成都唐源科技有限责任公司
唐源公司轨道检测系统检测原理—水平（超高）
定义： 轨道同一横断面内左右钢轨顶面的高度差（在曲线上定义为超高）
轨检梁惯性包测得梁对大地的水平角（摇头陀螺消除离心），经
低通滤波合成后得梁对地的绝对倾角 2D激光装置测得与轨道顶面的距离，进而得与梁的夹角
综合惯性包及2D测试结果，分析得到相对水平超高值
起拨道指数和捣固指数
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唐源公司轨道检测系统简介
基于惯性基准的轨道不平顺测量装置、二维激光轨距测量装置和多 功能振动测量装置及强大的数据处理系统 检测快捷，准确，可靠，智能 适用于铁路及城市轨道交通（地铁、轻轨、有轨电车）等轨道几何
状态检测，是轨道科学维护管理的基础，同时也为轨道结构设计、
借助轨距检测2D激光器获取钢轨内侧轮廓，结合标 准轨道模型进行对比分析，从而计算钢轨磨耗。
在外侧增加传感器可形成全断面检测，更完整、可靠
的监控钢轨断面及磨耗
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唐源公司轨道检测系统检测原理—磨耗
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唐源公司轨道检测系统检测原理—高低
定义： 轨道高低不平顺是指左右轨顶面纵向起伏变化
轨道检测系统 介绍
西南交通大学
成都唐源电气股份有限公司 二○一七年
目 录
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轨道检测系统背景
国内外轨道检测车简介 轨检系统发展史 轨检小车测量参数 人工测量参数
技术特点
轨检系统主要测量参数及指标 系统组成 工作原理 模块安装
11
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应用展示
数据分析
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轨道检测设备
轨检1 轨检2 轨检3 轨检4 轨检5
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轨道检测系统发展史
第一代轨道检测设备起源于20世纪50年代。 采用弦测法，机械传动。 人工读取超限数据。
水平
轨检 1
轨距 三角 坑
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轨道检测系统发展史
第二代轨道检测设备起源于60年代后。 采用弦测法，电动传动。 人工读取超限数据。
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唐源公司轨道检测系统检测原理—三角坑
定义： 三角坑反映轨顶的平面性。
三角坑为按水平值一定基长换算得到 对一转向架来说，三角坑基长取2.5m，即2.5m内最大水平的差
对一车体来说，基长取18m，即18m内最大水平的差
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h
唐源公司轨道检测系统检测原理—车体加速度
水平
轨距
轨 检2
高低
三角 坑
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轨道检测系统发展史
第三代轨道检测设备起源于80年代初。 采用弦测法，电动传动。 人工读取超限数据。
水平
轨向
轨 检3
高低
三角坑
车体振 动加速 度
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唐源公司轨道检测系统简介
第四代轨道检测设备起源于80年代中期。 采用弦测法。 计算机缺陷统计。 第四代轨道设备比第三代设备更加稳定。
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唐源公司轨道检测系统模块安装-惯性包模块
轨检系统—惯性包模块
惯性包
1435mm
惯性包模块主要用于建立轨检梁惯性基准，其模块由倾 角、陀螺、加速度传感和激光位移传感器组成。
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唐源公司轨道检测系统模块安装-2D模块
轨检系统—定位模块
速度传感器
速度传感器
曲线名称 《缺陷等级1、2、3、4》 《TQI总结》 《TQI公里总结》 《公里总结》 《区段总结》 《曲线统计表》
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唐源公司轨道检测系统组成—设计框架
预留接口（波磨和扣件识别检测设备）
客户端
输出
中央数据处 理系统
线路数据库
惯性包
速度 里程
轨距
磨耗
轨向
高低
水平
三角 坑
车体加 速度
水平
轨向 三角坑
车体振 动加速 度
轨 检4
高低 曲率
轨距
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轨道检测系统发展史
第五代轨道检测设备起源于21世纪初期。 采用惯性基准法。 计算机缺陷统计，并增加了TQI报表、公里报 表和曲线报表。 增加钢轨断面检测。
水平 轨向 三角坑
车体振 动加速 度
轨 检 5
唐源公司轨道检测系统模块安装-车体加速度模块
轨检系统--车体加速度
车体
车体垂向加 速度
车体横向加 速度
车体振动加速度，主要由横向加速度和垂向加速度组成。
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唐源公司轨道检测系统模块安装-高低模块
轨检系统—高低测量模块
左高低
1435mm
右高低
高低测量模块安装在左右钢轨上方，主要用于测量钢轨高低 不平顺。
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水平（超高） 扭曲（三角坑，2.5m） 轨距 曲率 车体垂直、横向加速度 钢轨左右垂直磨耗 钢轨左右侧面磨耗 检测速度
±225mm ±100mm 1415～1480mm ±23°/30m ±1g 0～15mm 0～22mm 0～120km/h
＜±1.5mm ＜±1.5mm ＜±0.7mm ≤0.05°/30m ＜±0.01g ＜±0.2mm ＜±0.2mm ＜±0.2km/h
里程定位设备
定位模块主要用于里程定位和消除公里误差，其模块由射 频编码器、射频天线和电子标签组成。
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轴 箱 盖
轴 箱 盖
电子标签设备
唐源公司轨道检测系统—应用展示
典型应用一
重庆地铁六号线轨道检测车
第五代轨道检测系统 由2台2D激光传感器及惯性包组成
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轨距、水平
采用线路测量工具轨道尺对钢轨进行测量。
高低、轨向
采用30米弦线对轨道进行测量。
钢轨磨耗 采用磨耗尺对轨道进行测量。
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唐源公司轨道检测系统—技术特色
1
基于世界先进的轨检五技术，起点高
2
采用梁结构方式的惯性测量，检测更加准确
特 色
3
基于二维激光传感器测量，用于钢轨断面的非接触检测
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国内外轨检车简介
德国OMWE和RAILAB轨检车
车下建立测量框架
车内安装与框架相连的三轴稳定性平台，建立惯性导航系统
可检测轨道的高低、水平、轨向值 检测速度可达300km/h
道质量状态的评定方法
摘取超限峰值 判断和统计超过A、B、C 三个等级的个数和长度
计算500m区段的轨道质量指数TQI
扣件松动、轨下基础设施破坏等结果；对轨道本身而言，可能轨 道裂纹，最终导致轨道断裂，严重缩短钢轨的使用寿命。因此， 轨道动态检测系统是各种轨道交通系统所必需的设备。轨道检测 车是轨道检测设备的主要载体，它是检查轨道病害、指导轨道维
护、保障行车安全的大型动态监测设备，也是实现轨道科学管理
的重要手段。
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唐源公司轨道检测系统—主要检测参数及指标
扩展检测参数
序号
参数名称
基长/测量范围ຫໍສະໝຸດ 测量误差1轨距变化率
2.2m
＜±0.8mm/m
2
曲率变化率
18m
＜ 0.05°/30m/m
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唐源公司轨道检测系统—主要检测参数及指标
报表输出
序号 1 2 3 4 5 6
轨检梁惯性包测得整个轨检梁的姿态 从而得左、右轨顶面相对应轨检梁的加速度大小
通过两次积分得到相对惯性位移，进而计算左右轨高低
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唐源公司轨道检测系统检测原理—轨向
定义： 轨向指钢轨内侧面轨距点沿轨道纵向水平位置的变化
轨检梁惯性包测得整个轨检梁的横向加速度 通过两次积分得到检测梁相对惯性位移，进而计算左右轨轨向
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唐源公司轨道检测系统组成—设备布局
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唐源公司轨道检测系统组成—检测梁布局
全断面轨检梁
由4台2D激光传感器及惯性包组成
惯性包含加速度传感器、陀螺、倾角仪等
采用最新设计轨检方案
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唐源公司轨道检测系统检测原理—轨距
轨道检测系统—背景
随着我国轨道交通产业的迅猛发展，国铁、地铁、城铁等轨 道交通系统运营速度提高、建设里程的增加以及线路日趋繁忙， 引起轮轨动力作用增大。轨道在动力作用下产生各种轨道不平顺 和表面磨耗及缺陷。各种轨道不平顺向上引起轨道车辆平稳性和
舒适度的变化，甚至造成脱轨、倾覆等恶性事件；向下引发轨道
病害原因分析及维护标准制定等提供科学依据。
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轨道检测系统发展史
国内外目前对轨道几何参数采用3种测量方式：
轨道检测设备
基于轨道车或25T客车车载检测设备
轨检小车
基于轨道小车，人工推行检测
人工测量
采用道尺和弦线等测量工具进行检测
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轨道检测系统发展史
轨道检测设备
唐源公司轨道检测系统—应用展示
典型应用二
沈阳有轨电车轨道检测车
第五代轨道检测系统 由2台2D激光传感器及惯性包组成
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唐源公司轨道检测系统—应用展示
典型应用三
西安地铁轨道检测车
第四代轨道检测系统
轨检系统—控制设备
控制机柜
工作台
轨检控制设备主要控制机柜和显示设备组成。
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