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高 速 铁 路 动 力 学 参 数 测 试 技 术 研 究
Research on the Dynamic Parameter Test Technology of Hi Speed Railway
曹 东华
(沪杭铁路客运专线股份有限公司，上海 200237)
CAO Dong-hua
(ShanghaitoHangzhouPassengerDedicatedRailwayLimitedLiabilityCompany,Shanghai 2~237，China)
【摘 要】为构建我国高速铁路基础设施安全检测体系，提高高速铁路整体运营品质，对基础设施动力学参数检测技术进行研究具
有重要意义。针对某客运专线的实际运营情况，设计了一套基于虚拟仪器的轨道动力学参数测试系统。基于所研发的系统，对正常
运营高速铁路无砟轨道的振动加速度、位移、轮轨力等参数进行了现场实车测试，获得了各测点动力学参数。结合工务部门的作业
实际要求，制定了合理的测试流程，为从事轨道振动测试方面的科学研究提供支持。
【Abstract]In order to construct a detection system ofhigh speed railway in触structure safety in OUr country，improve the overall quality of
higll—speedrailwayoperation，researchingthedetectiontechnologyinfrastructureparametershasanimportantmeaning．Accordingtotheactual
operatingconditionsofapassengerline，a setofvirtualinstrumenttrackdynamicparametertest systemisdesigned．Usingthis systemdidasite
testingwithrealtrain，testingthevibrationacceleration、displacement、forceandotherparametersofhigh speedrailwayballastlesstrackunder
normal operation，carrying out the dynamical parameters oftest points．Then making a suitable testing process combining the actual reminds of
worksdepartment，inordertosupportingtheresearchoftrackvibrationtesting．
【关键词】高速铁路；动力学参数；测试技术；数据采集
【KeywordsIhighspeedrailway；dynamicparameters；testingtechnology；datacollection
【中图分类号1U213．1 【文献标志码IA 【文章编号11007．9467(2017)02．0092．02
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．02．137
1 引 言
高速铁路平纵断面设计标准高，对线路的安全性、平顺性
和舒适l生要求严格 ，并采用全封闭的行车模式，保障高速列车
的安全和平稳运行具有重要意义。随着我国高速铁路网的建
设，急需建立适合我国高速铁路的基础设施安全检测体系，而
轨道动力学参数直接反映线路的整体平顺性指标，基于此 ，本
文对高速铁路的动力学参数测试技术进行了研究与分析。
2 数 据 采 集 硬 件 系 统 搭 建
虚拟仪器技术因具有强大、用途多等优势，可以较好地满
足轨道动力学参数采集与分析的要求。通过创建友好的用户
【作者简介】曹东华0982 )，女，湖北宜昌人，工程师，从事高速铁
路动力学研究。
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界面和 自主化的编程方式，虚拟仪器灵活地与各种传感器相
匹配，对振动加速度与轮轨力等动力学参数实现高精度、高稳
定性地采集 ，并结合相关程序轨道动力学参数进行分析。
本测试系统基于 Labview图形化编程语言，开发—套基于
虚拟仪器的高速铁路动力学参数采集与分析系统。该系统由
下位机硬件系统和上位机软件系统组成，下位机系统由 NI以
太网机箱、NI9234与 NI9237采集卡、多种传感器实现数据的
采集，上位机系统编程软件实现数据采集与传 ”。利用该系
统对轨道动力学参数进行采集和分析，可实现对轨道交通系
统的性能评价与科学设计，有着重要的工程实际意义。
由于高速铁路测试的特殊性，应在登录界面设置密码保
护，确保只有特定用户才能进入本监测系统，防止系统被意外
启动或盗用。授权用户输入正确的用户名和密码后 ，方可进入
软件的操作界面进行测试与数据的读取。
3 传 感 器 布 点 与 流 程
3．1加 速度 传 感器 布置
高速铁路列车运行速度较高，列车运行引起的线下结构
振动加速度过大会影响列车运行的舒适性和安全性，并对沿
线居民的正常生活造成影响，因此 ，有必要选用合适的加速度
传感器对列车通过时的加速度进行检测。
压电式加速度传感器具有动态范围大、频率范围宽、坚固
耐用 、受外界干扰小以及压电材料受力自产生电荷信号不需
要任何外界电源等特点，广泛应用于铁路测试。本文选用的加
速度传感器即为压电传感器，根据不同位置的测量需求选择
合适量程的传感器，具体的布置方式如图 1所示。
图 1 加速度传感器布置图
3．2位 移传 感 器布 置
列车荷载引起的轨道动态变形不仅加剧了振动和噪声的
问题 ，而且影响线路的动态不平顺 ，危及行车安全 ，增加了 日
常的维修工作量，因此，有必要对轨道结构的动态位移进行检
测。位移传感器的具体布置情况如图 2所示。
图2 位移传感器布置图
3．3 应 力应 变传 感器布 置
轨道测
高速铁路动力学参数测试技术研究（论文）.pdf
