车辆轴温智能探测系统(THDS)概论PPT课件
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铁路5T系统PPT演示课件
（2）传感器：板式双向压力传感器（同时测试轮轨作用的垂直力和横 向力，12只）和不打孔轨腰剪力传感器（测量钢轨剪切力，8只）。两套 传感器合成得到完整的轮轨作用力大小和波形特征。
安装测试系统不必对线路和形车条件进行限制。
•9
五、货车运行状态地面安全监测系统（TPDS）
3、AEI地面天线和车轮传感器
铁道科学研究院
4、货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）
武昌南车辆段振南设备公司、哈尔滨铁路局哈尔滨科学技术研究所、辽宁海
特科技开发有限公司、武汉莱特伟业科技责任有限公司、北京精测合力科技开发 有限公司
5、客车运行安全监控系统（TCDS）
铁道科学研究院
•2
三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
（1）车载安全监控系统：对车辆主要设备进行实时监控与集中报警。 包括供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、 防滑器、制动系统、车体、转向架动力学性能、轮对状态等。系统硬件 包括各类力学、温度、电流等传感器，列车通信网络，集中存储报警器， 人机交互显示屏等。
•14
七、客车运行安全监控系统（TCDS）
•3
三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
3、工作流程
•4
三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
4、工作过程描述
假定当前站报了一个热轴车，监测中心首先找到这辆车的车号 信息，记录下来，然后开始查找前方站，考虑热轴跟踪的适时性， 从前方跟踪站的最后一列通过列车开始查找，共查25列，如果找到 同样的车号，就可以认为找到要跟踪的热轴车了。而且，前方站也 保留了其前方站的信息，就可以得到前方第二站的信息，依次类推， 实现全列跟踪。再根据热判标准进行热轴车的跟踪跃升、预报。
安装测试系统不必对线路和形车条件进行限制。
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五、货车运行状态地面安全监测系统（TPDS）
3、AEI地面天线和车轮传感器
铁道科学研究院
4、货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）
武昌南车辆段振南设备公司、哈尔滨铁路局哈尔滨科学技术研究所、辽宁海
特科技开发有限公司、武汉莱特伟业科技责任有限公司、北京精测合力科技开发 有限公司
5、客车运行安全监控系统（TCDS）
铁道科学研究院
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三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
（1）车载安全监控系统：对车辆主要设备进行实时监控与集中报警。 包括供电系统、空调系统、车下电源、车门、烟火报警、轴温报警器、 防滑器、制动系统、车体、转向架动力学性能、轮对状态等。系统硬件 包括各类力学、温度、电流等传感器，列车通信网络，集中存储报警器， 人机交互显示屏等。
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七、客车运行安全监控系统（TCDS）
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三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
3、工作流程
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三、红外线轴温探测系统配套故障智能跟踪装置（THDS）
4、工作过程描述
假定当前站报了一个热轴车，监测中心首先找到这辆车的车号 信息，记录下来，然后开始查找前方站，考虑热轴跟踪的适时性， 从前方跟踪站的最后一列通过列车开始查找，共查25列，如果找到 同样的车号，就可以认为找到要跟踪的热轴车了。而且，前方站也 保留了其前方站的信息，就可以得到前方第二站的信息，依次类推， 实现全列跟踪。再根据热判标准进行热轴车的跟踪跃升、预报。
车辆轴温智能探测系统(THDS)—THDS热轴预报及处置流程
车辆检测技术
热轴处置流程
一、强热处置流程
列车调度员接到强热预报后，须 立即安排列车在最近前方站侧线 停车，并通知机车乘务员； 机车乘务员采用常用制动停车。
前方停车车站有列检作业场的， 由列检人员检查、确认、处理； 无列检作业场的，由车站安排将 该车从列车中摘下，按规定通知 机辆部派人员前往检查处理。
1 THDS发生临时故障。
2
THDS受到干扰出现 异常。
3
列车在THDS探测站 调速或停车影响探测。
4
因停电、维修、线路 施工及其他因素等造 成THDS无法探测。
>> 另外，对连续五个轴温探测站预报微热且热轴波形明显的按强热预报处理。
热轴预报等级
预报强热时 最近前方站停车，并进行车辆轴温检测处理。
热轴处置流程
二、激热处置流程
列车调度员接到激热预报后，须立即呼叫机车乘务员就地停车；机车乘务员接到列车调度员的口头 停车命令后，采用常用制动停车。
（1）
列车在区间停车时，由 车辆乘务员负责检查、 判断和处置，无车辆乘 务员的由机车乘务员判 断处置，确认能否继续 安全运行。
机车乘务员按规定对 激热报警信息，准确 确定激热货车编组位 置和轴位，并对轴承 外观和车轮状态进行 检查。
跟踪时发生激热或强热预报时， 按热轴预报规定处理。
热轴故障典型案例
热轴故障典型案例
热轴故障典型案例
热轴故障典型案例
热轴故障典型案例
（1）
对激热报警、可限速不超过25km/h就近运行到 前方车站或限速不超过15km/h退行至后方车站 的列车，调度员安排车站将热轴车从列车中摘 下时，仍须按上述限速要求进行调车作业，即 调车牵引运行不超过25km/h，推进运行不超过 15km/h，并在调车作业通知单中注明限速条件。
地对车安全监控体系5T系统简介 ppt课件
THDS （Trace Hotbox Detection System） 利用轨边红外线探头，对通过车辆每个轴承温度进行实时
检测，并将检测信息实时上传到路局车辆运行安全监测站， 进行实时报警。 通过配套车号智能跟踪装置，可实现对车次、货物车辆的 跟踪和热轴车辆的准确预报，同时还可以对热轴车辆进行 跟踪报警，防范热切轴事故。 THDS已在全路实现了联网运行，通过访问铁路局、铁道 部红外线全路联网服务器即可对全路红外线探测站信息进 行查询。 2007年铁道部先后组织制定了THDS双下探（内外探结 合）和THDS-A型统型机的技术标准，目前THDS双下探 和THDS-A型统型机已在我段京广线、复混线、相桂线上 线运行。
TPDS (Truck Performance Detection System）
利用轨道测试平台，对车辆安全指标进行动态检测，重点检 测货车运行安全指标脱轨系数、轮重减载率、并检测车轮踏 面擦伤、剥离以及货物超载、偏载等危及行车安全的情况。 重点防范货车脱轨事故，防范车轮踏面擦伤、剥离，防范货 物超载、偏载等安全隐患，加大货车运行安全监控力度，实 现货车运行安全质量互控。
PPT课件
9
TPDS－车辆运行品质动态监测系统 TPDS探测站
PPT课件
10
TPDS－车辆运行品质动态监测系统 TPDS网络结构示意图
PPT课件
11
TADS－车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统
TADS （Trackside Acoustic Detection System）
采用声学技术及计算机技术，利用轨边噪声采集阵列，实 时采集运行货车滚动轴承噪声，通过数据分析，及早发现 轴承早期故障。重点检测货车滚动轴承内外圈滚道、滚子 等故障。安全防范关口前移，在发生热轴故障之前，对轴 承故障进行早期预报。与THDS互补，防止切轴事故发生， 确保行车安全。
车辆轴温检测ppt课件
缺点是不能测定高温，因流过电流 大时，会发生自热现象而影响准确度。 由于感温元件占有一定的空间，所以也 不能用它来测量“点”的温度。此外， 反应速度慢。
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热电阻温度计包括金属丝电阻温度计 和热敏电阻温度计两种。 金属丝电阻温度计：
利用金属导体的电阻值随温度变化而 改变的特性来进行温度测量的。纯金属及 多数合金的电阻率随温度升高而增加，在 一定温度范围内，电阻－温度关系接近线 性。
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辐射温度计的工作原理：
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辐射温度计的工作原理：
被测物体的辐射线由物镜聚焦在受热 板上，受热板是一种人造黑体，通常为涂 黑的铂片，当吸收辐射能以后温度升高， 由接在受热板上的探测元件测定。
通常被测物是灰体，如果知道了被测 物体的ε值，就可以求得其温度。
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检测元件可分为光电型和热电型两类。
光电型检测元件（光子探测器）：是利用光 电效应来检测辐射能的，其响应速度快，但 对波长有选择性。
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热敏电阻： 在锰、镍、钴、铁、锌、钛、镁等金
属的氧化物中分别加入其它化合物制成的。 热敏电阻具有负电阻温度系数，其电
阻值是随温度的升高而减小。因为虽然温 度升高引起自由电子迁移率略为下降，然 而自由电子的数目随温度的升高而增加得 更快，所以温度升高其电阻值下降。
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热敏电阻的温度系数大，灵敏度高， 但非线性大。
热电型元件：是利用其电特性随温度变化而 改变的原理来进行测量的。其特点是对波长 无选择性，特别适合全辐射测温和低温辐射 测温。
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热电型检测元件可分为热敏电阻、热 电堆和热释电元件三类。 热敏电阻： 测量原理是物体的电阻随温度改变。
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热电堆： 测量原理是物体的输出热电势随温度
改变。由数对以串联方式排列在受热板上 的热电偶组成。
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热电阻温度计包括金属丝电阻温度计 和热敏电阻温度计两种。 金属丝电阻温度计：
利用金属导体的电阻值随温度变化而 改变的特性来进行温度测量的。纯金属及 多数合金的电阻率随温度升高而增加，在 一定温度范围内，电阻－温度关系接近线 性。
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辐射温度计的工作原理：
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辐射温度计的工作原理：
被测物体的辐射线由物镜聚焦在受热 板上，受热板是一种人造黑体，通常为涂 黑的铂片，当吸收辐射能以后温度升高， 由接在受热板上的探测元件测定。
通常被测物是灰体，如果知道了被测 物体的ε值，就可以求得其温度。
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检测元件可分为光电型和热电型两类。
光电型检测元件（光子探测器）：是利用光 电效应来检测辐射能的，其响应速度快，但 对波长有选择性。
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热敏电阻： 在锰、镍、钴、铁、锌、钛、镁等金
属的氧化物中分别加入其它化合物制成的。 热敏电阻具有负电阻温度系数，其电
阻值是随温度的升高而减小。因为虽然温 度升高引起自由电子迁移率略为下降，然 而自由电子的数目随温度的升高而增加得 更快，所以温度升高其电阻值下降。
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热敏电阻的温度系数大，灵敏度高， 但非线性大。
热电型元件：是利用其电特性随温度变化而 改变的原理来进行测量的。其特点是对波长 无选择性，特别适合全辐射测温和低温辐射 测温。
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热电型检测元件可分为热敏电阻、热 电堆和热释电元件三类。 热敏电阻： 测量原理是物体的电阻随温度改变。
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热电堆： 测量原理是物体的输出热电势随温度
改变。由数对以串联方式排列在受热板上 的热电偶组成。
十一章THDS红外线轴温探测系统-图文
十一章THDS红外线轴温探测系统-图文第十一章红外线轴温探测系统第一节红外热轴探测系统红外线轴温探测系统经历了第一代、第二代及第三代，目前使用得较多的是第三代HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统。
HBDS-Ⅲ型红外热轴探测系统(以下简称三型机)是为适应列车不断提速而开发的新型热轴探测系统，采用调制型致冷式光子探头和新型的自适应轴温计算技术，满足最高车速达360公里/小时运行列车轴温探测和热轴报警的需要。
三型机的光子探头采用碲镉汞光导型(HgCdTe-Pc)器件，器件响应时间常数小于1微秒；探测器件采用半导体二级致冷，使探头的响应率及信噪比比常温工作状态下的探测器有很大提高。
探头光路用调制盘调制，电路采用交流放大，实现高增益而没有漂移。
探测器件采用国内器件，降低成本。
三型机的轴温计算采用新型的自适应轴温计算技术，定量测温，轴温计算准确。
能满足5～360公里/小时运行的列车轴温探测和热轴报警的需要。
自适应轴温计算技术使系统具有一定的自适应能力，以往的轴温计算技术以探头的状态和性能保持不变为基础，对硬件提出较高要求，而且若探头性能发生变化即需人工调整或维修。
而自适应轴温计算技术使轴温计算精度不受系统状态变化的影响，能够自动适应探头工作状态和性能的变化，适应探测器件响应率的变化，适应探头光学系统增益和电路增益的变化，弥补探头的不一致性，保证轴温计算准确。
三型机软件对异常波形进行处理，克服了由于探测器件对异常光源比较敏感而对测温和热轴预报的影响。
三型机的采集板采用智能方式，以80C552作为CPU，一块采集板可以进行单方向轴箱温度波形的采集和车号信息的采集，便于系统扩展。
三型机具有比较完善的自检，易于进行故障分析。
三型机与红外线测报中心及复示站的通讯方式与现有设备兼容，可直接与现有网络组网运行。
本章主要介绍探测站的内容，其它内容在《车辆运用与管理》中讲述。
一系统探测站构成及技术指标图10-1红外轴温探测系统探测站的组成1系统探测站构成探测站设备由轨边设备和轨边机房内设备组成，如图10-1。
《铁路5T系统》课件
《铁路5T系统》PPT课 件
目录
Contents
• 铁路5T系统概述 • 铁路5T系统的应用 • 铁路5T系统的技术特点 • 铁路5T系统的维护与保养 • 铁路5T系统的未来发展
01 铁路5T系统概述
5T系统的定义
5T系统是指铁路车辆安全监测的五大系统，包括：轴温探测系统（THDS）、货 车故障轨旁图像检测系统（TFDS）、客车故障轨旁图像检测系统（TVDS）、动 车组走行部故障动态检测系统（TCDS）和客车运行安全监控系统（TSRS）。
将铁路5T系统与智能化技术相结 合，实现铁路设备的智能监测和
预警，提高运营效率。
跨行业应用
将铁路5T系统的技术和经验应用 于其他交通领域，如公路、航空 等，实现跨行业的技术交流和应
用拓展。
国际化发展
加强国际合作与交流，推动铁路 5T系统的国际化发展，提高中国
铁路的国际竞争力。
市场前景
1 2 3
市场需求增长
随着铁路运输业的不断发展，铁路安全监测市场 需求持续增长，为铁路5T系统提供了广阔的市场 空间。
技术优势明显
铁路5T系统在技术上具有明显优势，能够满足市 场对高精度、高稳定性、高效率的监测设备的需 求。
政策支持
国家对铁路安全监测的重视和支持，为铁路5T系 统的未来发展提供了有力的政策保障。
THANKS
该定义明确了5T系统的组成和功能，为保障铁路运输安全提供了重要的技术支持 。
5T系统的组成
01
02
03
04
05
轴温探测系统（ THDS）
货车故障轨旁图 像检测系…
客车故障轨旁图 像检测系…
动车组走行部故 障动态检…
客车运行安全监 控系统（…
目录
Contents
• 铁路5T系统概述 • 铁路5T系统的应用 • 铁路5T系统的技术特点 • 铁路5T系统的维护与保养 • 铁路5T系统的未来发展
01 铁路5T系统概述
5T系统的定义
5T系统是指铁路车辆安全监测的五大系统，包括：轴温探测系统（THDS）、货 车故障轨旁图像检测系统（TFDS）、客车故障轨旁图像检测系统（TVDS）、动 车组走行部故障动态检测系统（TCDS）和客车运行安全监控系统（TSRS）。
将铁路5T系统与智能化技术相结 合，实现铁路设备的智能监测和
预警，提高运营效率。
跨行业应用
将铁路5T系统的技术和经验应用 于其他交通领域，如公路、航空 等，实现跨行业的技术交流和应
用拓展。
国际化发展
加强国际合作与交流，推动铁路 5T系统的国际化发展，提高中国
铁路的国际竞争力。
市场前景
1 2 3
市场需求增长
随着铁路运输业的不断发展，铁路安全监测市场 需求持续增长，为铁路5T系统提供了广阔的市场 空间。
技术优势明显
铁路5T系统在技术上具有明显优势，能够满足市 场对高精度、高稳定性、高效率的监测设备的需 求。
政策支持
国家对铁路安全监测的重视和支持，为铁路5T系 统的未来发展提供了有力的政策保障。
THANKS
该定义明确了5T系统的组成和功能，为保障铁路运输安全提供了重要的技术支持 。
5T系统的组成
01
02
03
04
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轴温探测系统（ THDS）
货车故障轨旁图 像检测系…
客车故障轨旁图 像检测系…
动车组走行部故 障动态检…
客车运行安全监 控系统（…
THDS探测站工作原理PPT课件
开/关车号，启动/关闭除雪。用户
在点击控制按钮后，主界面将设置对应的
控制状态，采集线程根据当前的控制状态
做相应的处理。 工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
状态整体控制分为5项，前放板自检，探头 噪声检测，探头漂移检测，磁钢噪声检测， 电源波动检测。
前放板自检是通过给指定通道固定电压，对 前放板本身进行检查。在用户进行前放板检 测时，主界面线程给采集线程发送消息通知 开始检测。检测完毕后自动生成单项自检文 件保存在本地。
第一章 系统过车采集工作流程
系统过车采集模块作为整个系统中的最重要模块， 主程序把该模块置为最高优先级处理的线程，该 线程中还派生出侦测磁钢信号子线程，AD信号采 集子线程和车号信息处理子线程三个线程同时运 行。
该线程主要实现的功能包括5个部分：
THDS-A
1． 全列过车轴温波形和磁钢信号波形的采 集。
第二部分 探测站工作原理
THDS-A 型红外轴温探测系统（以下简称THDSA型系统）包括探测站、红外线复示中心、红外 线监测中心等组成，探测站是整个系统的主要部 分，完成列车车速、轴距、轴温等列车运行信息 的采集、处理以及信号的传输通信等功能。
THDS-A
探测站整体工作流程如下图表示：
THDS-A
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
探头漂移检测过程需要5分钟，如果检测 过程中探测站正在过车，系统自动停止 检测并切换到实时状态页面。在用户进 行检测时，每10秒从通道读取一点，取 30点后，计算出峰逢值，显示在列表中， 并生成单项自检文件保存在本地。
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
在点击控制按钮后，主界面将设置对应的
控制状态，采集线程根据当前的控制状态
做相应的处理。 工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
状态整体控制分为5项，前放板自检，探头 噪声检测，探头漂移检测，磁钢噪声检测， 电源波动检测。
前放板自检是通过给指定通道固定电压，对 前放板本身进行检查。在用户进行前放板检 测时，主界面线程给采集线程发送消息通知 开始检测。检测完毕后自动生成单项自检文 件保存在本地。
第一章 系统过车采集工作流程
系统过车采集模块作为整个系统中的最重要模块， 主程序把该模块置为最高优先级处理的线程，该 线程中还派生出侦测磁钢信号子线程，AD信号采 集子线程和车号信息处理子线程三个线程同时运 行。
该线程主要实现的功能包括5个部分：
THDS-A
1． 全列过车轴温波形和磁钢信号波形的采 集。
第二部分 探测站工作原理
THDS-A 型红外轴温探测系统（以下简称THDSA型系统）包括探测站、红外线复示中心、红外 线监测中心等组成，探测站是整个系统的主要部 分，完成列车车速、轴距、轴温等列车运行信息 的采集、处理以及信号的传输通信等功能。
THDS-A
探测站整体工作流程如下图表示：
THDS-A
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
探头漂移检测过程需要5分钟，如果检测 过程中探测站正在过车，系统自动停止 检测并切换到实时状态页面。在用户进 行检测时，每10秒从通道读取一点，取 30点后，计算出峰逢值，显示在列表中， 并生成单项自检文件保存在本地。
工作流程如下：
THDS-A
THDS-A
车辆轴温智能探测系统(THDS)概论
正常状态的轴承在运转中也有十分复杂的振动和噪声， 其信号总体上表现出随机特性，虽含有周期成分，但 频率较低，能量较弱。一旦轴承内部出现局部损伤， 则振动和噪声信号的结构将发生变化，出现周期性的 冲击脉冲，引起轴承系统的高频共振响应。
THDS系统简介
利用声传感器拾取轴承的声音（噪声）信号，采用特定的 信号分析技术，可以从时域、频域或幅域提取出轴承的故 障特征，再应用各种模式识别方法，就能够实现滚动轴承 的故障诊断。幅域特征可以反映故障的程度，频域特征则 可以反映故障的部位。因为故障部位不同，其产生的重复 冲击频率是不一样的。根据轴承运动学原理，如果已知轴 承的几何参数和转速，就可以
当轴承故障处于后期状态时，由于轴承润滑失效，轴承内部发 生结构性损伤，继续运转会出现保持架、滚子断裂、破碎、融 化等情况，进而失去滚动作用，轴承卡死，导致车轴与轴承内 圈装配处的温度急剧上升，车轴强度下降、变形，最终切断车 轴。此时，轴承温度能够准确反映故障的后期状态。因此，轴 承温度是轴承后期故障恶化的必然的表征。
内探：探头光学中心距钢轨内侧距离为260mm， 与钢轨平行, 探测轴 承中隔圈部位。
98年以后，采用光子器件，研制推广适应高速列车的探测 系统。主要代表机型有哈科所（威克） HTK-499、广汉厂 （科峰） HTZ-2000＋、航天部502所（康拓） HBDS-Ⅲ。
2001年，利用办公网络，实现铁道部、铁路局、铁路分局 的全路联网。
2004年，主要干线陆续增加车号检测装置，实现智能跟踪， 车号检测也是“5T”综合预报的前提。
THDS系统简介
三、THDS系统与系统
由于轴承温度并非轴承故障唯一和必然的表征。 因此，THDS系统通过测量轴承温度以此判断 轴承故障是存在不足的。
THDS系统简介
利用声传感器拾取轴承的声音（噪声）信号，采用特定的 信号分析技术，可以从时域、频域或幅域提取出轴承的故 障特征，再应用各种模式识别方法，就能够实现滚动轴承 的故障诊断。幅域特征可以反映故障的程度，频域特征则 可以反映故障的部位。因为故障部位不同，其产生的重复 冲击频率是不一样的。根据轴承运动学原理，如果已知轴 承的几何参数和转速，就可以
当轴承故障处于后期状态时，由于轴承润滑失效，轴承内部发 生结构性损伤，继续运转会出现保持架、滚子断裂、破碎、融 化等情况，进而失去滚动作用，轴承卡死，导致车轴与轴承内 圈装配处的温度急剧上升，车轴强度下降、变形，最终切断车 轴。此时，轴承温度能够准确反映故障的后期状态。因此，轴 承温度是轴承后期故障恶化的必然的表征。
内探：探头光学中心距钢轨内侧距离为260mm， 与钢轨平行, 探测轴 承中隔圈部位。
98年以后，采用光子器件，研制推广适应高速列车的探测 系统。主要代表机型有哈科所（威克） HTK-499、广汉厂 （科峰） HTZ-2000＋、航天部502所（康拓） HBDS-Ⅲ。
2001年，利用办公网络，实现铁道部、铁路局、铁路分局 的全路联网。
2004年，主要干线陆续增加车号检测装置，实现智能跟踪， 车号检测也是“5T”综合预报的前提。
THDS系统简介
三、THDS系统与系统
由于轴承温度并非轴承故障唯一和必然的表征。 因此，THDS系统通过测量轴承温度以此判断 轴承故障是存在不足的。
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98年以后，采用光子器件，研制推广适应高速列车的探测 系统。主要代表机型有哈科所（威克） HTK-499、广汉厂 （科峰） HTZ-2000＋、航天部502所（康拓） HBDS-Ⅲ。
2001年，利用办公网络，实现铁道部、铁路局、铁路分局 的全路联网。
2004年，主要干线陆续增加车号检测装置，实现智能跟踪， 车号检测也是“5T”综合预报的前提。
轴承在运转过程中由于材料缺陷、加工或装配不当、润滑 不良、水份和异物侵入、腐蚀剥落以及过载等原因都可能 导致损坏。当然，即使在安装、润滑和使用维护都正常的 情况下，经过一段时间的运转，轴承也会出现疲劳剥落和 磨损等现象影响轴承的正常工作。
铁路车辆在运行过程中，如果轴承内部损伤或外部不合理 受力，会导致轴承发生部件过度磨耗或损坏、卡滞等故障， 如果不及时对这些轴承故障发出警告，最终会导致发生严 重的列车安全事故。
85年后：研制二代机早期产品，热敏电阻测温， 直流放大，定量测温，计算机进行数据采集和处 理，自动判别预报热轴。
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THDS系统简介
90年代：大面积推广使用二代机，探测站无人职守，实现 分局中心、复示站、探测站的网络连接。主要代表机型有 哈科所（威克） HTK-391、广汉厂（科峰）HTZ-2000、 航天部502所（康拓）HBDS-Ⅱ。
可以准确的发现轴承早、中期故障。更重要的时，通过对
轴承温度的监测是及时发现车辆轴承后期严重故障，防止
热切轴的重要手线辐射能量有关，利用将红外线辐射 转换为其它信号的红外传感器，就能够以非接触的方式测量物 体的温度。红外线测温具有非接触性、灵敏度高、检测速度快 的优点，但也有材料、制造成本高，以及难以精确测量物体某 一点确切的温度值的不足之处。
当轴承故障处于后期状态时，由于轴承润滑失效，轴承内部发
生结构性损伤，继续运转会出现保持架、滚子断裂、破碎、融
化等情况，进而失去滚动作用，轴承卡死，导致车轴与轴承内
圈装配处的温度急剧上升，车轴强度下降、变形，最终切断车
轴。此时，轴承温度能够准确反映故障的后期状态。因此，轴
承温度是轴承后期故障恶化的必然的表征。
铁路车辆轴承温度过高是车辆轴承出现故障的一个重要表 征，而且轴承故障的严重程度与轴承温度的高低有着复杂 而密切关系。
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THDS系统简介
根据机械故障诊断原理，滚动轴承诊断的物理方法主要有温度、 振动、声学、油液分析等方法。因此，轴承温度并非轴承故障 唯一的表征。
当轴承故障处于点蚀、剥离等早、中期状态时，由于轴承润滑 尚为失效，轴承产生的运转热并不突出，温度诊断对这类轴承 故障的敏感性较差。从全路的统计情况看，每年都有相当数量 的轴承处在“带病服役”阶段，在检修中发现许多货车轴承故 障，而红外探测系统并未报警。同时，受轴承密封类型、装配 时发生的过盈配合、油脂注入量等内部因素影响，以及车辆在 运行过程中的装载情况（超、偏载）、轮对踏面情况、运行环 境等外部因素影响，容易出现某一轴承运转热相对过高的情况， 此时并不意味着轴承出现了故障。因此，轴承温度并非轴承故 障必然的表征。
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THDS系统简介
正确解读TADS系统预报准确率 ≥97%
预报准确率≠探测准确率
从系统名称的定义上看，货车滚动 轴承早期故障轨边声学诊断系统。
早期
微小 局部
从TADS系统的原理分析
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THDS系统简介
当轴承零件的滚动工作面上出现故障（如剥离、碎裂、 点蚀、塑性变形等）时，在轴承运转中滚动体碾压到 故障部位，就会产生冲击振动。这种冲击振动与正常 情况下的振动有所不同，具有很宽的频率范围，常能 激起轴承零件的共振，引发异常声响。这种信号的特 点是每个冲击的作用时间很短，能量不大，但频谱丰 富，且冲击具有周期性。
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THDS系统简介
三、THDS系统与TADS系统
由于轴承温度并非轴承故障唯一和必然的表征。 因此，THDS系统通过测量轴承温度以此判断 轴承故障是存在不足的。
货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统（简 称TADS系统）是采用声学诊断技术和计算机 网络技术，通过对运行中货车轴承噪声信号的 采集和分析，识别轴承的工作状态，可提供有 效的轴承内部故障诊断结果，并能够准确分辨 滚动轴承故障部位。系统预报准确率≥97%。
车辆轴温智能探测系统通过实时测量行进中列车车辆的轴承温 度，并根据是否出现异常轴温（热轴）判断车辆轴承状态是否 异常，及时发出警告，从而防止出现列车热切轴事故的车辆安 全防范系统。
经过多年的发展，车辆轴温智能探测系统目前已形成保障列车 运行安全的一个智能化、网络化、信息化的系统，综合运用红 外探测技术、自动控制技术、计算机技术、信息处理技术、网 络通信技术，实现分散探测，集中报警，联网运行，信息共享， 防止铁路车辆热切轴事故的发生，成为保障铁路运输安全与畅 通的一个重要体系。
2006年，加紧完成设备统型工作，实现网络传输、自适应 标定、双探测角度等，其设备型号统一为THDS-A型。
2010年8月，铁道部组织各设备厂家，将现有THDS-A型设 备各项成熟、先进技术进行集成，形成了统一制造标准，
具备完全互换性的THDS-B型设备。
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THDS系统简介
二、THDS系统轴温探测的基础理论
THDS系统简介
一、THDS系统的发展历史
车辆轴温智能探测系统（THDS）：通常称为红外 线轴温探测系统，是利用安装在轨边的温度探测 装置，采用辐射测温技术，实时检测运行状态下 的列车轴承温度，发现车辆轴承故障隐患，保证 铁路运输安全的车辆安全防范系统。
70年代：开始研制一代机，热敏电阻测温，交流 放大，不定量测温，描笔式记录仪输出，人工判 断热轴。
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THDS系统简介
轴承温度并非轴承故障唯一和必然 的表征。这也是利用轴承温度判断轴承故障的最 大不足。
一是温度检测一般具有简单、成熟、易于实现的特点， 具备非接触性、灵敏度高、检测速度快的优点。能够满足 我国铁路运输安全监控的需要。
二是通过准确测量轴承温度，科学、合理的对异常轴
温进行判别，并与其它车辆安全防范系统综合利用，同样
2001年，利用办公网络，实现铁道部、铁路局、铁路分局 的全路联网。
2004年，主要干线陆续增加车号检测装置，实现智能跟踪， 车号检测也是“5T”综合预报的前提。
轴承在运转过程中由于材料缺陷、加工或装配不当、润滑 不良、水份和异物侵入、腐蚀剥落以及过载等原因都可能 导致损坏。当然，即使在安装、润滑和使用维护都正常的 情况下，经过一段时间的运转，轴承也会出现疲劳剥落和 磨损等现象影响轴承的正常工作。
铁路车辆在运行过程中，如果轴承内部损伤或外部不合理 受力，会导致轴承发生部件过度磨耗或损坏、卡滞等故障， 如果不及时对这些轴承故障发出警告，最终会导致发生严 重的列车安全事故。
85年后：研制二代机早期产品，热敏电阻测温， 直流放大，定量测温，计算机进行数据采集和处 理，自动判别预报热轴。
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THDS系统简介
90年代：大面积推广使用二代机，探测站无人职守，实现 分局中心、复示站、探测站的网络连接。主要代表机型有 哈科所（威克） HTK-391、广汉厂（科峰）HTZ-2000、 航天部502所（康拓）HBDS-Ⅱ。
可以准确的发现轴承早、中期故障。更重要的时，通过对
轴承温度的监测是及时发现车辆轴承后期严重故障，防止
热切轴的重要手线辐射能量有关，利用将红外线辐射 转换为其它信号的红外传感器，就能够以非接触的方式测量物 体的温度。红外线测温具有非接触性、灵敏度高、检测速度快 的优点，但也有材料、制造成本高，以及难以精确测量物体某 一点确切的温度值的不足之处。
当轴承故障处于后期状态时，由于轴承润滑失效，轴承内部发
生结构性损伤，继续运转会出现保持架、滚子断裂、破碎、融
化等情况，进而失去滚动作用，轴承卡死，导致车轴与轴承内
圈装配处的温度急剧上升，车轴强度下降、变形，最终切断车
轴。此时，轴承温度能够准确反映故障的后期状态。因此，轴
承温度是轴承后期故障恶化的必然的表征。
铁路车辆轴承温度过高是车辆轴承出现故障的一个重要表 征，而且轴承故障的严重程度与轴承温度的高低有着复杂 而密切关系。
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THDS系统简介
根据机械故障诊断原理，滚动轴承诊断的物理方法主要有温度、 振动、声学、油液分析等方法。因此，轴承温度并非轴承故障 唯一的表征。
当轴承故障处于点蚀、剥离等早、中期状态时，由于轴承润滑 尚为失效，轴承产生的运转热并不突出，温度诊断对这类轴承 故障的敏感性较差。从全路的统计情况看，每年都有相当数量 的轴承处在“带病服役”阶段，在检修中发现许多货车轴承故 障，而红外探测系统并未报警。同时，受轴承密封类型、装配 时发生的过盈配合、油脂注入量等内部因素影响，以及车辆在 运行过程中的装载情况（超、偏载）、轮对踏面情况、运行环 境等外部因素影响，容易出现某一轴承运转热相对过高的情况， 此时并不意味着轴承出现了故障。因此，轴承温度并非轴承故 障必然的表征。
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THDS系统简介
正确解读TADS系统预报准确率 ≥97%
预报准确率≠探测准确率
从系统名称的定义上看，货车滚动 轴承早期故障轨边声学诊断系统。
早期
微小 局部
从TADS系统的原理分析
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THDS系统简介
当轴承零件的滚动工作面上出现故障（如剥离、碎裂、 点蚀、塑性变形等）时，在轴承运转中滚动体碾压到 故障部位，就会产生冲击振动。这种冲击振动与正常 情况下的振动有所不同，具有很宽的频率范围，常能 激起轴承零件的共振，引发异常声响。这种信号的特 点是每个冲击的作用时间很短，能量不大，但频谱丰 富，且冲击具有周期性。
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THDS系统简介
三、THDS系统与TADS系统
由于轴承温度并非轴承故障唯一和必然的表征。 因此，THDS系统通过测量轴承温度以此判断 轴承故障是存在不足的。
货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统（简 称TADS系统）是采用声学诊断技术和计算机 网络技术，通过对运行中货车轴承噪声信号的 采集和分析，识别轴承的工作状态，可提供有 效的轴承内部故障诊断结果，并能够准确分辨 滚动轴承故障部位。系统预报准确率≥97%。
车辆轴温智能探测系统通过实时测量行进中列车车辆的轴承温 度，并根据是否出现异常轴温（热轴）判断车辆轴承状态是否 异常，及时发出警告，从而防止出现列车热切轴事故的车辆安 全防范系统。
经过多年的发展，车辆轴温智能探测系统目前已形成保障列车 运行安全的一个智能化、网络化、信息化的系统，综合运用红 外探测技术、自动控制技术、计算机技术、信息处理技术、网 络通信技术，实现分散探测，集中报警，联网运行，信息共享， 防止铁路车辆热切轴事故的发生，成为保障铁路运输安全与畅 通的一个重要体系。
2006年，加紧完成设备统型工作，实现网络传输、自适应 标定、双探测角度等，其设备型号统一为THDS-A型。
2010年8月，铁道部组织各设备厂家，将现有THDS-A型设 备各项成熟、先进技术进行集成，形成了统一制造标准，
具备完全互换性的THDS-B型设备。
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THDS系统简介
二、THDS系统轴温探测的基础理论
THDS系统简介
一、THDS系统的发展历史
车辆轴温智能探测系统（THDS）：通常称为红外 线轴温探测系统，是利用安装在轨边的温度探测 装置，采用辐射测温技术，实时检测运行状态下 的列车轴承温度，发现车辆轴承故障隐患，保证 铁路运输安全的车辆安全防范系统。
70年代：开始研制一代机，热敏电阻测温，交流 放大，不定量测温，描笔式记录仪输出，人工判 断热轴。
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THDS系统简介
轴承温度并非轴承故障唯一和必然 的表征。这也是利用轴承温度判断轴承故障的最 大不足。
一是温度检测一般具有简单、成熟、易于实现的特点， 具备非接触性、灵敏度高、检测速度快的优点。能够满足 我国铁路运输安全监控的需要。
二是通过准确测量轴承温度，科学、合理的对异常轴
温进行判别，并与其它车辆安全防范系统综合利用，同样