1、THDS-A 型红外线轴温探测系统 探测站硬件设备 使用说明书 （第三版） 北京康拓红外技术股份有限公司 2011 年 5 月 目 录 1、 THDS-A 系统构成 1 2、 THDS-A 技术指标 3 3、 探测站机房内设备 .4 3.1 机柜 4 3.2 探测站主机 5 3.3 控制箱 9 3.3.1 控制箱电路板 10 3.3.2 控制箱后面板 16 3.4 远程管理机 19 3.5 电源箱 20 3.6 防雷设备配置 22 3.6.1 防雷地线 22 3.6.2 电源防雷箱 22 3.6.3 信号防雷箱 22 3.7 车号智能跟踪装置 23 4、 探测站轨边设备 .23 4.1 车轮传
2、感器 25 4.2 轴温探头 25 4.2.1 轴温探头的性能指标 26 4.2.2 轴温探头插座定义 26 4.2.3 轴温探头的安装和固定 27 4.3 探头箱 27 4.3.1 探测方位 27 4.3.2 热靶大门组件 28 4.3.3 箱体结构 29 4.3.4 探头箱上盖电缆插座定义 29 4.4 卡轨器 30 4.5 轨边设备的安装 31 4.5.1 卡轨器、轴箱扫描器和探头的安装 31 4.5.2 磁头的安装 36 4.5.3 环温箱的安装 37 5、 室内设备的安装 .38 5.1 机柜机箱的安装 38 5.2 其他设备的安装 38 5.3 电缆连接和配线 38 6、 设备的调
3、试 .41 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 1 1、 THDS-A 系统构成 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站设备由轨边设备和机房内设备组成。 轨边设备包括探头箱（内装探头） 、卡轨器、钢编管、车轮传感器（又称磁头， 磁钢）及支架、环境温度传感器及环温箱；机房内设备安装在机柜中，包括工 业计算机（IPC ） 、显示器、键盘鼠标、控制箱、车号智能跟踪装置、远程管理 机、电源箱、防雷设备。轨边设备和机房内设备之间由电缆连接。 探测站硬件设备总体技术指标： 1、探测站主机：工控机，CPU P4 3.0GHz/ CORE2 双核 2.4GHz，内存 1G， 硬盘 1
4、60/250GB。PCI 总线插槽 7 个，ISA 总线插槽 2 个，USB2.0 接口 4 个，配 置 100M 网卡，配备显示器、键盘和鼠标。平均无故障间隔时间（MTBF） 50,000 小时以上； 2、采集卡：32 通道，采样速率 200KHz； 3、防雷装置：采用 CITEL 防雷设备； 4、地线设置：防雷和设备共用一个地线，地线接地电阻小于 4 欧姆； 5、远程管理机：音频拨号接口； 6、交流电：探测站提供交流电电源需满足电压 220V（-20%+15%） ，频率 5060Hz，单向设备额定功率 600W，双向设备额定功率 1000W； 7、车轮传感器：采用具有高灵敏度和高抗电气化干
5、扰能力的高信噪比的产 品。 探测站设备构成示意图如图 1.1 所示，安装示意图如图 1.2 所示。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 2 I P CSnifer vmotg/alysi 单向控制箱ifr ontg/alysi 单向控制箱 电源箱CISOYTEM 防雷单元 Com3 车号接收单元 双下探探头 2 # 1 # 3 # 车轮传感器 室内设备 轨边设备 HEWLTPACKRD 抽屉式键盘 4 # SD 远程管理箱 列车运行方向 铁道线路 显示器 图 1.1 THDS-A 探测站设备构成示意图。 图 1.2 THDS-A 探测设备安装示意图 THDS-A 型红外
6、线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 3 2、 THDS-A 技术指标 （1）探测站采用光子探头与热敏探头相结合的双下探方式，自动探测客、 货车辆的热轴； （2）自动识别机车、客车、货车； （3）自动测速；适应车速：光子探头 5360 公里/小时；热敏探头 5160 公里/小时； （4）系统测温精度：静态标定在温升 40时，误差不大于2，温升 70时，误差不大于3； （5）计轴计辆精度： 计轴误差 210 -6； 计辆误差 210 -5； （6）具有双向同时接车的功能，可探测最大编组为 400 辆的列车； （7）探测站主机存储容量：保存不少于 30 天的原始列车数据；保存不少 于 30 天的
7、设备自检故障信息； （8）自动采集车号信息，准确跟踪列车，对热轴进行智能跟踪和预报； （9）具有音频专线、音频拨号、宽带网络及无线传输通信接口； （10）探测站设备可维护性： 机械部分10 分钟； 电气部分3 分钟； （11）探测站设备可靠性： 平均无故障时间： 机械部分110 4小时； 电气部分510 4小时； （12）探测站工作环境： 室外温度 -40 +60C； 室内温度：0 +40C； 室外相对湿度： 95%； 室内相对湿度： 85%。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 4 （13）适应电源条件：交流电电源为电压 220V（-20%+15%） ，频率 5060
8、Hz 3、 探测站机房内设备 室内设备包括探测站机柜、电源防雷箱、通道防雷箱、UPS 不间断电源等。 探测站机柜中配置有探测站主机、键盘、鼠标、显示器、控制箱、远程管理机、 智能跟踪装置、电源箱、通信单元等。 图 3.1 机 柜 3.1 机柜 机柜外形尺寸（宽深高）：6006501800 mm3；符合 19 英寸插箱 的安装要求，如图 3.1 所示；并具有以下功能： THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 5 1. 机柜加热：北方寒冷地区配置机柜加热装置； 2. 机柜散热：机柜顶部设有风机，强制通风散热。机柜底部设有通风孔。 3.2 探测站主机 THDS-A 采用工控机作为
9、探测站主机，主机标准配置为 CPU P4 3.0GHz/ CORE2 双核 2.4GHz，内存 1G，硬盘 160/250GB。满足双向双探 8 个探头、两套 智能跟踪装置的控制和实时采集同时工作的要求。 图 3.2 工控机和键盘鼠标 （1）工控机机箱：工控机采用标准的 19 英寸 4U 机箱。 （2）总线扩展插槽：主板具备 7 个 PCI 扩展槽，2 个 ISA 扩展槽。 （3）AD 采集卡和数字 IO 卡 AD 采集卡性能指标： a、 采集速率：200kps； b、 分辨率：12 位； c、 32 通道，单端输入，光电隔离； d、 输入范围：10 伏； e、 非线性度：1LSB； f、 触
10、发方式：硬件定时。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 6 数字 IO 卡性能指标：16 路出，16 路入，光电隔离。 配置模式：1 块 AD 采集卡采集 2 个探头的模拟信号。1 块数字 IO 卡 采集和控制 1 个探测方向的数字 IO 信号。单向双探时配置 1 块数字 IO 卡和 2 块 AD 采集卡；双向双探时，配置 2 块数字 IO 卡和 4 块 AD 采集卡。 图 3.5 工控机后面板 AD 采集卡的插座（DB37/F ）定义 表 3.1 模拟信号插座定义 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 CL5V 逻辑电源 20 CL15 +15V 测量 2 CL-1
11、5 -15 测量 21 CL30V 30V 测量 3 CL6V 6V 测量 22 CL15V 调制 15V 测 量 4 Vdw 电网电压 23 Vgz 工作电压 5 Vgw 柜温 24 Vhw 环温 6 Vzpw/Vzdbw 左盘温/左板温 25 Vypw/Vydbw 右盘温/右挡板 温 7 Vzqw 左器温 26 Vyqw 右器温 8 IzzL 左制冷电流 27 IyzL 右制冷电流 9 AGND 模拟地 28 AGND 模拟地 10 AGND 模拟地 29 AGND 模拟地 11 Vm1 1#磁头电压 30 Vm2 2#磁头电压 12 Vm3 3#磁头电压 31 Vm4 4#磁头电压 13
12、 Vzzw 左轴温 32 Vyzw 右轴温 14 Vztz/Vzdb 左调制信号/左 挡板状态 33 Vytz/Vydb 右调制信号/右 挡板状态 15 Vzbw 左靶温 34 Vybw 右靶温 16 35 17 36 18 37 19 24 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 7 图 3.3 AD 采集卡 数字 IO 卡的插座（DB37/F ）定义： 表 3.2 数字 IO 卡插座定义 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 Lm1 1#磁头逻辑 20 Lm2 2#磁头逻辑 2 Lm3 3#磁头逻辑 21 Lm4 4#磁头逻辑 3 22 IDI5 输入通道 5 4 I
13、DI6 输入通道 6 23 IDI7 输入通道 7 5 Lzdm1 左大门状态 1 24 Lydm1 右大门状态 1 6 25 7 26 8 27 9 GND 地线 28 GND 地线 10 GND 地线 29 GND 地线 11 Lzj 主机状态 30 IDO1 输出通道 1 12 31 KxL 校零控制 13 IDO4 输出通道 4 32 IDO5 输出通道 5 14 Kdm 大门控制 33 Krb1 热靶加热控制 1 15 Ksd 上电控制 34 Ktz 调制控制 16 Kdby 挡板电源控制 35 Kcx 除雪控制 17 Krb2 热靶加热控制 2 36 Kdbx 挡板开关控制 18
14、IDO14 输出通道 14 37 IDO15 输出通道 15 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 8 图 3.3 数字 IO 卡 （4） 多串口卡 工控机主板自带两个串口 COM1、COM2，扩展 1 个 8 串口卡。 串行接口分别连接智能跟踪装置、控制箱通信接口、远程管理机通信 接口、UPS 通信接口、远程通信 modem 等设备。 无线数传通信：无线数传通信兼容现有通信协议。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 9 图 3.4 多串口卡 3.3 控制箱 控 制 箱 接 收 轨 边 信 号 ， 包 括 探 头 信 号 、 磁 头 信 号 和 各
15、 种 温 度 信 号 ， 在 控 制 箱 内 处 理 后 传 输 到 工 业 计 算 机 。 控 制 箱 还 接 收 工 业 计 算 机 传 输 过 来 的 控 制 信 号 ， 控 制 轨 边 设 备 ， 控 制 探 头 箱 大 门 开 闭 、 调 制 盘 电 机 运 转 、 器 件 致 冷 、 热 靶 加 热 、 挡 板 开 闭 、 校 零 。 图 3.6 控制箱 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 10 控 制 箱 机 箱 采 用 19 英 寸 4U 机 箱 ， 总 线 式 结 构 ， 从 机 箱 前 插 拔 电 路 板 。 采 用 信 号 、 功 率 双 总 线
16、结 构 。 功 能 强 大 ， 结 构 简 洁 ， 可 靠 性 高 ， 便 于 生 产 调 试 和 现 场 维 修 测 试 。 3.3.1 控制箱电路板 控制箱由机箱，母板、转接板、后面板、电子线路板组成。电子线路板包 括磁头板（1 块） 、测温板（内探 1 块、外探 1 块） 、模拟信号调理板（1 块） 、 温控板（1 块） 、校零板（1 块）和功放板（内探 1 块、外探 1 块） 。每块线路板 都有一个小面板，包括电源指示、工作状态、测试端子。 （ 1） 磁 头 板 ： 当 列 车 车 轴 压 过 磁 头 时 产 生 交 流 信 号 ， 其 幅 度 与 车 速 有 关 。 磁 头 信 号
17、经 电 缆 送 到 控 制 箱 ， 经 过 磁 头 信 号 处 理 板 的 处 理 送 到 工 业 计 算 机 ， 进 行 车 速 、 轴 距 、 车 辆 数 等 计 算 。 磁 头 信 号 处 理 板 完 成 一 个 方 向 4 路 磁 头 信 号 的 滤 波 、 整 形 ； 面 板 上 有 门 槛 电 压 测 试 端 、 门 槛 电 压 调 整 电 位 计 、 磁 头 信 号 指 示 灯 。 图 3.7 磁头板 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 11 （ 2） 测 温 板 ： 测 温 板 处 理 温 度 传 感 器 输 出 的 信 号 ， 处 理 后 送 至 工
18、业 计 算 机 。 温 度 传 感 器 包 括 盘 温 （ 板 温 ） 传 感 器 、 热 靶 温 度 传 感 器 、 制 冷 器 件 温 度 传 感 器 、 环 温 传 感 器 、 柜 温 传 感 器 。 温 度 传 感 器 均 采 用 铂 电 阻 ， 型 号 是 Pt100。 测 温 板 完 成 8 路 测 温 传 感 器 信 号 调 理 ， 包 括 零 点 调 整 、 信 号 放 大 等 功 能 ， 输 出 电 压 0V 对 应 +25 ， 80mV/ ， 电 压 输 出 范 围 是 10V 10V； 测 温 范 围 100 150 。 温 度 计 算 公 式 是 ， 其 中 T 为 温
19、 度 ， 单 位258.UT 是 ， U 为 测 温 板 输 出 电 压 ， 单 位 是 V。 电 路 板 上 的 调 零 和 调 增 益 电 位 计 出 厂 时 已 调 好 ， 不 要 随 意 调 整 。 A. 测 试 端 子 ： 面 板 上 有 温 度 信 号 测 试 端 子 ， 包 括 左 盘 温 （ 左 挡 板 温 ） 、 右 盘 温 （ 右 挡 板 温 ） 、 左 器 件 温 、 右 器 件 温 、 左 靶 温 、 右 靶 温 、 环 温 、 柜 温 、 AGND。 B. 跳 线 设 置 ： 电 路 板 上 的 J1、 J2、 J3、 J4、 J5、 J6、 J7、 J8、 J9、
20、J10、 J11、 J12 是 内 外 探 选 择 跳 线 。 插 在 “1”的 位 置 是 内 探 ， 插 在 “2”的 位 置 是 外 探 ， 注 意 ， 外 探 时 J5、 J6、 J7、 J8 悬 空 不 插 。 J24、 J25、 J26、 J27 是 内 探 选 择 ， 外 探 时 拔 掉 。 J22、 J23 已 设 置 好 ， 不 要 调 整 。 图 3.8 测温板 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 12 （ 3） 模 拟 信 号 调 理 板 ： 实 现 4 路 轴 温 信 号 的 滤 波 、 4 路 调 制 信 号 的 整 形 ， 以 及 电 网 电
21、 压 信 号 、 稳 压 电 压 信 号 的 调 理 。 面 板 上 有 轴 温 信 号 、 调 制 信 号 、 挡 板 信 号 测 试 端 子 ， 包 括 内 探 左 轴 温 信 号 （ Vzzw1） 、 内 探 右 轴 温 信 号 （ Vyzw1） 、 外 探 左 轴 温 信 号 （ Vzzw2） 、 外 探 右 轴 温 信 号 （ Vyzw2） 、 内 探 左 调 制 信 号 、 内 探 右 调 制 信 号 、 外 探 左 挡 板 信 号 、 外 探 右 挡 板 信 号 。 图 3.9 模拟信号调理板 （ 4） 温 控 板 ： 温 控 板 是 控 制 碲 镉 汞 光 子 器 件 温 度
22、的 电 路 板 ， 实 现 对 左 右 两 个 光 子 探 头 的 制 冷 温 度 控 制 。 具 有 自 动 恒 温 控 制 、 恒 流 控 制 两 种 模 式 。 面 板 设 置 有 状 态 指 示 灯 和 测 试 端 子 。 A指示灯： +15V、 -15V 电 源 指 示 灯 常 亮 ， 如 果 工 作 在 自 动 模 式 ， 则 自 动 指 示 灯 常 亮 ， AD、 DA 指 示 灯 交 替 闪 烁 ； 如 果 工 作 在 手 动 模 式 ， 则 手 动 指 示 灯 常 亮 ， DA 指 示 灯 常 亮 。 B. 测 试 端 子 ： 左 制 冷 电 流 测 试 端 子 ， 右 制
23、冷 电 流 测 试 端 子 ， ZGND。 C. 拨 码 开 关 ： THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 13 制 冷 温 度 控 制 板 可 由 板 上 的 四 位 拨 码 开 关 JK 设 置 控 制 模 式 ， 如 下 表 所 示 。 其 中 ， JK-3 为 自 动 手 动 转 换 ， ON 为 手 动 设 置 ， OFF 为 自 动 设 置 。 手 动 设 置 分 为 4 档 恒 流 控 制 。 制 冷 温 度 控 制 板 也 可 以 通 过 485 总 线 接 收 工 业 计 算 机 发 来 的 命 令 ， 进 入 恒 温 控 制 或 恒 流 控 制 模 式
24、 。 分级 JK-1 JK-2 JK-3 JK-4 对应电流 1 OFF OFF ON 未用 恒流 700mA 2 OFF ON ON 未用 恒流 600mA 3 ON OFF ON 未用 恒流 500mA 4 ON ON ON 未用 恒流 400mA 0 OFF OFF OFF 未用 自动控制 0 ON OFF OFF 未用 自动控制 0 OFF ON OFF 未用 自动控制 0 ON ON OFF 未用 自动控制 图 3.10 温控板 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 14 D. 跳线设置： 制冷温度控制板上的 J11、J12、J21、J22、J31 、J32 是
25、内外探选择跳线， 当跳线插在每一组的上侧时，选择的是内探，当跳线插在每一组的下侧时，选 择的是外探，J6 是看门狗使能跳线，插上时看门狗有效， JP1、JP2 是通信地址 选择。 地址 JP1 JP2 对应关系 21H 开路 开路 内探 22H 短路 开路 外探 （5）校零板：实现对两个直流热敏探头的校零。面板设置有+15V、- 15V、校零、保持指示灯。+15V、-15V 电源指示灯常亮，在探头进行校零时， 校零指示灯亮，过车时保持指示灯亮。电路板上的有 5 组跳线，插在内探上时， 选择内探，插在外探上时，选择外探。 图 3.11 校零板 （6）功放板：工业计算机通过功放板，实现对大门电机、
26、挡板电机、调制 盘电机、热靶、除雪装置等部件的电源控制。功放板包括内探和外探两种，前 面板设有手动控制按钮和控制状态指示灯。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 15 图 3.12 内探功放板 图 3.13 外探功放板 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 16 A指示灯： 15V 和 5V 常亮，当上电控制打开时，30V 指示灯亮；热靶控制打开时， 热靶（RB）指示灯亮；调制、挡板控制打开时，调制（TZ） 、挡板（DB）指示 灯亮；大门控制打开时，大门（DM）指示灯亮。当发生短路时，会启动相应的 保护电路，防止电源烧毁，并且会点亮相应的保护指示灯
27、。 B手动控制按钮： 手动控制按钮在系统测试时会带来很大方便，上电按钮按下后，会持续 1 分钟上电时间，然后自动下电，热靶、调制、挡板、大门控制按下后，各持续 20 秒的动作时间，然后恢复初始状态。 C跳线设置： 内探功放制板需要将跳线 J1、J2、J5、J6 插在左侧，J8、J9 、J10 插在上侧； 外探功放板需要将跳线 J1、J3、J4、J5、J6 插在右侧，J8 、J9、J10 插在下侧。 （7）485 总线地址设置： 在每个电路板的左下角都有一个拨码开关，用来设置 485 总线地址，每个 板卡都有一个唯一的地址，定义如下表： 地址 K-1 K-2 K-3 K-4 K-5 对应板卡 0
28、1H OFF OFF OFF OFF ON 内探测温板 02H OFF OFF OFF ON OFF 外探测温板 03H OFF OFF OFF ON ON 模拟信号调理板 04H OFF OFF ON OFF OFF 磁头信号处理板 05H OFF OFF ON OFF ON 内探功放板 06H OFF OFF ON ON OFF 外探功放板 07H OFF OFF ON ON ON 内探温控板 08H OFF ON OFF OFF OFF 外探温控板 09H OFF ON OFF OFF ON 内探校零板 0AH OFF ON OFF ON OFF 外探校零板 3.3.2 控制箱后面板 控
29、 制 箱 后 面 板 装 有 与 轨 边 设 备 连 接 的 电 缆 插 座 ， 以 及 与 工 业 计 算 机 连 接 的 电 缆 插 座 和 与 电 源 箱 连 接 的 电 缆 插 座 ， 分 别 是 扫 描 器 控 制 插 座 、 扫 描 器 信 号 插 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 17 座 、 辅 助 信 号 插 座 、 电 源 插 座 、 探 头 信 号 插 座 、 通 信 、 模 拟 信 号 和 数 字 信 号 等 插 座 。 图 3.14 控制箱后面板 各 插 座 意 义 如 下 表 ： 描器控制插座（JK1） 采用 14 端子双排插座，定义如下：
30、 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 2 3 Jtz+ 调制控制 4 Jtz- 调制控制 5 15v 调制逻辑电 源 6 Ytz1+ 调制功率电源 7 PGND 功率地 8 30V 功率电源 30V 9 Yrb1+ 热靶电源 10 Yrb2+ 热靶电源 11 Ydm1 大门电源 12 Ydm1 大门电源 13 Ycx+ 除雪控 14 PB 扫描器信号插座（JK2） 采用 20 端子双排插座，定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 2 Dgnd 逻辑地 3 Jzdm1 左大门状态 1 4 Jydm1 右大门状态 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Tzbw1 左靶温
31、1 14 Tzbw2 左靶温 2 15 Tybw1 右靶温 1 16 Tybw2 右靶温 2 17 15 模拟电源 18 15 模拟电源 19 Agnd 模拟地 20 PB 电源插座（JD） 采用 20 端子双排插座，定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 15v 调制电源 2 15v 调制电源 3 30V 功率电源 4 30V 功率电源 5 PGND 功率地 6 PGND 功率地 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 18 7 Sgz 工作电源信号 8 Scom 信号公共点 9 6V 致冷电源 10 6V 致冷电源 11 ZGND 致冷地 12 ZGND 致
32、冷地 13 +20 探头电源 14 +15 模拟电源 15 -20 探头电源 16 -15 模拟电源 17 TGND 探头地 18 AGND 模拟地 19 DGND 逻辑地 20 +5 逻辑电源 辅助信号插座（JK3） 采用 20 端子双排插座，定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 M1+ 1#磁头 2 M1- 1#磁头 3 M2+ 2#磁头 4 M2- 2#磁头 5 M3+ 3#磁头 6 M3- 3#磁头 7 M4+ 4#磁头 8 M4- 4#磁头 9 PB 10 PB 11 12 13 Sdw 电网电压检测 14 Scom 检测信号公共点 15 16 DGND 数字地 17
33、Thw+ 环温 18 Thw- 环温 19 20 AGND 模拟地 探头信号插座 4 个 探头插座采用 14 芯航空插座，参考型号 Y2M14ZJ。定义如下： 插座点号 代号 名称 插座点号 代号 名称 1 +15 模拟电源 2 AGND 模拟地 3 -15 模拟电源 4 ZW_GND 轴温地 5 Vzw+ 轴温电压 6 Ydb- 挡板电源- 7 Tpw-/Tdbw- 盘温/挡板温 8 Tqw-/Vxl 器件温度-/校零 电压 9 Wtz/Jdb 调制波/挡板状态 10 Ydb+ 挡板电源 11 DGND 逻辑电源 12 YzL 制冷电源 13 +5 逻辑电源 14 6.5V 制冷电源 通信插
34、座（KN232） 连接控制箱和主计算机。采用 DB9/F 插座。定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 2 TXL 发送 3 RXL 接收 4 RTSL 请求发送 5 GND 地 模拟信号插座 采用 DB37/F 插座，定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 CL5V 逻辑电源测量 20 CL15 15 测量 2 CL-15 -15 测量 21 CL30V 30V 测量 3 CL6.5V 6.5V 测量 22 CL15V 调制 15V 测 量 4 Vdw 电网电压 23 Vgz 工作电压 5 Vgw 柜温 24 Vhw 环温 6 Vzpw/Vzdbw 左盘温/左挡板 温 2
35、5 Vypw/Vydbw 右盘温/右挡板 温 7 Vzqw 左器温 26 Vyqw 右器温 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 19 8 IzzL 左制冷电流 27 IyzL 右制冷电流 9 AGND 模拟地 28 AGND 模拟地 10 AGND 模拟地 29 AGND 模拟地 11 Vm1 1#磁头电压 30 Vm2 2#磁头电压 12 Vm3 3#磁头电压 31 Vm4 4#磁头电压 13 Vzzw 左轴温 32 Vyzw 右轴温 14 Vztz/Vzdb 左调制信号/左 挡板状态电压 33 Vytz/Vydb 右调制信号/右 挡板状态电压 15 Vzbw 左靶温
36、 34 Vybw 右靶温 16 CL+20V 探头电源测量 35 CL-20V 探头电源测量 17 36 18 37 19 PB 屏蔽网 数字信号插座 采用 DB25/F，定义如下： 序号 代号 名称 序号 代号 名称 1 DGND 数字地 2 LM1 1#磁头逻辑 3 LM2 2#磁头逻辑 4 LM3 3#磁头逻辑 5 LM4 4#磁头逻辑 6 Lzdm 左大门状态 7 Lydm1 右大门状态 8 9 10 11 12 13 PB 屏蔽网 13 15 Ksd 上电控制 16 Kdm 大门控制 17 Ktz 调制控制 18 Kdb(KxL) 挡板控制(校零控) 19 Krb1 热靶加热控制 1
37、 20 Krb2 热靶加热控制 2 21 Kcx 除雪控制 22 23 24 25 3.4 远程管理机 远程管理机是探测站主机的辅助设备，通过监测探测站主机的远行状态和 探测站的电源供电情况，自主对主机进行复位、断电、重新通电操作。能自主 排除主机软件或操作系统死机等故障，同时也具备远程通信能力。 图 3.15 远程管理机前面板 远程管理机后面板有电源开关、电池开关、主机插座、信号插座、RS232 插座、电源输出和电源输入。电源开关是交流电开关，电池开关是设备的工作 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 20 开关。电源输入接交流电，电源输出有两组线：一组接工控机的电源，
38、另一组 接专线猫。如果是网络传输的话，就只有一组电源输出线。主机插座另一端与 主机 DB9 孔连接，用来控制工控机开机和复位。还有一个电话线接口，需要把 探测站电话接上。信号插座是接收工控机发出来的心跳信号，心跳信号是通过 主机内数字 IO 卡产生的。RS232 插座连接多串口卡扩展的串口，远程通信时使 用。 图 3.16 远程管理机后面板 远程管理箱具有以下功能： （1）记录探测站通信、电源状态的历史数据；监测探测站主机的运行状 态，当探测站主机软件运行发生故障时复位探测站主机； （2）内置后备充电电池，工作时间 2 小时以上； （3）具备远程通信能力。通过音频拨号网与远端连接。执行远端操作
39、命 令，实现探测站主机的远程启动、复位、关停等操作。 3.5 电源箱 电 源 箱 为 一 个 19 英 寸 4U 机 箱 ， 为 上 、 下 行 控 制 箱 和 轨 边 设 备 提 供 电 源 ， 电 源 箱 由 前 面 板 、 后 面 板 、 箱 体 、 电 源 组 成 。 包 括 如 下 电 源 ： 1、 逻辑电源：+5V，1.2A，纹波200mV 2、 制冷电源：+6.5：5A ，纹波60mV 3、 信号电源：+15V，1.5A，纹波30mV -15V， 1.0A，纹波30mV 4、 探头电源：20V，1A，纹波70kA 电压保护水平：Up1.5kV 3.6.3 信号防雷箱 采用 19
40、英寸标准机柜插箱式安装，对单向探测站，提供 4 路磁钢和 2 路通 信线路的保护；对双向探测站，提供 8 路磁钢和 2 路通信线路的保护。防雷出 入接线采用端子形式。 信号防雷箱按红规要求符合 GB50057-94(2000 版)和 TB/T2311-2002 技 序号 定义 备注 序号 定义 备注 1 AGND 模拟电源地 9 20V 探头电源 2 ZGND 制冷电源地 10 TGND 探头电源地 3 15 模拟电源 11 T15 调制电源 15 伏 4 15 模拟电源 12 G30 功率电源 30 伏 5 6V 致冷电源 13 PGND 功率电源地 6 5V 逻辑电源 14 PGND 功率
41、电源地 7 DGND 数字地 15 Vgz+ 8 20V 探头电源 16 Vgz- 交流工作电压检测 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 23 术标准：标称放电电流（8/20）：10kA。 图 3.19 信号防雷 3.7 车号智能跟踪装置 系统配置智能跟踪装置一套。采用经过铁道部评审认可的产品，输出数 据格式应符合红外线轴温探测系统智能跟踪装置接口规范的要求。 图 3.20 车号智能跟踪装置 车号智能跟踪装置前面板有 5 组灯，分别是正常、发送、错码、接收、和 发射。平时在侦听的时候，正常灯常亮，发送灯微微闪烁；接车的时候或者通 过 IPC 软件点击了车号控制按钮，这时
42、发射灯常亮，表示有微波信号发出，无 标签时，错码灯亮，接收灭，有标签时，错码灯灭，接收灯亮。所以过车时， 错码灯和接收灯是交替闪烁的。 4、 探测站轨边设备 探测站轨边设备包括探头箱（内装探头） 、卡轨器、过轨管组件、车轮传感 器（又称磁头） 、环境温度传感器、 车号天线。 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 24 图 4.1 图 4.2 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 25 图 4.3 4.1 车轮传感器 车轮传感器以下简称为磁头。开机车轮传感器定义为 1磁头，位置传感 器按行车方向分别定义为 2磁头、3磁头、4磁头。 磁头技术指标： 1、
43、直流电阻：小于 1.5K； 2、静噪声：小于 100 mV（Vpp） ； 3、适应车速：5 360Km/h； 4、绝缘电阻：大于 100 M； 5、具有防水、防潮、防震、防松动、抗电气化干扰性能； 6、物理中心触发信号随车速偏移不大于 2mm； 7、适用于所有型号的钢轨； 8、使用环境温度：-60 +80； 4.2 轴温探头 轴温探头是轴温探测的核心部件，按测温元件不同划分为： THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 26 a) 热 敏 探 头 敏 感 元 件 采 用 双 浸 没 热 敏 电 阻 ； b) 光子探 头 敏 感 元 件 采 用 碲镉汞光子器件。 按工作方式，划
44、分为调制探头和直流探头两种。光子探头是调制探头，热 敏探头是直流探头。 4.2.1 轴温探头的性能指标 热敏探头、光子探头主要技术指标应符合表 4.1表 4.2 的要求。 表 4.1 热 敏 探 头 主 要 技 术 指 标 序号 项 目 指标与偏 差 1 适应车速 5160km /h 2 轴温信号输出范围 10V10V 3 小信号5信噪比 20dB （有效值） 4 静态输出噪声 20mV（有效值） 5 动态输出噪声 30mV（有效值） 5 直流漂移 150mV/5min 6 系统建立时间 1s 7 适应工作温度 -40+60 8 视场集中度 4040mm2（距离为 1000mm 时0.5） 表
45、 4.2 光子探头主要技术指标 序号 项 目 偏 差 1 适应车速 5360km /h 2 轴温信号输出范围 10V10V 3 小信号5信噪比 20dB （有效值） 4 静态输出噪声 20mV（有效值） 5 动态输出噪声 30mV（有效值） 6 直流漂移 150mV/5min 7 系统建立时间 1s 8 适应工作温度 -40+60 9 视场集中度 4040mm2（距离为 1000mm 时 0.707） 4.2.2 轴温探头插座定义 表 4.3 探头信号插座。 插座点号 Y50EX-1415TK 名称/定义 代号 备注 A 探头电源 15/20 B 探头电源地 AGND C 探头电源 15/20
46、 L 轴温电压 Vzw THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 27 M 轴温地 ZW_GND N 调制信号/挡板状态信号 Wtz/Vdb D 屏蔽网 K 器件温/校零电压/ Tqw-/Vxl R 盘温/挡板温 Tpw-/Tdbw- J 挡板电源/校零控 Ydb-/Kxl- H 挡板电源/校零控 Ydb+/Kxl+ P 致冷电源 6.5V G 致冷电源 YzL E 逻辑电源 +5 F 逻辑地 DGND 表 4.4 轴温探头调制电机插座 插座点号 XS12J7 名称/定义 代号 备注 1 调制控制 Jtz+ 2 调制控制 Jtz- 3 调制电源 30V Ytz 4 调制电源
47、15V 15V 5 调制电源地 PGND 6 空 7 空 4.2.3 轴温探头的安装和固定 探头固定方式在本设备中做了突破性改进。一改以往螺钉固定方法，采用 磁力吸盘结构。安装时只需旋转磁力吸盘开关 90 使开关抬起，探头就可固定， 拆卸时将开关按下并旋转 90 就可取下探头。大大缩短了轨边作业时间。 4.3 探头箱 本系统每个方向有两个探头箱，分别安装在探测站的轨道两侧。探头箱由 下箱体、上盖组成，下箱体由壳体、第二级减震器、探头安装架组成；上盖由 壳体、隔热保护罩、排风扇、热靶大门组件、大门电机、除雪装置（选配）组 成。 4.3.1 探测方位 探测方位的确定是探头箱设计的关键问题。经我们对
48、多种车辆车型轴箱位 置的分析和现场试验论证，结合各种车辆特点，经过多次现场试验，最终确定 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 28 了探头箱的最佳安装方位：采用“双下探”的探测方式。外探探测角度是仰角 为 45，偏角为 3，在高于轨顶面 535mm 位置扫描器光轴中心通过距轨内侧 375mm。内探探测角度是扫描器光轴中心通过距轨内侧 265mm，仰角为 45， 偏角为 0 即平行于钢轨。由此可实现用一套扫描器完成客车和货车的兼探。 本扫描器角度调整结构简单，在以光轴为中心调整的设计宗旨下，使得窗 口最小化，调整不挡光，提高了信噪比，有效减少了光干扰。 4.3.2 热靶大
49、门组件 本系统采用热靶标定的自适应温度标定方法，实时获得轴温计算标准，使 系统能够自动适应探头工作状态的变化，轴温计算准确。根据环境温度的不同， 热靶标定需要 1.5 到 2 分钟。 热靶大门组合件除为轴温计算提供温度基准外，还要在列车到达前、后 将探头箱封闭，保护内部的清洁，并避免某些外界因素损坏内部部件。热靶大 门组合件由力矩转角电机驱动，热靶结构简单可靠，易于维护且在掉电状态下 能够保持自锁状态有效避免人为破坏。 图 4.4 扫描器探测位置示意图 THDS-A 型红外线轴温探测系统探测站硬件设备使用说明书 29 4.3.3 箱体结构 扫描器箱体采用玻璃钢模压成型薄壳结构，该材料具有尺寸精度易保证且 导热系数小，强度高，质量轻，不易腐蚀，外观光洁易清理等优点，完全满足 轨边振动，冲击，高温，
