om att vara uppmärksam på bultens status; för tidig varning på nivå 2 (förspänning 75%-80%), är underhållspersonal anordnad att utföra inspektioner på plats och dra åt bultarna för att återställa förspänningen till designvärdet; för tidig varning på nivå 3 (förladdning<75%), the line is immediately blocked, the bolts are replaced, and potential safety hazards are eliminated. After the disposal is completed, the disposal results must be recorded in the cloud platform to update the monitoring data and form a closed-loop management of preload monitoring.