张丹
中国铁路北京局集团有限公司北京动车段石家庄动车运用所 河北石家庄 050000
摘要：动车组的运用检修工作在流程上非常紧促，并且时间控制非常严格。这就要求运用检修相关的管理系统具备实时定位检修人员的位置、推送检修任务信息以及发出时间报警等功能。无线定位技术在实现这些功能方面具有非常重要的应用价值，本文从技术层面分析了无线定位技术的应用策略。
关键词：无线定位技术；动车组运用检修；应用
引言：
蓝牙技术和超宽频技术等无线定位手段在动车组运用检修工作中具有非常重要的作用，最主要的应用场景是借助无线定位技术来监控检修过程、定位并推送故障信息、统计路线时长、发送报警信息等，对这些技术开展研究可提高动车检修的效率和质量。
一、动车运用检修概述
动车组运用检修是从保障安全和设备运行的角度出发所做出的一种动车维护活动，并且这一工作在实际操作环节必须严格按照规章制度和操作规程来实施，每一项检修活动的过程和结果都要具备可追溯性，这样做的目的是为排查故障、优化管理以及追究责任提供可靠的依据[1]。鉴于此，在动车组的运用检修活动中必须采取有效的技术手段准确地获取检修过程中的各种数据，而其中最关键的一部分是定位跟踪检修人员，其中的难点包括多个方面。1）动车检修库中存在电磁干扰、声音干扰以及光电干扰等多种不利于跟踪定位的因素，例如，探伤镟修中就存在一定的电磁干扰。2）通常情况下大型检修站点的任务非常繁重，需检修的动车组也比较多，每一级检修任务都要在规定的时间内完成，在这种情况下就要尽可能减少检修人员的负担，减轻定位装置的重量。3）对检修人员的跟踪定位必须做到高精度和实时性，这就对设备的连续工作能力和复杂环境下的跟踪精度提出了较高的要求。
二、无线定位技术
无线定位跟踪技术不会对检修人员提出过高的要求，便于在动车检修库中应用，主流技术包括多种类型，但并非所有技术都适宜动车检修库中的环境，例如，ZigBee定位技术和WiFi定位技术容易因为环境干扰而产生较大的定位偏差，而精确度较高的红外定位技术缺乏足够的穿透性[2]。因此，在动车检修库中要求无线定位技术具备精度高、环境适应强、操作简单以及成本低等特点。在对比多种无线定位技术的优缺点之后，最终发现以下集中技术路线在这一工作场景下具有较高的利用价值。
（一）可用技术类型
第一，蓝牙技术。这种技术基于ISM频段来实现无线通信，其在工作状态下的频段为2.4GHz。蓝牙定位信标上可发出一定强度的信号，越是靠近信标，其强度就越大，终端设备正是通过测定最强信号所在的位置来实现准确的定位和跟踪。蓝牙定位信标发出的信号具有一定的范围限制，终端设备必须处在这一范围之内，否则无法接收到信号，重点测量RSSI值，然后借助特定的算法自动计算出信标所在的位置，其优点是信号穿透力强，使用成本比较低[3]。
第二，超宽频技术。该技术传播极窄的脉冲信号，不依赖载波，并且信号的传播一般控制在纳秒水平上，其带宽可达到千兆赫水平。这种无线定位技术的显著优点是能耗水平低、抵抗环境干扰的能力强以及信号发送和接收效率高。
（二）无线定位的方案
动车组检修库内影响无线定位的因素非常多，为了切实提高定位精度，可将超宽频技术和蓝牙定位技术综合在一起使用。各种设备的具体部署方式如下：1）超宽频技术收发信号的主要设备为定位基站，将其部署在检修库的顶部可提高对各个部位的信号采集能力，蓝牙定位信标距离作业场地不能太远，可设置在动车组的支撑立柱上[4]。超宽频技术可有效穿透检修库内设置的大量钢结构和设备，将其部署在上部，可覆盖更大的区域，在底部可能会存在盲区，此时主要依靠蓝牙技术对其加以弥补。同时，检修人员的只需要携带一些便捷的终端设备或者辅助定位的小型装置，例如，定位标签，这样就不会对检修人员造成过大的负担。
三、无线定位技术的应用
（一）监控作业过程
动车组的管理信息系统作为综合性的检修管理平台，具备发布检修任务、整合及展示检修结果的重要功能，在检修库中还要借助无线定位的终端设备采集检修过程中的各种信息，然后将其反馈到管理信息系统。在实践环节要遵循一定的工作流程，检修任务的分发由调度员来执行，而检修工长则根据调度员分配的检修任务安排具体的检修人员完成相关操作。而现场检修的人员从手持终端设备上读取任务信息，并且在无线定位装置的辅助下将其检修过程中的主要信息实时的推送到监控大屏上，整个检修系统中的数据实时更新依靠服务器自动完成。
（二）定位故障
动车组运用检修的重点是处理设备上产生的各种故障因素，检修人员到达作业现场之后可实时地接收到系统推送过来的各种故障信息，而这种根据作业人员的位置实时推送故障信息的功能就要借助无线定位技术来实现。其实现原理如下：检修人员携带手持终端设备进入到作业现场，此时系统可定位检修人员所在的位置，并且根据这一位置信息从服务器上直接获取当前位置存在的设备故障，然后将其推送到手持设备上，在利用语音播报等方式直接将这些信息传递给检修人员。
（三）统计检修时长和预警
路线时长统计在整个检修工作中具有重要的作用，其主要统计内容包括三期方面，其一是统计每一个检修工作人员的现场工作时长，其二是统一每一个班组的平均检修时长，最后是根据主要的检修位置统计其整体的工作时长。动车组的检修任务非常繁重，因而每一部分的检修工作都要在一定的时间完成，这样才能控制整体的作业时间，确保所有动车都能在规定时间内完成检修。预警功能就是将检修人员的现场作业时长与预定时长加以对比，在适当时机发出报警，提醒检修人员确保工作进度。
四、结束语
无线定位技术种类较多，但是在动车组的运用检修中要克服各种环境干扰因素，蓝牙定位技术和超宽频定位技术具备良好的抗干扰性能，符合动车组检修的需求。在具体应用中使用这些无线定位技术来定位故障信息、监控检修过程、监控检修时长等。
参考文献
[1]杨春辉, 詹珂昕, 王胜. 无线定位技术在动车组运用检修中的应用研究[J]. 铁路计算机应用, 2019, v.28;No.270(09):60-63.
[2]梅建才.动车组运用检修信息化管理探索[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2017(2):00046-00046.
[3]梁新辉. 无线定位技术在动车组运用检修中的应用研究[J]. 信息周刊, 2019, 000(041):P.1-1.
[4]孔博文,赵其敏,石振涛.信息系统在动车组检修运用管理中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017,000(010):4468-4468.
作者简介：张丹，男，19921012，汉，身份证号：211322199210123515，河北省石家庄市，本科，随车机械师， 研究方向：动车检修