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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:施勇全
研究生(外文):Yung-Chuan Shih
論文名稱:道岔監控系統
論文名稱(外文):Turnout Monitoring System
指導教授:鄭平守
指導教授(外文):Ping-Shou Cheng
口試委員:楊證富陳華明黃智裕鄭平守
口試委員(外文):Cheng-Fu YangHua-Ming ChenChih-Yu HuangPing-Shou Cheng
口試日期:2013-06-01
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:電子工程系碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2013
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:70
中文關鍵詞:道岔轉轍器監控安全
外文關鍵詞:TurnoutSwitch MachineMonitorSafety
相關次數:
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由於鐵道運輸系統具較高便益與安全特性,因此廣受很多先進國家或都市青睞,隨著鐵道運輸系統路線不斷延伸與擴建,道岔(Turnout)系統在運輸密集的車站或維修基地須被大量安裝使用,以遂行提升車站區或基地內軌道車輛調度效能之目的。道岔功用主要為使車輛由原本軌道轉換到另一指定軌道時必要裝置,因此功能性確保與安全規範必須很嚴格管理與監控,尤其越高速度行駛的軌道運輸系統對道岔運轉功能的安全性及可靠度要求越高,若道岔發生錯誤側失效(Wrong Side Failure, WSF)或故障異常時,輕則影響列車正常運輸調度,重則可使行駛中列車發生出軌翻覆等重大傷亡事故,於歷年各國鐵道運輸系統重大意外事件中,因道岔異常所導致事故事件更是屢見不鮮。
一般道岔裝置須仰賴轉轍器驅動使其運作,透過道岔相關連接桿件以推移或拉回的傳動方式,使岔尖部之可動軌移動至所規範動程距離後,再予以穩固鎖定,使閉合側保持靠密狀態,以利車輪能安全順利進入道岔區域。若道岔或轉轍器任一發生異常,將使道岔無法扳轉至指定位置,並取得號誌系統(Signaling System)定位訊號時,此時系統便將道岔將視為故障,基於安全考量即無法提供列車行駛通過。
鑑於道岔在鐵道運輸系統中須扮演極高安全等級要求,本研究利用非侵入迴路式接近感測器、插銷型推力感測器及電流感應偵測器等感測元件安裝應用,達到更完整性地監測道岔閉合側、轉轍器推力及轉轍器馬達電流等諸多關鍵性安全參數,以提升整體道岔運作安全性及可靠度,增進道岔維修品質與效率。亦可於道岔發生故障前,監控偵測出異常變化數值並產生告警通報,以利維修人員能及早執行矯正性調整檢修,並可改善以往均須夜間維修時間帶派遣維修人員至道岔現場實施量測檢修才能得知道岔狀況的窘境,同時降低檢修維修人力成本,檢修後也可確認檢修成效是否達到預期;於道岔異常故障發生時,協助維修人員即時判斷出異常位置,提高緊急搶修效率,減少因道岔故障檢修時間對列車正常營運的影響衝擊。

Railway Transportation is widely popular by many advanced countries and cities due to high convenience and reliable safety. Therefore railway line is continuously extended and constructed, meanwhile, Turnout system is widely applied and installed at intensive-transport station and maintenance depot, so as to enhance the capability of flexible and efficient train operation. Turnout is responsible for a required equipment of a running train transferring form original track to another appointed track. The functionality and safety of Turnout under a strict control and monitoring is absolutely necessary, especially high speed rail requires more high-level requirement of safety and reliability for Turnout specification. In case of wrong side failure (WSF) or malfunction, minor effect causes train operation delay and lose, the worst case possibly makes train derailed and terrible accident happened, especially in high speed train. A review of railway accident history in the world, the accident happened at Turnout area is common occurrence.
Normally a Turnout requires the driving device, switch machine to achieve a moving process. By using connective rods with Turnout, switch machine push or pull the tongue rail of Turnout to reach a specified position and firmly lock, so as to the wheels of a running train can safely enter to Turnout area. In case that switch machine cannot successfully push or pull Turnout to specified position with required end detection signal, Turnout will be determined as a malfunction. For safety concern, any train is prohibited to enter or pass this Turnout without detection.

In order to fulfill the high safety requirement of Turnout in railway system, the research approach, Turnout monitoring system adopts non-invasive proximity sensor, stress sensor and current sensor to monitor some critical parameters, including close side of tongue rail of Turnout, throwing and resistance force of Turnout and motor current of switch machine. To seek for enhancement of safety and reliability of Turnout operation, improving maintenance quality and efficiency. Before Turnout failure happened, to identify relevant irregular deviation or variety and indicate a warning for maintenance staff to early implement corrective adjustment or inspection. It can improve the present maintenance manner that Turnout status requires sight of inspection by maintenance staff in person at site of Turnout at maintenance period, to reduce maintenance cost of manpower and confirm that maintenance performance is fulfilled as expected. In duration of Turnout failure, help maintenance staff to accurately identify the failed point or symptom and accelerate troubleshooting efficiency to decrease the negative effect of train regular timetable of departure or arrival due to emergency Turnout handling.

目 錄

中文摘要
英文摘要
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 研究動機
1.3 章節說明
第二章 研究探討
2.1 道岔基本架構與型式
2.2 轉轍器裝置
2.3 轉轍器裝置之控制原理
2.4 道岔與轉轍器之安全性與可靠度要求
第三章 道岔監控系統
3.1 系統架構介紹
3.1.1 閉合感測器
3.1.2 插銷型推力感測器
3.1.3 電流感測器
3.1.4 現場資料收集箱
第四章 系統整合與實驗結果
4.1 現場硬體安裝與整合
4.1.1 硬體裝置安裝
4.1.2 監控應用軟體
4.2 道岔異常模擬與監控顯示
第五章 結果與討論
參考文獻
附錄

參 考 文 獻
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QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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