Älykäs esikuormituksen valvontatekniikka kiinnitysjärjestelmiin ja varhaisvaroitusjärjestelmä linjaturvallisuuteen
Mitkä ovat kiinnitinjärjestelmien älykkään esijännityksen valvonta-anturin tekniset ydinparametrit? Kiinnitinjärjestelmien älykkään esikuormituksen valvonta-anturin teknisiä ydinparametreja ovat mm.mittausalue, tarkkuus, käyttölämpötila ja langaton lähetysetäisyys, jotka määrittävät suoraan seurantavaikutuksen. Mittausalueen tulee kattaa kiinnitysjärjestelmän esijännitysväli, yleensä 0-500 N·m, jotta se vastaa pulttien esijännityksen valvontatarpeita eri linjoilla. Mittaustarkkuuden tulee saavuttaa ±1 %FS, jotta voidaan varmistaa tietojen tarkkuus ja välttää riittämättömästä tarkkuudesta johtuvia vääriä hälytyksiä. Käyttölämpötila-alue on -40 -80 astetta, mukautuu rautatien äärimmäiseen ilmasto-ympäristöön ja voi toimia vakaasti alppialueilla ja korkean lämpötilan alueilla. Langaton lähetysetäisyys on suurempi tai yhtä suuri kuin 100 m, ja se käyttää langatonta LoRa-viestintätekniikkaa alhaisella virrankulutuksella ja vakaalla lähetyksellä, mikä mahdollistaa pitkän matkan tiedonsiirron anturien ja tukiasemien välillä. Lisäksi anturin suojausluokan tulee saavuttaa IP68, vesitiivis ja pölytiivis, mukautuen painolastikerroksen kosteaan ympäristöön.
Mikä on älykkään esikuormituksen valvontajärjestelmän koostumusarkkitehtuuri ja toimintaperiaate?
Älykäs esikuormituksen valvontajärjestelmä ottaa käyttöön a"sensor-tukiaseman-pilvialustan kolmi-tason arkkitehtuuri"toteuttaa esilataustietojen keräämisen, siirron, analysoinnin ja varhaisvaroituksen. Ensimmäinen taso on pulttiin sisäänrakennettu mikrovenymäanturi, joka kerää pultin venymätiedot reaaliajassa ja muuntaa venymäarvon esikuormitusarvoksi sisäänrakennetun-sirun kautta. Näytteenottotiheydeksi on asetettu 1 kerta minuutissa, ja se voi toimia yhtäjaksoisesti yli 5 vuotta alhaisen virrankulutuksen-käytössä, mikä välttää toistuvan paristojen vaihdon ja alentaa ylläpitokustannuksia. Toinen taso on paikan päällä oleva-tukiasema, joka on yleensä asennettu signaalin napoihin radan viereen. Kukin tukiasema voi yhdistää 200-300 anturia samanaikaisesti, vastaanottaa anturien lähettämää dataa ja suorittaa alustavan suodatuksen ympäristöhäiriöiden aiheuttaman virheellisen tiedon poistamiseksi. Kolmas taso on pilvialusta, joka vastaanottaa tukiaseman lataamat tiedot matkaviestinverkon kautta ja tallentaa ne tietokantaan. Pilvialusta käyttää esilatausvaimennusmallia tietojen analysointiin. Kun esikuormitusarvo laskee asetettuun kynnysarvoon, se laukaisee automaattisesti varhaisvaroitussignaalin ja työntää sen huoltohenkilöstön terminaaliin. Järjestelmän toimintaperiaate perustuu pultin jännityksen ja esijännityksen väliseen lineaariseen suhteeseen. Anturi tarkkailee kuorman ja lämpötilan aiheuttamaa pultin venymän muutosta, laskee reaaliaikaisen esijännityksen arvon ja toteuttaa dynaamisen seurannan ja ennakkovaroituksen esijännityksen vaimenemisesta.
Mitkä ovat esikuormituksen valvontakynnysten eri asetukset eri linjatyypeille?
Eri linjatyyppien esikuormituksen valvontakynnysten eriytetyt asetukset perustuvat pääasiassalinjojen kuormitusominaisuudet ja käyttöturvallisuusvaatimukset. Nopeilla-nopeilla rautateillä, joiden käyttönopeus on 250-350 km/h, kiinnitysjärjestelmän vakaudella on ratkaiseva vaikutus ajoturvallisuuteen, joten valvontakynnys on asetettu 85 %:iin suunnitellusta esikuormituksesta. Kun esijännitys putoaa tähän arvoon, varhainen varoitus laukeaa välittömästi, jotta vältetään riittämättömän esikuormituksen aiheuttamat mahdolliset turvallisuusriskit. Raskaiden-kuljetusten rautateillä, joilla on suuri akselipaino, pultit altistuvat suurille iskukuormituksille, ja esijännitys vaimenee nopeammin. Valvontakynnys asetetaan 80 %:iin suunnitellusta esikuormituksesta, ja samalla lisätään iskukuormituksen valvontakynnys. Kun iskukuorma ylittää 120 % suunnitellusta arvosta, annetaan synkroninen ennakkovaroitus muistuttamaan huoltohenkilöstöä tarkistamaan pultin kunto ajoissa. Normaalinopeuksisilla rautateillä, joilla on alhainen ajonopeus ja pieni kuorma, esikuormituksen vakautta koskevat vaatimukset ovat suhteellisen löyhät ja valvontakynnys on asetettu 75 %:iin suunnitellusta esikuormituksesta, mikä tasapainottaa ennakkovaroitustarkkuuden ja ylläpitokustannukset. Kaupunkien junaliikennelinjoilla, joilla on usein käynnistys ja pysähtyminen, pulttien esijännitys vaihtelee suuresti. Valvontakynnys asetetaan 80 %:iin suunnitellusta esikuormituksesta ja siihen lisätään vaihtelutaajuuden valvonta. Kun heilahtelutaajuus ylittää 10 kertaa tunnissa, laukeaa ennakkovaroitus, joka estää pultin löystymisen toistuvasta tärinästä.
Mitkä ovat esiladattuna älykkäiden valvontaantureiden tärkeimmät asennusprosessit?
Esikuormitettujen älykkäiden valvontaantureiden tärkeimmät asennusprosessit keskittyvätanturin istutus ja pulttikokoonpano, jotka vaikuttavat suoraan seurannan tarkkuuteen ja luotettavuuteen. Anturin implantaatiossa käytetään sulautettua asennusmenetelmää. Ensin pultin varteen porataan reikä, jonka halkaisija on 0,1-0,2 mm suurempi kuin anturin halkaisija ja jonka syvyys on 1/3 pultin pituudesta. Tämä syvyys voi varmistaa, että anturi sijaitsee pultin jännityskeskittymisalueella ja kerää tarkasti venymätiedot. Porauksen jälkeen reiässä olevat roskat on puhdistettava korkeapaineilmapistoolilla, minkä jälkeen anturi istutetaan reikään ja kiinnitetään epoksihartsiliimalla varmistaakseen, ettei anturin ja pultin väliin jää rakoa. Näin vältetään suhteellisen liikkeen aiheuttamat mittausvirheet. Pultin asennuksessa on käytettävä erityistä momenttiavainta ja kiristysmomentti on toteutettava tiukasti suunnitteluarvon mukaisesti. Nopeiden rautateiden pulttien kiristysmomentti on 350-400 N·m ja raskaan liikenteen rautateiden pulttien kiristysmomentti 400-450 N·m. Liiallinen vääntömomentti aiheuttaa pultin plastisen muodonmuutoksen, kun taas riittämätön vääntömomentti vaikuttaa anturin normaaliin toimintaan. Asennuksen jälkeen vaaditaan kalibrointi. Tavallista vääntömomenttimittaria käytetään eri vääntömomenttien käyttämiseen anturin mittaustarkkuuden tarkistamiseksi varmistaen, että virhe on pienempi tai yhtä suuri kuin ±1 %FS. Lisäksi anturin langattoman antennin tulee olla tukiasemaa päin, jotta signaalin lähetys olisi vakaa.
Mitkä ovat esilatauksen älykkään valvontajärjestelmän paikan päällä tehtävät-huolto- ja ennakkovaroituskäsittelyt?
Esilatauksen älykkään valvontajärjestelmän-huolto- ja ennakkovaroitusprosessit sisältävät kolme linkkiä:anturin huolto, tietojen kalibrointi ja ennakkovaroituskäsittely. Anturin huoltojakso on 1 vuosi. Päätyönä on tarkistaa anturin paristoteho ja signaalin voimakkuus. Kun teho on alle 20 %, paristo tulee vaihtaa ajoissa, jotta vältytään valvonnalta. Kun signaalin voimakkuus on heikko, antennin suuntaa tulee säätää tai tukiaseman asentoa optimoida tiedonsiirron sujuvuuden varmistamiseksi. Tietojen kalibrointijakso on 6 kuukautta. Anturin kalibroimiseen käytetään vakiomomenttimittaria, jolla eliminoidaan anturin ikääntymisestä aiheutuva mittauspoikkeama ja varmistetaan, että mittaustarkkuus täyttää vaatimukset. Varhaisvaroituskäsittely on jaettu kolmeen tasoon: tason 1 varhaisvaroitus (esijännitys 80 %-85 %) järjestelmä lähettää varoitustiedot linjan huoltoterminaaliin muistuttaakseen huoltohenkilöstöä kiinnittämään huomiota pultin tilaan; tason 2 varhaisvaroitusta varten (esijännitys 75–80 %) huoltohenkilöstö on järjestetty suorittamaan tarkastuksia paikan päällä ja kiristämään pultit uudelleen esijännityksen palauttamiseksi suunnitteluarvoon; tasolle 3 varhaisvaroitus (esilataus<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.