铁路线路智慧维修和设备智能检修管理

铁路线路智慧维修和设备智能检修管理

  王继翔 王亚州 胡美凯 王德宁

青岛地铁运营有限公司 山东 青岛 266035

摘要:因为高新技术在铁路线路中大力应用，使得整个行业实现智能化发展。就整体上来讲，传统线路的维修存在着一些问题，只有实施铁路线路智慧维修，才能使得铁路线路运行的安全性和稳定性。基于此，本文主要从作者实际工作经验入手，分析铁路线路智慧维修和设备智能检修管理，希望对有关从业人员带来帮助。

关键词:铁路线路；智慧维修；设备智能检修

1铁路线路检修智能化发展现状及趋势

预测与健康管理(PHM)在铁路线路领域刚刚起步，预测与健康管理首先应用于军事领域，军事装备日益向复杂、智能化、综合化方向发展，作战方式也多种多样，对维修工作的及时性和即时性要求更高，因此PHM技术应运而生。PHM主要通过传感器技术获取系统的运行信息，然后通过不同的智能推理算法，结合历史状态和环境因素，实现对整个状态的有效监测，并进行故障诊断，可以评估监测系统未来的健康状况，从而给出相应的维护和检修建议。这将为管理层打下坚实的基础，促进整个系统的状态维护得到更好的实现。由于铁路线路的信息化建设相对较早，起步时间也较长，因此可以获得大量的数据。同时，“4T”监测系统的应用，可以实现故障的及时预警和处置，但在智能诊断、引导维修、生命周期管理等方面，与美国、澳大利亚等发达国家还有相当大的差距。PHM技术是实现智能检修维护的重要手段，是未来的发展方向。

2铁路线路维修现状

从铁路线路检测的角度来看，通常表现为动态检测和静态检测。在动态测试方面，主要借助大型测试设施实现轨道信息的自动采集。在动态检测方法方面，表现为:首先，借助轨道检测车辆进行相应的数据采集，并进行显示和记录;其次，借助车载轨迹检测系统，主要通过车体的垂直方向，从而实现对线路情况的量化，最后实现对线路几何偏差的有效记录。最后，借助钢轨探伤车进行相应的动态采集。从静态测试的角度来看，通常采用数字测试仪器手动采集轨道参数。然而，铁路测试数据无法有效地与线路维护相结合。这样，线路养护数据通常由工段手工提供，大型轨道养护机械往往需要经验值。借助目视措施来明确升降轨迹的量，从而实现线路回收，整个工作缺乏相应的科学规范。在线路维修的技术参数方面，不能更好地掌握和评估整条线路的情况，不能对线路维修后的质量进行持续跟踪，不能对铁路质量进行深层次的综合分析，这意味着工程维修存在很多缺陷，主要表现在碎片化、经验化等方面。不能满足智慧的要求。

3铁路智慧维修系统框架构思

3.1 实现大数据指导下的精准维修

现今，以铁路线路的具体平纵断面数据来看，和先前设计时存在着一定的偏差，只有借助三维控制网构建出对应的标准参考数据，由此对维修工作进行指导。要借助所在部门的信息化网络，把三维控制数据传输到对应的网络主干线里。在沿线路布设的三维控制网方面，通常划分成三级，借助无接触测量技术从而实现不入护网，便能够得到对应的三维数据，借助测量数据由此与标准值展开拟合，最终对线路起拨道数据进行优化，借助当前的大机功能实现数据的采集，促使作业的精度得以提升，逐步使线路平纵断面达到初始设计。其次，通过惯性导航技术，将惯导检查小车安装在大型养路机械上，自动检测数据生成大型养路机械作业的起拨道数据，提高作业精度和作业质量。

3.2拓展开发运用自动捣固系统

以现今新研发的捣固车来看，整体都有着相当不错的自动捣固功能，然而由于被轨间距不均匀等因素影响，在具体使用时所存在的功能无法高效发挥。借助开发自动检测等相关模块，促使措捣固车控制系统得以优化，能够结合检测的具体情况从而对捣固车的加宽快予以控制，这样便能够达成自动保护作用。由于大修列运用的普及，由此使得新建铁路在铺轨时实现了更好的自动化，通过这种方式便能够达成轨间距的均匀铺设，而这则是意味着捣固车的自动工作有了更好的保障。

3.3提高机械化作业程度

借助大型养路机械的应用，极好的降低了人员的劳动强度，然而在机械清筛方面仍然有着很多的不足。在清筛作业时，很多工作必须要借助人工方可实现，依旧未能够达成全方位的机械化。借助机械开槽犁等的创新，可以使得现场作业效率得以提升，并且促使人员配合工作得以减少，这能够从根本上降低人员劳动强的特点。

4大型养路机械智能检修管理构思

4.1开发建立设备维修维护智能管理系统

如今，在机械设施的维修中，往往采用固定维修的方式进行，并伴随着日常维护。如果维修状态没有准确预测，或者维修工作存在缺陷，就会造成设施出现问题，也会造成整体维修费用的增加。因此，应开发相应的智能维护管理系统，实现对机械设施主要部件的设备综合管理系统，如在线监测、发动机温度及温升监测、轮对轴温度监测、红外成像监测、润滑油监测、液压系统压力变化等。如果需要对异常数据进行监控，可以在第一时间进行告警。这样就可以对故障进行预测，防止故障进一步扩大。在设备的应用中，需要对其运行状态和可能存在的风险进行全方位的研究和判断，并以建立科学可行的维护措施为出发点，从而实现对设备的准确预测和维护，提高设备的整体运行稳定性。

4.2开发液压系统全生命周期健康监护管理系统

液压系统是大型养护机械的关键部件，其运行和工作装置基本由液压系统驱动。大型养护机械液压系统主要由泵、电机、阀、油缸4部分组成。泵作为液压系统的心脏，电机作为主要执行部件，泵、电机又具有结构复杂、作用关键、价值高的特点，因此对液压泵、电机的监测对于液压系统全生命周期的监测管理系统具有核心作用，实现对液压系统泵、电机工作状态的实时监测和故障预测。该系统主要由现场智能单元和远程维护中心组成。现场智能单元安装在大型养护机械液压系统回路中。系统获取泵和电机的压力、温度、流量等6个信号数据，计算泵和电机的容积比，并利用存储模块的液晶显示模块和模拟量输入模块实现液压系统的现场监控。

结束语：

总之，以传统的线路维修来看，往往呈现出相当程度的被动性，并且在智能化水平方面表现的相对较低。现今，在进行铁路线路检测时，关联环节的工作都得到了很大的进步，在这种情况下构建出铁路线路智慧维修系统，借助大数据的有效应用能够实现对线路数据的全方位掌握，并以此为出发点启动对应的维修方，由此使得维修体系能够呈现出更强的科学性与智慧性，最终助力整个铁路行业的健康稳定发展。

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