軸温探測

列車在運行中，車軸與軸承相互摩擦產生熱能。當車軸與軸承間出現故障時，摩擦力增大，產生的熱能就隨之增加，軸箱的温度也隨之升高。因此，測定軸箱的温度變化，可以確定軸箱的工作狀態是否正常。鐵路行車早期，採用手摸軸箱的辦法來判斷温度的變化情況，並以手的感覺來確定車輛與軸承間的工作狀態。採用這種方法，檢測人員勞動強度大，效率低，而且人的手感有差異，沒有標準。

紅外線軸温探測設備由探頭、軸温信息處理裝置、傳輸線路、信號報警裝置等部分組成。①探頭:由光敏器件和光電轉換器件組成，安裝在車站預告信號機外的鐵路鋼軌旁邊的水泥基礎上。它的作用是通過光敏器件採集軸箱的紅外線輻射能，經光電轉換器轉換為電信號輸出。電信號的強弱與軸箱的紅外線輻射能成正比。②軸温信息處理裝置：由電子管或晶體管、集成電路或微型計算機等組成的信號處理系統，將探頭傳輸來的電信號進行整形、放大和處理。③傳輸線路：利用專用電纜線路、微波電路或多路載波設備等把經過軸温信息處理的電信號傳輸到信號報警或顯示中心。傳輸制式採用調頻制，頻率一般選在音頻範圍內。④信號報警裝置：接收軸温信息的電信號，並在軸温超出規定差值或一定比值時，自動發出視覺信號或聽覺信號的裝置。報警的方法有極限法、同軸比較法和同側比較法。極限法是軸温超過一定極限值時報警。同軸比較法包括軸差法和軸比法，軸差是指同一車軸的兩個軸承的温度差值，軸比是指同一車軸的兩個軸承和温度比值，當差值或比值超過一定數值時報警。同側比較法是一輛車或一列車的同一側面各軸承温度比較，超出一定限值時報警。

軸温探測的結果由描筆記錄器、數字顯示器、軌道顯示板等表示出來，能夠直接確定熱軸在列車車輛的位置。

在鐵路沿線一般每隔30～50公里設置一個紅外線軸温探測設備，用以預報熱軸故障。預報方式有：①在有鐵路車輛停車檢查軸温作業的車站，對熱軸故障一般就地預報，並進行處理。②在鐵路沿線區間設置紅外線軸温探測設備，發現熱軸故障時通過傳輸回線將信息傳輸到控制系統中心，由控制系統中心確認後，再通過鐵路行車指揮系統發出警告。這種方式對速度不超過300公里/小時的列車，能夠有效地跟蹤檢測軸温的變化，並能及時發現熱軸故障。

中國鐵路自1978年開始推廣具有自主知識產權的紅外線探測技術以來，經過30年的發展，紅外線探測設備總量達到3412台，已經全部覆蓋中國鐵路7.8萬km的營業里程，形成了世界上最大甚至是最先進的紅外線軸温探測網絡，每年都防止了大量燃切軸事故，為鐵路運輸安全生產做出了貢獻。紅外線軸温探測系統的發展大約經歷了4個階段:第1階段以探測滑動軸承為主，技術方法是採用描筆記錄儀，將得到的結果在記錄紙帶上畫出對應於滑動軸承温度的等高線，探測設備無法對數據進行分析、處理和存儲，設備稱為一代機；第2階段以探測滾動軸承為主，兼顧滑動軸承，採用計算機技術，能夠對探測數據進行分析和處理，並進行數據存儲，設備稱為二代機；第3階段以適應高車速為主，採用光子探頭技術，並加裝了車號跟蹤裝置，實現了車號智能跟蹤和熱軸預報，設備稱為三代機；第4階段全面利用5T預報信息進行綜合預報，並採用了雙探結構，熱軸預報的準確性高，較好地適應了鐵路提速和重載的需求，並統一制式，統一標準，設備稱為四代機或統型機。對紅外線軸温探測系統的發展歷史進行回顧和展望，有助於紅外線工作者更好地做好各項工作 ^[1]  。

建議根據紅外線軸温探測系統的技術特點，科學地設置熱軸預報門檻值，提高運輸效率，理性地界定人機責任，恰當地採取處置措施，以設備質量責任促進技術發展，提高紅外線熱軸預報的兑現率。

轉變運用觀念，樹立起保安全、保暢通的觀念是確保紅外線走向健康發展之路的重要思想基礎。因此，各級紅外線技術管理人員尤其是紅外線設備研發人員，要充分認識到“安全是手段，暢通是目的”，沒有運輸效率和經濟效益的安全模式就沒有出路。為此，建議加強紅外線預報兑現率考核及紅外線設備誤報原因分析，按照《鐵路行車設備故障調查處理辦法》嚴格定責，追究誤報責任，確保迅速轉變運用觀念。

提高熱軸預報，兑現率大秦線、青藏線紅外線雙探結構的運用實踐證明，內外結合的探測模式能夠大幅壓縮陽光干擾和密封罩摩擦熱造成的誤報，從而大幅提高紅外線預報兑現率。因此，加快雙探改造是提高兑現率的有力措施。同時，要加強對熱軸故障規律的研究，針對列車牽引定數不斷增加、列車運行速度不斷提高的特點，修改熱判模型，優化熱判標準；要完善設備自檢功能，屏蔽設備自身故障造成的誤報；要充分利用5T預報信息，對熱軸故障進行綜合判斷。

完善故障判斷手段，研究開發紅外線激熱攔停故障判斷系統，由系統對列車是否能夠繼續安全運行進行智能判斷，縮短列車區間停留時間，減少誤甩、誤放，把機車乘務員從僅憑經驗進行故障判斷的低級手段中解放出來，確保運輸安全暢通。同時，通過記錄預報軸承圖片和原始温度，對軸承故障表現形式進行研究，為熱判標準的完善提供第一手資料，提高紅外線軸温探測系統的預報品質 ^[1]  。