결함탐지기

Defect detector
Hot box / Draging Equipment Detector 조합 북미 표준 설치.

결함탐지기철도에서 차축을 감지하고 지나가는 열차에서 문제를 신호하기 위해 사용하는 장치다. 검출기는 일반적으로 트랙에 통합되어 있으며 종종 발생할 수 있는 몇 가지 다른 종류의 문제를 감지하기 위한 센서를 포함하고 있다. 결함 탐지기는 미국 철도가 열차 후면의 승무원들과 안전하지 않은 상태를 감지하기 위해 활동 경로에 배치된 다양한 역 요원들을 제거할 수 있게 한 발명품들 중 하나이다. 결함 탐지기의 사용은 이후 다른 철도 시스템에 해외로 확산되었다.

역사

자동 감지기가 등장하기 전에는 열차 내 승무원과 선로측 작업자가 열차의 결함을 육안으로 검사하는 등 사용하였다. "핫박스(hotbox)"는 담배를 피우거나 빨갛게 빛난다. 1940년대까지 자동 결함 탐지기는 핫박스용 적외선 센서, 높고 넓은 하중을 감지하기 위한 간극 엔벨롭의 윤곽선을 그리는 전선, 그리고 레일 사이에 장착된 무형의 막대인 "취약봉"을 사용하여 드래그 장비를 탐지했다. 감지기는 유선 링크를 통해 스테이션, 사무실 또는 연동 타워의 원격 판독에 데이터를 전송할 수 있으며, 여기서 스타일러스-실린더 게이지가 모든 차축에 대한 판독값을 기록할 수 있다. 결함은 그래프에 날카로운 스파이크를 기록하고 경보음이 울리거나 열차 승무원에게 가시적 신호가 전달될 수 있다.

최초의 전산화된 검출기에는 결함의 특성을 나타내는 조명과 관련 차축 번호의 숫자 표시가 있었다.

시보드 항공은 결함 탐지기를 설치한 최초의 철도로서, 열차 승무원이 운반하는 라디오에 그들의 결과를 "분산"시켰다. 이후 모델에서는 승무원이 결함 보고서를 회수하기 위해 무전기의 터치 톤 기능을 사용하여 검출기와 상호작용할 수 있도록 했다. 오늘날 결함 감지기는 일반적으로 열차 상태를 추적하는 일반 모니터링 플랫폼의 일부분이다.[1]

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와일드우드 하위 판독값

결점 검출기는 다음과 같이 들릴 것이다: (1919년 4월 6일, CSX Wildwood Subdivision의 플로리다주 캠프빌에 위치한 캠프빌 결점 검출기에서 읽은 것이다.)

CSX 장비 결함 검출기. 마일포스트 700.1. 결점 없음. 결점 없음. 토탈 액슬 738. 열차길 13764번길 스피드 45. 전송의 끝.

센서스

핫박스 검출기

설치된 결함 탐지기는 다양한 센서의 광범위한 선택을 포함할 수 있다. 센서 유형은 아래 하위 절에 설명되어 있다.

핫박스

열차저널 베어링 온도 측정에 핫박스 또는 핫 베어링 감지기를 사용한다. 그것들은 일반적으로 선로의 양쪽에 열차의 방향을 올려다보고 있는 두 개의 적외선 눈으로 구성되어 있다.[2]

그들은 자신들을 통과하는 모든 저널 베어링의 방사선을 등록한다. 베어링이 안전한 이동을 위해 최대 온도에 도달하면 검출기가 플래그를 지정하여 결함으로 간주한다. 베어링은 불과 3분 안에 연소할 수 있기 때문에 많은 철도에서 핫박스 검출기 설치는 극히 일반적이다.[2]

장비 디텍터 끌기

스위치에 부착된 철도의 전체 폭(십자 넥타이처럼)에 걸쳐 원뿔 기둥이 놓여 있다. 열차에서 질질 끌면 이 원뿔이 부딪쳐서 뒤로 밀어서 접촉이 깨진다. 그리고 나서 그것은 열차 밑으로 끌릴지도 모르는 다른 어떤 것에도 대비하기 위해 정상 위치로 돌아온다. 검출기는 이 동작을 등록하고 결함으로 플래그를 표시한다. 부서지기 쉬운 바는 여전히 다른 곳에서 사용되지만, 여전히 수리해야 한다. 시간이 지남에 따라 장비 검출기의 금속 플랩은 광범위한 손상으로 인해 교체해야 한다.[2]

단일 사용 시스템에는 일반적으로 무형의 결합 막대 또는 레일 사이에 걸려 있고 일반적으로 레일 바깥쪽에 고정되어 있는 스테인리스강 와이어/브레이드가 포함된다. 막대나 땋은 부분이 무언가에 부딪히면 깨지고 회로가 깨지면서 끌리는 물건이 있다는 경고가 나온다.[2]

자동 재설정 시스템은 일반적으로 피벗 핀 시스템을 사용하여 적중 후 대상이 재설정할 수 있도록 한다.

높은 차량 또는 변속 부하 감지기

적외선 빔은 선로 위(하이 카) 또는 선로 옆에 수직(변형 하중)으로 배치된다. 빔을 깨는 것은 모두 결함으로 간주될 것이다. 높은 차 감지기는 높은 높이의 차가 낮은 간극 라인에 연결될 수 있는 모든 곳에 배치된다. 이동 하중 감지기는 컨테이너가 잘못 정렬되어 교량 트러스나 터널 벽에 위험을 초래할 수 있기 때문에 이중 스택 열차가 널리 사용되는 철도에서 주로 발견된다.

휠 충격 감지기

상하이 지하철의 핫박스/휠 충격 감지기

선로를 따라가는 바퀴 센서가 열차의 바퀴에 있는 평평한 지점을 감지한다. 너무 위험해져서 여행할 수 없게 되는 평평한 바퀴(열차 바퀴의 큰 평평한 부분)는 결함으로 간주될 것이다. 일반적으로 이러한 시스템은 가속도계, 스트레인 게이지, 광섬유 방법 또는 최신 휠 충격상 검출기(WIPD)를 사용한다. 휠 충격 하중 검출기(WILD)는 충격을 측정하지만, 단순히 충격 판독값과 같은 어떤 것에 대해서도 이러한 충격 측정을 정상화하지는 않는다. 충격 하중보다는 휠 결함 충격을 측정하기 때문에 스프링 질량의 차이를 만족시키려 하지 않는다. 따라서 동일한 휠 결함은 왜건이 적재되었을 때와 비어 있을 때의 충돌보다 훨씬 더 큰 충격을 기록하게 된다.[3]

휠 상태 모니터링 검출기는 스프링 질량과 무관하게 – 하중과 무관하게 휠의 상태를 모니터링한다. 그들은 표준화된 충격 값을 얻기 위해 바퀴 질량을 빼서 이렇게 한다. 따라서 이러한 시스템은 일반적으로 더 큰 분해능으로 작은 결함을 더 잘 탐지한다.

슬라이딩/핫 휠 검출기

일반적으로 바퀴가 잠겨 트랙을 따라 미끄러져 가고 있는지 또는 브레이크가 잠기면서 바퀴 전체가 뜨거워지는지 감지할 수 있는 측면 적외선 검출기 길이.

차량 불균형 감지기(측면 대 측면 및 종단 대 종단)

이러한 검출기는 중량 차이의 측정에만 관심이 있기 때문에 일반적으로 조잡한 웨이트브리지 및/또는 WAID 시스템이다. 그들은 적절한 웨이트브리지나 와일드 시스템처럼 정확할 필요는 없지만, 마차의 상대적 균형을 계산하기 위해 열차 패스 동안에 보지의 무게를 평균할 수 있을 정도로 충분히 정확할 뿐 아니라, 한 레일이 다른 레일보다 허용할 수 없을 정도로 큰지 여부(비율)를 확인할 수 있다. 이것은 일반적으로 빈 마차에서는 수행되지 않는데, 이는 가짜 추적 기하학이나 사냥 문제로 인한 무게 변동으로 야기될 수 있는 상당한 비율 불균형 때문에, 마차가 적재되었을 때와 비교하여 상대적으로 무게 차이가 강조된다.

간극 게이지 모니터

이러한 검출기는 다양한 센서(비디오, 레이저, 적외선)를 사용할 수 있지만 일반적으로 안전 커튼 배열로, 간극 게이지 외부의 모든 것을 감지할 수 있는 센서가 있는 레일 위의 갠트리(gantry)이다. 따라서 그들은 안전의 한계를 확인하고 안전의 한계를 벗어난 것이 감지되면 경계한다.

호스(에어 호스) 감지기 부족

이러한 시스템은 잠자는 사람들과 연결되는 열차에서 끄는 것을 찾는 장비 감지기와는 다르다. 로우 호스 감지기는 브레이크 호스의 드리프트를 측정하기 위해 특별히 두 개의 왜건 사이를 살피고 있다. 브레이크 호스는 약간 축 늘어져야 하지만, 너무 많이 부딪히거나 빠질 수 있다.

일반적으로 이들 시스템은 트랙의 한쪽에 설치된 수직 막대를 사용하며, 적외선 빔에 수신기가 설치된 메이트 바에서 트랙을 가로지르는 적외선 센서를 사용한다. 열차가 지나갈 때 적외선 센서가 커플링 영역을 구체적으로 들여다보고 있으며, 허용치보다 낮은 영역에서 감지된 것이 있는지 여부를 알려준다.

비디오/이미지 검사 시스템

이러한 시스템은 특정 보기 구성 요소(브레이크 빔, 스프링, 마찰 웨지 등)를 찾으면서 레일과 트랙의 양쪽에 있는 다양한 위치에 있는 비디오 장치에 의존하며, 이 데이터는 이미지 분석을 통해 유지 보수 문제가 있는지 여부를 결정한다.

휠 프로필 시스템

이것들은 잠자는 사람 사이에 또는 그 자리에 설치된 레이저 배열이다. 그들은 휠 프로필을 가리키고, 각도와 길이에 대한 다양한 측정을 하면서 프로파일 모양을 구체적으로 측정한다. 이 시스템은 또한 휠 세트의 두 휠에 대해 차동 측정값을 제공한다.

보기 성능 디텍터

Bogie 성능 검출기 - TBOGI 시스템

보기 성능 검출기는 보기 추적 기하학 및 사냥(인스턴스) 동작을 모니터링한다.

보기 추적 기하학에는 축 단위로 추적 위치와 공격 각도뿐만 아니라 회전, 시프트, 축 간 정렬 오류 및 보기 단위로 추적 오류가 포함된다. 보기 성능 감지기는 보기 결함의 조기 감지 및 플랜지 상승 또는 레일 파손을 통한 탈선 위험의 조기 경고를 제공할 수 있다.[4]

보기 성능 검출기는 광학 방법을 가장 많이 사용하며, 궤도에 바퀴 센서가 고정된 선로에 인접해 설치된다.

레일 브레이크 모니터

이러한 검출기는 레일에 무선 신호를 주입 및 모니터링하거나, 레일 라인 파손을 감지하기 위해 기존 선로 기반 회로의 전기적 연속성에 의존한다. 이러한 검출기는 고속 네트워크에 의해 가장 일반적으로 사용된다.

레일 온도 모니터

이러한 검출기는 특정 레일 돌출부에 설치된 소형 검출기의 그물이다. 검출기는 일반적으로 온도 센서와 스트레인 게이지의 조합이다(따라서 섭씨 및 킬로와톤 단위로 측정). 그들은 레일의 온도와 응력/긴장을 측정하여 이러한 조치가 구조적 무결성의 범위를 벗어나지 않도록 한다.

이러한 시스템은 처음에는 중립 압축(당기거나 밀지 않음) 및 합의된 중립 주변 온도로 레일을 측정하여 특정한 '중립 상태'로 교정된다. 그런 다음 시스템은 레일을 측정하여 이러한 매개변수가 중립 상태에서 너무 멀리 떨어져 있는지 탐지하고 레일이 구조적 무결성 침해에 접근하고 있는지 여부를 경고한다.

접지 기반 노이즈(GBN)

선로 위의 가속도계와 선로 옆 암반에 설치된 또 다른 가속도계의 조합이다. 이러한 측정값의 상관관계는 선로 발생 소음이 밸러스트를 통해 암반 지층으로 얼마나 전파되는지 나타낸다. 이는 주변 영역에서 경험하는 소음 수준과 직접 관련이 있다.

지상 기반 소음 시스템은 일반적으로 터널 근처나 내부에 설치된다.

브레이크 블록 감지기

이들은 브레이크 슈를 포함하는 레일 위의 밴드를 특별히 영상화하는 데 전념하기 때문에 일반적인 영상촬영 시스템과 구별된다. 이 시스템은 브레이크 슈의 뒷판을 식별한 다음 브레이크 블록이 밀리미터 단위로 얼마나 남았는지 계산한다. 시스템이 백 플레이트 너머의 브레이크 블록을 감지하지 못할 경우, 시스템은 일반적으로 패드를 누락된 것으로 식별한다.

휠 상태 모니터용 센서

차축 부하 또는 불균형 시 동작 센서의 체중 측정

참조:

와이드 로드 검출기

지나가는 열차의 양 옆을 비추는 두 개의 레이저 빔으로 철로를 가로지르는 다리가 있다. 빔을 관통하는 모든 것은 결함으로 간주될 것이다. 이 센서는 또한 높은 차량 감지기에 통합될 수 있다.

구조 및 적재 게이지

참조:

갤러리

참고 항목

참조

  1. ^ Grantham, Andrew (1 November 2003). "Raising loads and lowering charges". European Railway Review.
  2. ^ Jump up to: a b c d "An Implementation Guide for Wayside Detector Systems" (PDF). United States Department of Transportation. May 2019. Archived (PDF) from the original on 2021-08-24. Retrieved 2021-08-24.
  3. ^ "LBFoster US WILD: Wheel Impact Load Detector". LBFoster. Archived from the original on 2021-01-22. Retrieved 2021-08-24.
  4. ^ Bladon, Paul (2015). The Challenges of Integrating Novel Wayside Rolling Stock Monitoring Technologies: A case study (Report). Perth, Australia: International Heavy Haul Association. Retrieved June 21, 2015.

외부 링크