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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