瑞士OPTIMESS奥特迈斯数字激光检测监测智能维保与轨道交通应用

瑞士OPTIMESS奥特迈斯数字激光检测监测智能维保与轨道交通应用 -------第一部分轮对测量、健康管理与经济镟修

2019-04-08 来源：世界轨道交通资讯网

本文摘要：现代铁路高速重载、安全舒适与智能数字发展，必须准确快捷地监测轮轨和弓网参数。非接触激光三角测量系统集成光学、机电与计算机数字化测量技术，具有快速精确并且几乎可在任何环境条件下实现可靠测量的优点，在铁路行业应用广泛，是铁路数字化监测智能维保的重要组成部分。

　　现代铁路高速重载、安全舒适与智能数字发展，必须准确快捷地监测轮轨和弓网参数。非接触激光三角测量系统集成光学、机电与计算机数字化测量技术，具有快速精确并且几乎可在任何环境条件下实现可靠测量的优点，在铁路行业应用广泛，是铁路数字化监测智能维保的重要组成部分。

　　一、激光位移传感器测量原理

　　激光位移传感器依据非接触三角法测量原理工作：由激光二极管的光学系统发射激光到被测物的表面而以一定角度反射到CCD线性感应元件。传感器的集成电路处理光学数据并输出位移信号。

　　采用增益技术的激光位移传感器，其激光强度可调节，从而弥补了大面积被测面的不同位置的反射差别，依靠调制激光和专有的分析程序，可消除环境光的影响。

　　二、瑞士OPTIMESS奥特迈斯激光位移传感器

　　OPTIMESS一维、二维2D激光位移传感器，激光扫描仪集成了智能激光增益技术，具体高精度、高可靠、抗干扰等优点：

　　光学可靠

　　OPTIMESS传感器可以极好地适应多变的光线环境（直接光照）和多样的表面状况（光滑的金属面/亚光表面），所拥有的高质量光学仪器和设备充分保证了接收和发射的光线信号得到最优化地处理。例如大倾角，镜面、强光，阴影，油污，沙砾等各种被测物不同表面条件均不会影响测量。

　　精密准确：测量精度高达微米级。

　　高速快捷：采样频率可以高达100kHz

　　经久耐用：抗冲击和震动，防水防尘，耐高低温。20多年前激光传感器仍在可靠在线使用。

　　瑞士ELAG电子有限公司可以根据客户的要求，量体定制传感器和提供激光数字化测量解决方案，40%的业务集中在铁路部门，检测系统有：激光钢轨检测系统（车）、接触网测量系统、轮对测量系统（便携式，落轮式，在线通过式）等等。在德铁DB，SPENO，WINDHOFF，PLASSER&THEURER，中国动车基地、大功率机车基地、科研院所，主机厂、地铁、有轨电车等均获得成功应用。

　　三、数字激光测量方法与线激光照相方法比较

　　四、数字激光非接触轮对测量系统

　　轮对-作为有轨列车最重要部件之一，它承受很高的机械应力，对列车的运行和驾驶舒适性具有决定性的影响。轮轨系统需要进行定期检查，以确保运行的可靠性。轮对机械磨损也是重要的成本因素。轮对踏面和直径检测手工检测效率低，CCD照相检测法容易受环境干扰、检测精度低、甚至错报和误报现象。而激光非接触三角法轮对检测系统，精度高，可靠性强，抗干扰，能显著提高检测效率。

　　1、OPTIMESSSRTT2018便携式无线数字激光轮对尺寸测量和等效锥度分析仪

　　瑞士OPTIMESSSRTT便携式激光测量仪，集成非接触激光三角测量头、高精度导轨，测量轮对踏面和直径精确、方便、快捷。其永磁靠架和机械止推装置，可单手操作，简单实用。无线蓝牙传输，测量时间快达5秒。轮对参数检测精度(轮缘厚，高度，qR.)≤0.03mm，重复精度高达0.02mm，轮对内测距测量精度1mm,可计算出等效锥度，进行轮轨关系分析。

　　2、OPTIMESSWRM便携式无线数字激光轮对不园度检测分析仪

　　车轮不圆度测量和分析：针对车轮不圆度外形特征，快速准确测量和计算车轮不圆的径跳量、低阶和高阶车轮不圆阶次和粗糙度，自动绘制车轮不圆分析曲线图。

　　3、OPTIMESSWPL落轮式数字激光轮对测量系统

　　OPTIMESS传感器扫描轮对踏面，通过传感器测量和旋转轮对的位置，软件计算出轮对准确的周长和外形，包括轮缘高度、宽度及厚度，跳动可在车轮转动时由连续激光测量而得出。连续测量的记录，也能检测出过度磨损区域等等。

　　计算机软件：数据库支持软件确保对所测量外形数据进行深入评估，与轮廓的标准参数相比较，以便对磨损度进行深层次的分析。结合跳动测量系统，测量程序能以图象显示。

　　标准配置所得测量结果：

　　•-轮缘高度，厚度和QR值，轮宽，内测距

　　•-磨损历史，极限对比，标准轮廓与实际轮廓的对比

　　•-轮廓坐标的测量，跳动检测

　　•-车轮直径测量，整车、转向架、车轴轮径差

　　•-中央EDP系统数据传输接口

　　4、OPTIMESSWPL在线通过式动态轮对数字激光测量系统

　　瑞士OTPIMESS激光非接触在线轮对检测系统：能够测量不同型号种类的车辆和轮对踏面和直径参数，确保了准确记录轮对直径和踏面的实测数据。需测量的轮对类型,标准和最大尺寸等参数完全由计算机数据库支持监控。轮对测量和磨耗评估可以快速并且自动完成，节省了大量的时间、人力和财力。

　　测量系统模块主设计并且由两侧成对构成。每侧传感器布局如下：两个OPTIMESS2D二维传感器分别安装在轨道的两侧测量轮对踏面，多个点式激光传感器测量轮对的直径。激光功率可根据需测量的轮对表面情况进行自动调节，确保测量系统能够自适应不同轮对表面测量。在车辆进入测量系统前，激光不亮，系统保护盒也不开启，因此，不会危及站在测量系统周边的任何人员。通过安装在轨道下侧的计算机，采集并存储全部数据。在控制室使用普通电脑即可显示测量值和踏面状况。