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广皓天
我们的公路和天桥已经挤满了车辆，因此需要转向另一种交通解决方案：铁路。这种转变在推动铁路行业改善基础设施和维护流程方面发挥了重要作用。因此，大约25%到35%的列车运营费用用于轨道维护需求。所需要的是具有成本效益的铁路解决方案。
对于优化铁路行业工作的解决方案的需求变得越来越重要。这些解决方案将有助于在开发的早期阶段发现缺陷，使作业人员能够在损坏变得严重之前进行修复。当车辆计划进行维修或大修时，了解损坏和严重程度是有益的，可以减少操作问题，优化车队的可用性，并减少总体损失和中断费用。
机械传感器
实现的解决方案之一是机械传感器。这些传感器用于测量轨道几何参数。1953年超声换能器被引入铁路检测之前，电磁技术一直是高速铁路网中检测铁路内部缺陷的主要工具之一。从那时起，各种检查方法被用于监测铁路基础设施的健康状况或作为预防铁路故障的措施。
轨道轴承和车轮是列车的重要组成部分；任何缺陷都可能导致严重后果。轨道车轴轴承的过早故障会导致列车运营成本显着增加，并可能影响列车安全。健康的轴承会产生一定程度的振动和噪音，但有缺陷的轴承会产生相当大的振动和噪音水平。同样，铁路货车上的车轮缺陷已被确定为铁路基础设施和机车车辆损坏的重要来源。它们还会导致噪音和振动排放，而减轻这些噪音和振动的成本很高。
铁路车辆车轮缺陷直接影响铁路基础设施磨损和损坏的增加。因此，这会增加维护和维修的额外成本，从而缩短机车车辆的使用寿命和可用性。列车车轮缺陷的早期检测在为列车运营商提供必要维修的及时信息方面发挥着重要作用，可以防止车轮进一步恶化和对铁路基础设施的进一步损坏。
在过去的几十年里，在数据驱动铁路的帮助下，人们越来越关注用于支持铁路领域决策的测量技术的质量。传统上，根据既定标准进行高精度检查，或者在检查不切实际的情况下，使用定期行动来支持铁路内基于安全的决策。虽然安全仍然是首要任务，但维护决策已引起越来越多的关注。状态监控系统旨在识别资产的状态并为决策过程提供信息。因此，这有助于减少紧急且代价高昂的计划外干预措施的发生率，从而提高性能和安全性。
传感技术
不同的传感技术监测轴箱轴承和车轮，例如振动/加速度、麦克风/声音测量、声发射/超声波和热。振动、声音测量和超声波技术用于检测早期缺陷。另一方面，热传感器基于检测严重缺陷的轴承和车轮产生的热量。
铁路运营商提出了对更具成本效益和环境友好的解决方案的需求。这导致将许多技术集成到传感器本身中，以减少额外费用。例如，市场上的新型传感器基于压电PVDF材料内的振动能量收集技术，这种技术既环保又成本低。该技术与传感器设计相结合，利用压电PVDF材料将振动转化为电能。该技术基于悬臂结构，当悬臂振动时，它产生的电能储存在超级电容器中。之后，来自电容器的电被传递到传感器。
总之，当前市场对铁路行业提出了特殊要求，导致对具有成本效益和以安全为导向的解决方案的需求增加。轨道轴轴承和车轮传感器在检测可能导致严重后果的早期缺陷方面发挥着重要作用。能量收集技术在节省资金和环境方面也发挥了作用。
(原标题：经济高效的铁路解决方案：轴承和车轮传感器)
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