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城市轨道交通车辆智能运维系统之探索及研究

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：孟双

[导读] 摘要：城市轨道交通在城市进步中发挥着关键的领导作用，城市进步也为城市轨道交通的安全、可靠、高效、集中化、网络化和智能化发展提出了更严格的要求。

        中车唐山机车车辆有限公司河北唐山 064000
        摘要：城市轨道交通在城市进步中发挥着关键的领导作用，城市进步也为城市轨道交通的安全、可靠、高效、集中化、网络化和智能化发展提出了更严格的要求。还需要在确保城市轨道交通系统能够安全且可靠运行的前提下，提高城市轨道交通设备智能管理水平，同时还应该在符合可持续发展战略要求的基础上，最大程度地减少维护成本，而目前，应如何降低其成本已成为铁路运输行业中重点关注与研究的热点问题。考虑到这一点，本篇文章就分析了对城市轨道交通车辆智能运维系统的研究和探索。
        关键词：城市轨道交通；车辆；智能运维；故障预测；健康诊断
        城市轨道交通车辆的智能运维系统属于是城市轨道交通车辆在信息时代落实维修的关键措施，这一系统能够明显减少维护支持所需成本，并显著提升维护支持效率和设备可靠程度。
        1 现状分析
        目前，上海地铁、北京地铁、广州地铁等地铁公司已经开始对车辆智能运维体系进行探索性应用，国内各大城市轨道交通企业均积极着手研究适用于自身的智能检修模式。智能检修解决方案一般通过在车辆制动系统、车门系统、牵引系统中安装传感器的方式，实现在线监测与预警。然而，其外设布局点有限，导致检修人员不能有效监测车辆运行状态。国内大部分轨道交通企业以设备安全运营为基本目标，检修制度较为保守，过度维修现象较为普遍，造成人力、物力和财力的浪费。与此同时，由于无法及时监测部分设备的状态，因此在计划性修程中未能及时对其进行维护，从而导致故障部件无法更换、车辆带故障上线运营等严重问题，形成安全隐患。
        2 车辆运维现状
        车辆属于是城市铁路运输非常关键的运维对象，通过研究车辆运维目前状况与具有的问题，就能够有力地支持科学构建智能的运维系统框架。但是，因为城市铁路运输的飞速进步，列车的技术迅速增加，运行的条件也更加复杂，也就缩短了列车运行间隔、延长了运行时间、这也给维修造成了很大压力，同时还使火车维护时间被削减、人员检查压力增加、故障的各种类型也更加多变、设备系统多样化、生命周期管理延迟、仓库管理分散、人工维护薄弱、信息平台集成性差等，这都会直接的影响到车辆的运行安全与设备可靠性。
        3车辆智能检修系统
        3.1智能检修机器人
        智能维护机器人通过机器人技术、视觉技术、各种控制技术以及高级算法来收集在动态以及静态条件下车辆底面和侧面的高分辨率图像以及图像分析技术，以用于识别车辆异常，这样就可以减少和改善劳动力压力，调节工作条件以及提升维护效率。
        3.2走行部智能检测
        行进部件检验系统安装于城市轨道交通车辆的入站线中，通过不间断检验自动执行行进部件和制动片的高分辨率图像的采集，并自动的监视行进部件的状态，以察觉异常情况。通过在库中使用履带侧检测装置收集车辆侧面的图像，可以得到车辆行驶部分侧面的清晰通过车辆图像，并利用数字方式在行驶部分和刹车片上使用异物图像处理技术，并可以检测出重点部份的缺失、变形等异常情况。
        3.3其他规划布局
        车辆的360°外观检查可以自动的监视核心部件的传统测距与可见零件的图像。

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检测区域主要有：螺栓和螺母松动和丢失，从各种管道中掉落、异物侵入、集电器、牵引装置和牵引。电机和变速箱等主要部件的损耗、变形等。如果存在异常，就会第一时间发出自动警报警示。
        轮对数字激光检查能够快速、精准、有效地检测轮对的轮廓、轮径和轮对内的距离，无线数据疏松可分析轮对的磨损与轮轨与车辆的接触，可对车辆稳定程度展开预警，并在提供早期安全警告的同时，还能够提供有关轮对维修决策的指南，以提高列车行车安全程度并增加轮利用时间。
        4车厂智能生产管理系统
        4.1车辆状态管理
        在车辆进入工厂区域时，系统就会使用定位设备自动的实时监控车辆的状况，自动的识别停在道路上的车辆，并提供车辆状况信息（路号，操作状态，维修状态，车辆故障信息等。）此外，可通过维护工作指令状态，逻辑状态计算，线股状态的实时异常检测，操作条件不一致的确认等，就能够提供智能安全性、方便维护人员查询设备状态信息，实时的定位目标车辆，落实管理。
        4.2定位管理
        在车辆步入仓库时，系统基站利用超宽带定位工艺和车载定位设备展开通信，以精准的定位车辆并将其实时体现于在仓库控制中心（DCC）的监视屏幕上。仓库中的主要设备（例如铁鞋）已连接。表面定位设备与仓库中的基站通信，系统就可以使用该基站来调整确切的位置。建筑工人利用头盔和徽章等定位设备和基站通信，DCC监视屏幕能够实时动态体现他们在仓库中的存在。在仓库内重要的高压和大功率建筑区域中，绘制了电子围栏，以防止没有经授权的人员步入，当有人闯入时，就会发出声音和视觉警报信号，这就消除了在电股道路区域内人员和设备的隐藏风险。
        4.3智能移动终端应用
        员工可利用手持终端填入维修工作指令，例如积分申请、停电申请、借领申请等，这就提升了登机操作批准、卖点要求、物品借用等检查过程的效率。落实了维护工作的全过程控制。扫二维码、填写相应设备的维护任务清单，也就落实了无纸化生产作业。另外，它支持多种故障报告形式，例如照片、视频和音频，也就智能地建议故障报告和处理人员参考过去的故障解决方案，并支持车辆状态、生产信息和维护数据的动态查询。
        结束语
        智能运维系统属于是一种基于设备的智能数字系统，其主要开发目标就是状态修复模式。它依靠大型数据中心，集成设备的历史数据，并使用实时监视设备来收集与处理城市轨道交通车辆使用及维护数据，设备故障趋势的识别以及设备状态诊断，还可提供早期故障警告与分层警报，以指导有关设备现场维护操作的智能管理。
        参考文献：
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        [4]邹震.城市轨道交通车辆装配过程中的质量控制[J].中外企业家，2018（33）：148.
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