本項目提供一種鐵路道岔固定螺栓智能檢測裝置，包括數字處理集成電路、超聲相控陣探頭、相控陣超聲智能分析軟件和便攜式超聲成像儀器。采用超聲成像技術作為檢測平臺，通過定制型超聲檢測工藝開發以及定制型軟件為支撐，完成鐵路道岔固定螺栓的智能檢測。該裝置通過相控陣探頭發射超聲波，再由數字處理集成電路對回波信號進行處理，之后通過定制相控陣超聲智能分析軟件，實現道岔固定螺栓免拆卸狀態（折斷、裂紋）的檢查分析，并且能夠實時在線判斷螺栓狀態；另外，通過設計便攜式超聲成像儀器，可以實現智能檢測分析、數據存儲、維修數據、檢測報告等功能。該檢測分析裝置可以提高道岔螺栓狀態的檢測效率，減輕工人的勞動強度，保證列車的安全運行，特別適合鐵路道岔固定螺栓的智能檢測，符合未來軌道交通行業的發展趨勢。
關鍵技術:
該項目使用超聲相控陣技術，實現鐵路道岔固定螺栓的智能檢測，可解決目前鐵路道岔固定螺栓故障檢測中存在的一些問題：
（一）發展適合于螺栓檢測的超聲相控陣成像技術。與現有單晶探頭超聲檢測技術相比，超聲相控技術利用電子控制方式實現波束偏轉，可進行連續電子“面”掃描，探頭的布局保證各自的聲束掃描角度范圍之間存在重疊區域（其超聲相控探頭如圖2a所示），實現檢測區域的快速高效、全覆蓋檢測，圖2b；另外，超聲相控技術可以控制聲束在待檢區域內連續變焦，使得在整個檢測區域內都可以保持幾乎一致的掃描精度，且可以在待測區域內不同位置實現聚焦，缺陷處的回波能量更強，檢測靈敏度更高，更易于發現缺陷。
（二）實現直觀顯示檢測結果。與現有檢測系統相比，相控陣超聲智能分析軟件可以實現道岔固定螺栓免拆卸狀態（折斷、裂紋）檢測分析、在線實時判斷螺栓狀態。另外，可以生成二維或三維直觀圖像，使得缺陷判別更加便捷，對于檢測人員的技術水平和經驗要求低。
（三）定制開發便攜式超聲成像儀器。提供螺栓智能檢測分析、數據存儲、維修數據、檢測報告等功能。與傳統的定期維修模式相比，該螺栓智能檢測裝置符合大數據時代對于設備的預測性維護要求，通過收集海量數據并進行分析，及時發現并預防螺栓可能存在的安全隱患，讓鐵路道岔保持正常穩定工作，這不僅能提高運維效率，還能減少系統的維修費用。
應用市場:
截至2020年，我國鐵路運營里程已達到14.6萬公里，共設立18個鐵路局。僅以西安鐵路局為例，其下轄高鐵車站共使用近800組道岔，平均每個道岔使用5臺轉轍機，每臺轉轍機包含4個固定螺栓，根據現有檢修規程，固定螺栓每10天外觀敲擊檢查一次，每兩年拆卸檢查一次，檢修耗時嚴重且代價高昂。鐵路道岔固定螺栓的智能檢測分析裝置屬于專用儀器，涉及數據存儲、智能檢測分析、檢測報告生成等功能。裝置價格低廉，功能強大，可以滿足鐵路道岔固定螺栓的運維需求。該項目產業化后，可以填補國內市場空白，適合面向國內鐵路推廣，具有廣闊的應用和推廣前景。
此外，該裝置還可以推廣至風電領域，用于風電場高強螺栓的運維。以華能集團為例，其目前擁有風機約1.2萬臺，每半年需檢測一次高強螺栓力矩。若開展在役風電機組高強螺栓力矩檢測技術服務，每臺風機螺栓力矩檢測費用0.9萬（每臺風機高強螺栓約900顆×10元/顆力矩檢測費），螺栓力矩檢測費用約1.08億。
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