电力机车智慧调试系统设计分析

电力机车智慧调试系统设计分析

张如意 班兴钰 姜笑寒

中车大连机车车辆有限公司 辽宁省大连市 116045

摘要：随着我国铁路事业的快速发展，电力机车作为牵引动力的核心设备，其性能和可靠性至关重要。然而，在实际运用过程中，如何提高电力机车的调试效率和质量，确保列车安全、稳定、高效运行，成为亟待解决的问题。为此，提出了电力机车智慧调试系统的设计，以实现电力机车调试过程的智能化、自动化和高效化。

关键词：电力机车；智慧调试系统设计；趋势

引言

为解决机车调试效率、质量要求的日益提升与机车调试工艺原始落后现状之间的矛盾，机车调试亟待通过信息化、互联化、智能化技术，升级现有系统。在生产制造业发展的大趋势下，充分借鉴先进经验，把生产调试与数字化、信息化、智能化进行深度融合发展，是提高电力机车调试工艺水平、保障生产质量、提高调试效益的关键技术手段。

1电力机车智慧调试系统特点

1.1系统集成特点

（1）高度集成：电力机车智慧调试系统采用模块化设计，将各个子系统进行集成，实现了调试过程的自动化、智能化。高度集成使得系统具有更好的稳定性和可靠性，降低了维修成本和维护难度。（2）系统间的协同：电力机车智慧调试系统能够实现与车辆监控系统、故障诊断系统等其他系统之间的数据交互和协同工作，提高了调试效率和准确性。

1.2智能化特点

（1）智能诊断：智慧调试系统能够对电力机车的各种参数进行实时监测，自动诊断故障原因，为维修人员提供有针对性的解决方案。（2）智能调整：系统根据电力机车的实际运行状态，自动调整牵引、制动等相关参数，以保证列车运行的平稳性和安全性。

1.3信息化特点

（1）数据采集与处理：电力机车智慧调试系统采用先进的传感器和数据采集技术，实时采集车辆的各项运行数据。同时，系统具备数据处理能力，对采集到的数据进行分析、存储和呈现。（2）信息可视化：系统将采集到的数据以图形、表格等形式展示给用户，便于维修人员了解车辆的运行状况和故障信息。

1.4便捷性特点

（1）操作简便：电力机车智慧调试系统采用人性化设计，界面直观易懂，操作步骤简化，降低了使用门槛。（2）便携式设备：系统配备便携式调试设备，方便维修人员在现场进行调试和故障排查。

2电力机车智慧调试系统设计原则

（1）模块化设计：模块化设计有助于提高系统的可扩展性、易维护性和通用性。通过将系统划分为多个功能模块，可以根据实际需求进行组合和优化，实现不同场景下的调试需求。（2）标准化接口：为便于各模块之间的协同工作，应采用标准化接口进行设计。标准化接口可以降低系统间的耦合度，提高系统的灵活性和可替换性。同时，有利于各类设备之间的信息交换与共享。（3）信息安全性：在设计智慧调试系统时，充分考虑信息安全性。采用加密算法、认证机制等技术手段，确保数据传输的安全性和可靠性。同时，设置权限管理，实现对系统资源的合理分配和保护。（4）用户友好性：为了提高用户体验，设计过程中注重用户友好性。界面设计简洁明了，易于操作。同时，提供智能化辅助工具，降低用户在使用过程中的学习成本。（5）系统稳定性：在系统设计中，充分考虑系统的稳定性。采用稳定可靠的硬件设备，确保系统在长时间运行过程中稳定工作。同时，进行故障预测与诊断，及时发现并解决潜在问题。（6）数据分析与挖掘：利用大数据技术，对采集到的电力机车调试数据进行深入分析与挖掘。提取有价值的信息，为故障诊断、性能优化等方面提供数据支持。

3电力机车智慧调试系统设计

系统通过信息化、互联化、智能化技术，在数字化车间建设的前提下，利用物联网技术和设备监控技术加强信息管理和服务，对调试中的人、机、料、法、环、测六大要素进行全面升级和贯通，提高调试过程的可控性和自动化率，清楚掌控调试流程，推动电力机车调试方式从传统向智慧的转变。“人”方面：通过手持平板执行终端，在线接入调试系统，实现作业过程全数字化记录归档，提供作业辅助及培训管理功能；通过机器视觉技术，实现人员行为规范及作业安全监测，保障作业安全，提供作业质量。最终，实现人在环管理的目标。“机”方面：利用无线物联技术，升级改造现有检测调试平台，同时增加智能检测设备，利用非接触测量技术，实现检修调试全面数字化，结果判断自动化，提高调试效率和准确率。“料”方面：利用物联网技术及信息化技术，实现调试环节物料供应状态监控，自动分析和记录物料供应运转过程，对物料问题及时预警，提升调试环节整体效率。“法”方面：利用自动化测试、机器学习及边云协调等技术，实现调试及判定自动化，工单电子化，测试管理集中化。通过积累调试过程完整数据，为调试数据深度挖掘、调试过程优化等提供数据支撑，最大化调试数据资产价值。“环”方面：通过改造调试厂房，建立数字化调试车间，并建立集中完善的调试信息管理系统，实现调试人员、调试设备、调试任务、调试结果的在“环”管理，打破原有数据孤岛。“测”方面：基于边缘改造及无线连接技术，实现测试工具在环管理，测试数据自动反馈，测试结果自动判断。降低人员因素对测量结果准确性的影响。系统建设实施后，将打破原有数据孤岛现象，实现智能调试六要素互联互通，形成“自发的”信息流与反馈闭环：“法”->“人”：由于实现了调试数字化、自动化与信息化，降低了调试技术难度，调试数据得以积累。基于调试数据分析，可实行“预控式”管理，开展基于数据挖掘的工艺流程优化。通过对人员数据分析挖掘，实现人员技能、绩效准确评估，制定培训提升方案。“机”->“环”：由于升级边缘智能，设备状态数据及检测结果数据可实时进入管理系统，形成数据资产，为后续数据挖掘提供支撑。“环”->“机”：基于数据积累形成的数据资产，实现对设备的健康评估，自动形成设备维保建议，保障调试质量。“测”->“人”：由于实现边缘智能与即时互联，测试结果可实时反馈到人，辅助人进行直观的快速决策。“测”->“机”：由于调试设备实现了泛在互联管理，测试数据得以积累。系统可基于积累数据分析，挖掘测试设备优化方案，实现测试工艺流程的优化，最终形成调试效率螺旋上升通路。

4电力机车智慧调试系统的发展趋势

4.1智能化技术的发展

智能化技术是当前科技发展的大势所趋，尤其在电力机车领域，智能化技术的应用可以大大提高机车的运行效率和安全性。智能调试系统作为电力机车生产过程中的重要组成部分，其发展前景十分广阔。在未来，电力机车智慧调试系统将深度融合人工智能、大数据、云计算等先进技术，实现自动化、智能化、高效化的发展目标。

4.2远程监控与诊断技术的发展

随着通信技术的不断进步，远程监控与诊断技术在电力机车领域得到了广泛应用。通过远程监控与诊断系统，可以实时了解机车的运行状态，及时发现并解决故障，从而降低故障率，提高列车运行安全。未来，远程监控与诊断技术将进一步提升，实现故障预测、智能诊断等功能，为电力机车智慧调试系统提供强大的技术支持。

结语

目前此套系统已成功应用在公司生产的电力机车调试流程中，比传统机车调试在错误率上有很大降低，人工生产效率有进一步的提升，为公司未来在数字化方向转型发展又向前迈进一步。

参考文献

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