智能诊断在铁路设备维修体制中的应用及前景刘晓磊

发表时间:2020/6/30   来源:《建筑实践》2020年2月第5期   作者:刘晓磊
[导读] 随着我国社会经济的发展,政府部门越来越重视民生工程的基础建设,其中铁路建设和设备维修就是其中之一。
        摘要:随着我国社会经济的发展,政府部门越来越重视民生工程的基础建设,其中铁路建设和设备维修就是其中之一。铁路设备的存在是保证铁路运输安全的重要前提。国家也十分重视这方面的工作,每年的投入也很大。科学技术的发展改变了铁路维修工作。智能诊断在铁路设备维修工作中具有重要意义。为了保证智能诊断在铁路设备维修中得以顺利实施,有必要做好相应的准备工作。
        关键词:铁路;维修体制;检测技术与智能诊断;对策性维修;
        通过对铁路设备维修制度分析,分析了智能诊断在铁路设备维修中应用以及未来发展前景。随着社会不断发展,铁路运输水平不断提升,铁路设备对于保障铁路运输效率有着重要影响。针对铁路行业当前发展态势,提出了全新的维修体制,从而进行策略性维修。
        一、分析铁路设备维修系统的弊端
        1.维修周期过短,易造成过剩维修。维修周期一般都是建立在设备故障率统计分析的基础上,是为了更加充分的保障运输生产效率和生产安全性。目前设备维修周期比较小,而且远远低于故障发生周期。尤其在各种设备维修制度中,规定了具体的周期这是不合科学管理要求的,而且该设备维修周期的不科学,将导致频繁维修,从而降低设备使用效率,使得生产费用提升。
        2.维修制度中基本没考虑设备状态。在进行常规维修过程中,没有考虑设备状态。当设备按照计划修周期进行检修时,在不考虑各个部件的运行状况下,就开始进行大拆大卸。在该维修过程中,将状态还比较好的零件解体,造成不必要的浪费。而且在整个设备零件拆装之后,设备精度以及运行效率都会降低,影响了设备使用寿命,安全运行也难以得到保障。
        3.设备的维修与使用脱节。铁路设备维修和使用,一般都不是同一个部门执行统一管理,而是由不同的部门进行管理。众所周知,设备维修需要专门部门统一管理,维修者不太清楚设备运行实际情况,这样便会使得维修质量比较低。对于其他设备使用部门来说,设备人为因素导致的故障也会出现,将使得设备出现诸多新问题。为了解决上述出现的问题,需要进行维修方式改革,将状态维修引入铁路设备管理中,这样的管理方式将成为未来发展必然趋势。
        二、铁路设备的维修体制的发展历程
        1.事后维修阶段。因为设备一般在开始,基本上是处于运行状态,所以一般都只有在发生了故障的时候,才会开始停机进行维修。这种方法一般都是在以前进行使用的,因为这种方法是不用进行安排定期的维修计划,是属于一种较为被动的方式,但是局域很大的缺点:首先,如果设备出现了谷中之后才停工,就可能会产生一些事故,从而对生命财产安全造成威胁;其次,对于设备的生命周期减少很多,因为如果能够定期的对于设备进行检修,就能够在设备有小毛病的时候进行积极抢修,从而会减少设备出现大的故障,能够让设备的工作时间延长很多,且能够减少很多金钱上的开销。
        2.定期维修阶段。在对于设备采购之后,需要对于设备进行定期的检测和维修,主要是需要在根据设备的不同,建立不同的维修周期,从而将设备的各项参数进行分析之后,进行整体的维修工作,来建立一个相对明确的维修周期。
        3.状态修阶段。维修主要是基于状态监测指导下开展的,主要是借助先进的仪器设备进行有效监测,一旦出现了故障的征兆就开始安排检修,这种模式耗费的时间和资金相对较少,但是维修的效果确实最好的。是一种经济并且科学的维修方案。目前我国主要采用的维修方式时定期维修,而且在对比之后发现,定期的维修和零部件的及时更换,可以最大程度的减少事故发生的概率,但是存在着一定的盲目性,不能作为一种科学合理的维修方法,不能适应铁路未来发展的趋势,还是需要进行一定的变革的。
        三、智能故障诊断技术研究现状
        1.基于信号检测的故障诊断方法。基于信号检测的故障诊断是根据检测所得的故障信号,通过特征提取和故障识别找出故障源。

因此,基于信号检测的故障诊断,其关键在于正确选择能真正反映设备运行状态的检测参数,然后采用小波分析、信息融合等方法进行故障诊断。
        2.基于模型的故障诊断方法。基于模型的故障诊断方法,其核心问题是产生残差,将残差作为故障的指示信号。其常用的诊断方法有:参数辨识法、状态估计法、等价空间法等。基于模型的故障诊断方式不但能够克服专家系统知识的获取瓶颈,而且能够诊断未预测的故障,因此受到了业界的广泛关注。
        3.基于知识的故障诊断方法。此方法不需要对象的精确数学模型,而是根据人们长期的实践经验和大量故障信息而设计出的一套智能计算机程序。知识有浅知识和深知识之分,目前被广泛采用的是基于浅知识和深知识相结合的智能诊断,如模糊专家系统、神经网络专家系统、故障树专家系统等。
        四、智能诊断在铁路维修体制中的运用
        1.收集设备运行状态数据。不断推行状态维修,引入了智能诊断技术。这是建立在故障诊断技术基础上的技术。借助先进的诊断测量仪器作为手段,在使用过程中可以准确的检测和收集到相关信息,为设备维修提供详细的设备数据。这些数据应该得到科学管理和处理。才能更好的根据设备运行实际情况,做出正确的诊断,从而获得科学的决策。大力发展智能诊断技术同时,设备维修效率会逐渐提高,而且针对性更强,可靠性更高。一般而言,智能诊断方法比较多,有振动法、油液法、温度法、铁谱法、声发射法、红外线法等等,在进行诊断过程中,应该基于实际的设备情况选择诊断方法。从实践经验中发现,机械动力设备故障出现,很大一部分都是因为振动引起,振动是导致故障出现之根本原因,而且这些振动可以通过信号进行传输。针对这一现状,在进行信号测量时,一般都是结合一些诊断技术在进行,导致该诊断方式在铁路设备维修中得以顺利推广使用。
        2.微机软件使用。随着社会不断发展,近年来,数据采集和配套诊断微机软件大量出现,相应的故障诊断专家系统在铁路设备维修中得以应用,该应用程度显示出智能诊断的重要性。带着数据采集器在现场进行巡检设备振动情况,再将收集到的信息带回计算机机房中,对采集器的振动值、振动波形进行分析,可以准确的分析出这些数值,方便后期设备维修。一般而言,在测量完成后需要将其连接在计算机接口上,建立起专门的设备维修档案。另外,在进行建立过程中,还可以获得相应配套软件进行分析,从分析机器故障值中确定出维修方案。
        3.完善智能诊断。智能诊断在铁路设备中使用范围不断推广,使得技术发展水平逐渐提升。铁路设备在行业发展中起到关键性作用,使得我国铁路经济发展水平得到保障。该技术使用前景非常广,技术使用使得国民经济发展水平不断提高。根据铁路部门统计,从我国铁路设备更新以来,我国投入的改造资金高达一百多亿。在设备维修中的经济投入也高达一百多亿。该技术可以发挥出实际作用,节省大量经济投入,还使得设备运行水平不断提高。当前,不仅我国非常关注设备维修带来的社会益处,国际上也开始重视,战略性发展方式逐渐出现。很多的企业开始不断精简人员,但是维修部门不会出现精简人员现象。在该发展态势下,铁路维修智能诊断应用越来越迫切。因此,铁路部门在进行大力普及该技术过程中,还应该开展设备故障预报智能专家系统以及寿命预测等等相关研究和开发。
        4.对策性维修体制。虽然当下的状态维修志在必行,但是实践证明,状态维修这不是仓促就可以实现的高效率维修。应该具备一定的技术基础作为支撑,配套先进的智能诊断系统,需要做好充分准备。在进行状态维修过程中,应该根据我国国情,结合铁路设备管理中设备维修现状,基于设备运行安全性基础上开展。这样才可以更好地节约维修成本,缩短维修时间,提高设备利用率,使得经济和技术都达到双优化目的。
        总之,智能诊断在铁路设备维修中的运用是科学技术发展的重要体现,这代表着我国的铁路运输行业在不断的发展前进。相关的部门应该重视铁路设备的维修工作,积极加强智能诊断方法在铁路设备维修体制中的运用。
        参考文献:
        [1]张斌.智能诊断在铁路设备维修体制中的应用.2018.
        [2]冯玉丹.铁路机车综合无线通信设备智能诊断测试系统.2019.
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