西门子高速列车车载基础设施监控系统

发布时间：2024-03-27 【字体：大中小】

【Railway Technology网站报道】针对铁路基础设施全天候监控技术复杂、易于被破坏且成本高昂的问题，土耳其国家铁路公司（TCDD）与西门子交通土耳其子公司（Siemens Mobility Türkiye）和德铁系统技术有限公司合作，决定采用一种创新方法，即基础设施连续监控系统（CIM）。该系统将ASC传感器安装在高速列车上，通过将历史数据与传感器收集的实时数据进行对比分析，主动识别未来风险，实现了基础设施养护维修模式从纠正性的维修向预测和预防维修转变。

　　为土耳其制造的Velaro列车以为德国铁路制造的ICE 3M/F高速列车为原型，配备了CIM系统，能够在时速高达300公里甚至更高的情况下进行全面监控，当然CIM系统还同样适用于货运列车、长途客运和城市轨道交通机车车辆。CIM系统的优点在于能够自动监控和主动评估轨道沿线的所有组件，而无需降速或停车，从而实现从纠正性维护转变为数据驱动的预测性和预防性维护。与使用专用检测列车相比，安装CIM系统可以节约高达30%的检测成本，并大大降低维修和维护成本，提高运行质量。Velaro由此不仅成为速度最快的高速客运列车之一，也成为最全面的检测列车。

　　为了让CIM这种创新的检测方法发挥预期效果，德铁系统技术公司在为土耳其生产的高速列车上安装了所有必要的测量设备，除了ASC传感器外，还包括用于监测轨枕密度、架空线路状况、列车整体运行的设备和各种感知系统。为了测量列车高速运行环境中的振动、噪音水平、离心力、接触力等，德铁系统技术公司集成了各种ASC加速计和陀螺仪，上述所有传感器都直接嵌入轴箱。在监测检测过程中，传感器必须放置在尽可能靠近轮轨相互作用的位置，因此只能使用最坚固耐用的组件，这些组件必须能够抵御巨大的机械力、冲击、噪音、温度、湿度等，并能长期提供稳定的测量结果。

　　纵向高度是CIM系统需要测量的最关键的轨道几何参数之一，该数值比轨道内部几何参数的其他变量变化得更快，并且对运行质量影响很大。根据ASC OS系列电容式加速度计的测量值，纵向高度以2厘米的间隔确定，与列车速度无关。根据EN13848-2，传感器、放大器、算法和其他因素累积的最大可接受测量不确定度为0.5毫米。CIM系统能持续监控的其他关键参数还包括根据陀螺仪信号计算出的轨道扭曲度，以及由横向加速度产生的动态对齐度，后者用于评估铁路道岔和绝缘接头状态。此外，CIM系统还能根据加速度传感器的测量数据来评估乘坐舒适度。对于上述所提及的所有测量参数，德铁系统技术团队都需要得到高度精确的结果。

　　德铁系统技术公司表示，CIM系统已经在德铁应用多年，在德国路网上积累了丰富的基础设施监控经验。德铁自2013年起就开始使用CIM系统对高速列车进行连续监测，其中ICE列车通常日均行驶1500公里，IC2双层列车日均行驶约1200公里。2018年起，CIM系统中开始引入ASC传感器，近五年来，安装了CIM系统的列车行驶了近300万公里，ASC传感器运行平稳。

　　（来源：中国铁道科学研究院集团有限公司科学技术信息研究所）

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