雷納鋼軌探傷車超聲檢測系統(tǒng)研發(fā)

鋼軌探傷發(fā)展

鋼軌探傷對于保證鐵路運(yùn)行安全起著重要的作用。我國有關(guān)鋼軌超聲波探傷的硬件設(shè)計、輔助系統(tǒng)設(shè)計、數(shù)據(jù)處理技術(shù)及傷損識別技術(shù)等均取得了很大進(jìn)展,各種鋼軌超聲波探傷檢測設(shè)備也越來越多,其中基于超聲波檢測技術(shù)的鋼軌探傷車由于鋼軌檢測效率高而被廣泛使用,對保障鐵路行車安全發(fā)揮了越來越大的作用。

我國基于超聲波檢測技術(shù)的鋼軌探傷車檢測速度已從最初的40kmh-1提高到目前的80kmh-1,但所用的超聲檢測系統(tǒng)均為國外引進(jìn),隨著鋼軌探傷車被廣泛使用,其采用的超聲檢測系統(tǒng)(簡稱既有系統(tǒng))的不足逐漸凸現(xiàn)出來,主要反映在以下3個方面:

1、由于超聲波信號的模擬采集單元與數(shù)字處理單元集成在一起,耦合緊密,無法充分利用最先進(jìn)的數(shù)字處理技術(shù),導(dǎo)致既有系統(tǒng)維護(hù)不便,升級困難;

2、所有數(shù)據(jù)的傳輸均采用VME總線,在超聲波回波信號多時,數(shù)據(jù)量超出總線的傳輸能力,導(dǎo)致既有系統(tǒng)死機(jī);

3、既有系統(tǒng)對鋼軌傷損的識別能力不足,特別是對鋼軌螺孔裂紋存在漏識別現(xiàn)象。為克服上述不足,開展了鋼軌探傷車自主化超聲檢測系統(tǒng)(簡稱自主化系統(tǒng))關(guān)鍵技術(shù)的研究。

雷納鋼軌探傷系統(tǒng)研發(fā)

自主化系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)自主化系統(tǒng)采用新型結(jié)構(gòu),與既有系統(tǒng)相比,增加了智能識別計算機(jī),重新設(shè)計了空間轉(zhuǎn)換計算機(jī)的組織架構(gòu),減少了控制顯示計算機(jī)的功能。數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在自主化系統(tǒng)中共有3種類型的數(shù)據(jù)需要傳輸:

1、所有超聲波通道各個檢測閘門回波信號的聲程測量數(shù)據(jù);

2、超聲波的回波重定位數(shù)據(jù);

3、超聲波通道的控制參數(shù)。

自主化系統(tǒng)共有30個超聲波通道,48個檢測閘門,每秒鐘產(chǎn)生的數(shù)據(jù)總量約為4MB,按照實時性要求,必須在每個測量周期內(nèi)完成聲程的測量、回波的重定位計算及各類數(shù)據(jù)的傳輸?shù)裙ぷ?。自主化系統(tǒng)的最高檢測頻率為4kHz,因此需要在250s內(nèi)完成上述所有工作。自主化系統(tǒng)采用分層數(shù)據(jù)總線結(jié)構(gòu),對數(shù)據(jù)分類傳輸。由于各閘門的回波聲程測量數(shù)據(jù)量大,實時性要求最高,因此采用DMA技術(shù);各超聲波通道控制參數(shù)由操作者控制產(chǎn)生,由于數(shù)據(jù)量最小,實時要求最低,故采用PXI總線進(jìn)行傳輸。