轨道几何检测系统设计与实现

论文摘要

轨道几何检测系统是检测轨道病害、指导线路养护维修和保障列车运行安全的重要技术手段。世界上各发达国家都致力于发展高速的轨道几何检测系统,以保障其铁路运输安全。我国在引进和吸收国外先进检测技术的基础上,自行开发研制了GJ-4型轨道几何检测系统。随着我国铁路的高速发展及对运输安全要求的提高,GJ-4型轨道几何检测系统逐渐暴露出缺点和问题,本文针对其存在的问题提出了改进方案,并进行了设计与实现。本文介绍了轨道几何检测系统的检测原理、整体结构和各部分组成。针对GJ-4型轨道几何检测系统的问题,采用架构式轨距轨向测量系统取代光电伺服式轨距轨向测量系统；在原有检测系统基础上,设计了新的数据传输方式；建立关系型数据库,为检测数据提供更为方便、实用的存储方式；升级波形显示、编辑与打印报表等数据处理系统,利用灰色系统中灰色关联度分析数据波形的偏差原因,校正波形偏差。针对人工修正里程工作繁琐,偏差较大的问题,设计利用GPS定位系统自动修正里程的系统。最后对系统的软件进行了设计与实现。应用本文的改进技术对编号为DJ998385的轨检车实施了改进。实际运行情况表明,提高了轨道几何检测系统工作稳定性和安全性,改造效果良好。对保障铁路干线运输安全,提高铁路线路质量发挥了重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 国外轨检系统介绍
• 1.2.1 日本East-i综合检测列车
• 1.2.2 美国Ensco公司轨检系统
• 1.3 我国轨检系统的发展
• 1.4 研究内容
• 第2章 轨道几何检测方法和评价指标
• 2.1 轨道几何检测的意义
• 2.2 轨道几何不平顺的定义
• 2.3 轨道几何不平顺评价方法
• 2.3.1 峰值扣分法
• 2.3.2 轨道质量指数（TQI）
• 2.4 本章小结
• 第3章 轨道几何检测原理
• 3.1 轨距
• 3.2 高低
• 3.3 方向（轨向）
• 3.4 扭曲（三角坑）
• 3.5 空间采样同步脉冲及采样时间间隔
• 3.6 本章小结
• 第4章 轨道几何检测系统的设计与实现
• 4.1 检测系统框图
• 4.2 检测梁
• 4.3 检测梁改进
• 4.4 数据处理系统设计
• 4.4.1 主微机
• 4.4.2 编辑微机
• 4.4.3 其他外设
• 4.5 数据处理系统改进设计
• 4.5.1 硬件环境的改进
• 4.5.2 软件环境的改进
• 4.6 轨道几何参数采集测量系统的设计与实现
• 4.6.1 总体设计
• 4.6.2 初始化模块
• 4.6.3 显示接口实时更新模块
• 4.6.4 键盘输入实时处理模块
• 4.6.5 实时模拟数据采集模块
• 4.6.6 数据处理模块
• 4.6.7 定时器中断服务模块
• 4.6.8 关键技术
• 4.6.9 界面
• 4.7 数据接收与转发软件的设计与实现
• 4.7.1 功能设计
• 4.7.2 数据通信设计
• 4.7.3 数据通信的实现
• 4.8 数据显示的设计与实现
• 4.8.1 波形查看软件
• 4.8.2 波形对比校正算法
• 4.9 数据库
• 4.9.1 数据模型设计
• 4.9.2 概念模型设计
• 4.9.3 结构模型设计
• 4.10 GPS里程校正软件的设计与实现
• 4.10.1 GPS延迟的解决方案
• 4.10.2 静态测量数据和动态延迟算法的对比
• 4.10.3 利用方向角判断上下行
• 4.10.4 GPS接收机的选型
• 4.10.5 GPS里程校正软件的实现
• 4.11 改进实例
• 4.12 本章小结
• 第5章 结论
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢