摘要：最近几年在我国地铁建设高速发展的同时，地铁安全问题也愈发突出，各类地铁安全事故屡屡出现，此种情况下地铁安全车辆安全检测系统就显得异常重要，这种系统能够及时检测地铁车辆轴承温度、车辆擦伤进行在线检测等安全问题，保证地铁安全运行过程中安全。本文以现有的研究资料的基础上详细论述了地铁安全检测系统及其结构设计，在该系统当中能够在线实时监测轴承温度等功能，能够有效的提供地铁车辆的运行安全，保证了人民群众的生命和财产安全。
关键词：地铁车辆；车轮擦伤；结构设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
地铁车辆安全检测系统是地铁管理系统过程中的重要组成部分，这种系统是针对地铁的实际运行情况，针对可能存在的安全问题开发的一套安全检测系统。主要针对地铁车辆轴承温度、车轮擦伤进行实时在线检测的监控系统，这种系统主要是由中央管理机，地面检测设备等组成的，能够有效的识别地铁车辆运行过程中的出现的滚珠磨坏碎裂、轴承掉皮等问题，能够帮助技术人员及时确定问题存在于哪列车、哪辆车、第几轴、左右侧等，为技术人员解决地铁车辆安全问题提供准确的依据，及时解决各类地铁车辆的安全问题，防止地铁安全事故的出现，保护人民群众的生命和财产安全。
一、系统的主要技术原理
地铁车辆安全检测系统开发过程中所设计的技术原理有很多，其中包括车辆轴承温度探测原理、平轮检测原理等等，具体技术原理如下：
1. 车辆轴承温度探测原理
地铁车辆在运行过程中，车辆轴承在使用过程中会产生大量的摩擦热，摩擦热会传导给轴箱。这种情况下一旦轴承出现故障，在非正常运转的情况下摩擦热会迅速升高，在短时间之内导致轴箱温度迅速升上，最终产生热轴现象，热轴是导致地铁安全事故的一个重要因素。而车辆轴承温度探测原理一般是利用红外线温度检测系统，对轴承等特定部位进行无接触的在线温度检测，根据检测结果对该部位进行统计分析。检测结果可以分为两类，也就是正常轴温和非正常轴温，其中非正常轴温又可分为三种，也就是微热、强热和激热，针对不同的非正常轴温，系统会给出三种处理模式，也就是警告、减速、停车，在提醒地铁技术人员的同时避免安全事故的发生。
2. 平轮检测原理
在地铁列车运行的过程中，如果存在异常制动等原因，很容易导致车轮踏面的损伤和剥离，这些问题统称为“平轮”。在列车运行过程中平轮问题会引起轨间周期性的冲击、振动，这对轮轨带来很大的损害。在平轮检测原理当中主要是利用了振动学原理，利用安装的加速度传感器，在短时间内检测平轮对钢轨的冲击、振动的具体情况，将收集的振动信息进行分析处理，并对振动情况进行识别、分级，将信息反馈到技术人员手里，使技术人员能够及时了解平轮运行情况，为检修工作提供正确的依据。
3. 车号自动识别原理
车号自动识别是一种自动判定故障源的方法，该种方法主要利用了微波发射调制技术，在使用的时候先将车辆号等信息记录在无源标签上，把改标签按照顺序贴在车辆的底部，车辆运行的过程中可以使用地面天线发射微波来接受标签上的车辆信息，利用信号解调设备解调手机到的微波信号获得车号以后，可以直接传输了中央机，使列车长能够及时掌握列车的整体运行情况。
二、地铁安全检测系统的结构设计
在地铁安全检测系统的结构设计上，要求系统必须安装在平直线路上钢轨的中间位置，而现代城市地铁基本上采用的是水利道床整体结构，这种设计方式与一般的铁路道渣结构设计方式有着明显的不同，结构及安装设计必须根据跟地铁的运行需要进行单独设计。
1.红外线轴温探箱结构设计
考虑到探箱本身的使用需要，在机构设计上一般选择重量轻、抗腐蚀的材料，现在国内外多数探箱彩通的是玻璃钢浇筑而成的，主要是由箱体、中盖和上隔热罩（阻隔热传输）等部分组成，在隔热罩与中间盖之间一般会用隔热材料填充，并预留一定的隔热空间，其作用是就是防止温度过高影响探温的准确性。在隔热罩的设计上一般采取两侧突出的方式，这种设计主要是为了预防动机大雪把探测口盖住，使雪能够通过探测口及时排到道床上。需要注意的是南方的一些地铁也采用这种结构，因为这种设计还能利于探测箱排风降温。在探测口的斜下方设计一个保护门结构，在不运行的时候关闭可以起到保护探头、防止异物进入的作用。具体结构看图1
图1探头箱保护门
此外，为了防止车辆运行过程中的震动对探头位置的影响，需要将红外探头安装到探箱当中的三维等刚度减震器上，能够减少探头振动和唯一。探头的一般以45°角安装，这样探头就能收集到运行方向后面的温度，后面的问题才是轴承的真正温度。在探箱的安装过程中还应该考虑减震的问题，可以加装橡胶垫，探箱可以在底部固定板上移动，这样通过灵活调整来保证探测位置的准确性。底部的固定板需要用膨胀螺丝固定在水泥道床上，这种设计安装检修起来都比较灵活方便。
2.平轮检测的安装设计
平轮检测部分需要完整的测试一个车轮，这就是需要合理确定振动加速传感器的测试范围和安装量，根据地铁车轮周长一般来说需要安装五个传感器才能完整测试一个车轮的振动情况。在安装振动加速传感器的时候，必须牢牢将其固定在钢轨上，能够承受住测试到平轮时的冲击。为了保证振动加速传感器的能够固定在钢轨上，在这里可以先用螺丝拧在平的夹轨卡块上，再用固定脚将缝隙填满固定。夹块的设计要与钢轨底边形状一直，两侧开槽并能卡在钢轨底部，用螺栓固定好以后，再将保护罩固定在传感器的夹块上。在传感器的电缆线布线上，为了防止振动对电缆线的影响可将电缆线穿在保护管理面，沿着量钢轨中间线槽集中起来，沿着相同方向用高压胶管顺道机房内，注意线槽也应该用膨胀螺栓固定在道床上。
3.车轮传感器的安装设计
车轮传感器的安装设计设计上与振动传感器的安装方法基本相同，车轮传感器也安装在钢轨上的，在使用的过程中利用电磁原理，这种无源电磁轻轨在车轮经过的时候会产生一个脉冲信号，通过脉冲信号可以了解车轮的运行情况。车轮传感器产产生的脉冲信号主要是由开机、开关门、关机磁钢等部分组成的。开机信号的作用主要是做好系统的打开准备接车测试，开关门信号主要是用来测试速度和控制脉冲信号采集的。关机信号是列车经过系统完成测试后用来关闭测试系统用的。
三、地铁安全检测系统的工作过程
在地铁不经过的时候，地铁安全检测系统处于一种关闭的状态，此时系统仅仅是定式进行系统功能的自检，如果没有问题就提示正常，如果自检出现问题会向操作人员提出警示。而在有列车经过的时候，系统会自动开机磁钢发出来车信号，其它检测系统会自动进入待件检测的状态，按照预先设计的检测过程检测地铁车辆轴承温度、车轮擦伤等情况，检测结果会在第一时间传输到中央机，中央机根据程序分析的检测结果形成可读报告文件，供技术人员进行处理。在实际运行中中央机会每隔几秒就会探测车报文的情况，探测站给出有无车报文，有的话会传到中央机，让技术人员就车报文的内容进行处理，这是一个循环进行的过程。
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