铁路自轮运转设备的检修工艺及应用

 

 

Summary：自轮运转设备一般为铁路营业线上所运行的铁路轨道车，适用范围是检查、修理和铁路建设的工作环节。根据现有的调研情况，目前对自轮运转设备的管理主要依靠人工录入相关信息，以电子文档的形式保存。存在信息录入重复、设备存在过修或者漏修的情况，且现有生产管理系统并不具备对自轮运转设备的台账等信息化管理功能，无法为设备的运用、维护提供辅助决策和依据。本文主要对铁路自轮运转设备的检修工艺及应用做论述，详情如下。

Keys：铁路；自轮运转设备；检修工艺

引言

随着我国铁路建设的快速发展，各个铁路局主要通过自轮运转设备实现现场机械化作业和线路养护工作。自轮运转设备主要是指在铁路营业线上运行的轨道车及铁路

、维修专用车辆，包括铁路重型轨道车、大型养路机械和铁路建设专用车辆。随着自轮运转设备在铁路现场的大量应用，对车辆的作业安全管理尤为重要，需要制定一套科学的标准化出乘作业管理流程。

1自轮运转设备出乘作业管理存在问

1）对当前出乘作业标准的培训学习和#管理

#认识不到位，对出车及收车过程中的相关项点检查规定不明确，导致未得到有效的落实。2）在出车和收车过程中的检查以人目视检查为主，对重要部件的故障判断具有较强主观能动性，判断结果与人员的业务素质有很大关系，缺乏更科学更先进的方式，存在出车安全风险。3）在出车和收车检查过程中，缺乏检测和数据通信设备，不能实现检查项点结果与车载终端、地面管理平台实时通信，数据之间缺少链接，导致不能准确获得关键项点的运行状态。

2铁路自轮运转设备的检修工艺及应用

2.1基于智能感知技术的自轮运转设备管理系统

自轮运转设备的发动机、变速箱等关键部件的实时状态监测与故障报警信息独立管理，无法为车辆设备大数据故障预测提供数据支持，且难以实现设备故障的预警。鉴于此，基于大数据技术和铁路地理信息系统（GIS）研发自轮运转设备智能管理系统，对自轮运转设备的台账履历、作业调度、关键部件维修保养、运用信息等进行智能管理。该管理系统的功能主要包括：1）设备基础信息数字化。采用动态履历和静态履历相结合的全生命周期电子履历，一车一档，实现车辆主要技术参数、主要部件、检修信息数字化和基础台账管理信息化。2）基于移动终端的出乘作业标准化。依据自轮运转设备标准化作业有关要求，基于移动终端实现施工日志和巡检过程的电子化、标准化，

车辆作业前后各检测点的检查流程。3）设备行驶轨迹的实时监测。采用GPS+北斗相结合的定位技术，基于铁路GIS实现自轮运转设备行驶轨迹的实时监测。4）车辆关键部件的故障分析与维修保养预警。统计车辆故障信息，建立专家库。根据专家经验结合车辆的历史作业数据、故障数据、运行日志等进行分析，诊断故障的原因，评估车辆运维状态。根据设备台账、履历及运用信息，对车辆部件检修进行管理，到期提示、预警。

2.2基于移动终端的标准化出乘作业流程

参考自轮运转设备技术检查作业方法，基于移动终端实现施工日志和巡检过程电子化、标准化，规范化车辆作业前后各检测项点的检查流程。参照部分现有执行中的《自轮运转设备一次乘务作业标准》，对车辆实施技术检查前，应停放在车库线或平直线路上，检查防溜、防护状态，防止车辆发生溜逸、冲撞，经双人互控确认安全后方可进行检查。在标准出车时，需要司机先完成相关重要答题，再严格按照项点顺序和位置进行逐一检查，并采用智能巡检仪对重要部件进行拍照上传。司机根据接收到的地面管理平台反馈的故障识别结果进行下一步。如果有故障，司机需要提报临修流程；如果影响出车作业，司机需要向作业主管提报临修处理工单；如果不影响出车作业，司机填报施工日志，即标准出车作业前的检查已完成。在标准收车时，司机需要按照检查项点和顺序进行收车检查。和出车时流程相同，运用智能巡检仪对重要部件进行拍照上传。如果作业完成后车辆有故障，司机需提报临修流程和临修处理工单，即作业后标准收车的检查已完成。

2.3卷积神经网络处理

以目前的自轮运转设备为例，根据其故障记录，针对自轮运转设备运营维护系统已经采集到的故障运行信息利用卷积神经网络充分发掘故障数据之间的关系。该模型需要大量的数据样本对其进行训练，本文所用系统可以将训练前后数据保存在云端模型，当计算结果不符合实际情况时，可以将数据再次调取进行二次计算，从而纠正训练过程中的偏差，最大程度地利用已采集到的故障信息数据。同时对影响运营维护的参数给予不同的权重值进行计算。利用已有数据信息生成训练集的样本，对不同的故障状态进行迭代训练，将最终输出的结果按照占整个系统故障率的比例进行分类。在训练过程中将故障分成三大类。第一类为占整个系统故障率10%以上的故障，第二类为占整个系统故障率1%~10%的故障，第三类为占整个系统故障率1%以下的故障。将对第一类故障在系统中的优先级定为最高，同时可以根据各部件出现故障的频次来做好对故障频发模块备件的采购工作。此外该系统可以根据不同应用场景动态进行优化，获得在不同应用场景下各部件发生故障的频次信息。GIS、机器学习、大数据处理等现代化技术的出现极大地提高了实现自轮运转设备运营维护智能化的可能性。自轮运转设备运营维护系统的采用有效提高了设备运营维护的管理水平，降低了运营维护所需要的人力、物力、财力与时间成本，并可以形成自轮运转设备的故障管理库及与每台设备匹配的状态检修的数据库，预测相关的故障信息。经实际运用验证，该系统对设备的运营维护质量有很大提高，不仅能够有效提升设备自感知能力，而且能够解决设备在实际运营维护过程中出现的问题。

2.4监控模式

1）正常监控模式。轨道车等自轮运转特种设备不执行作业，正常运行时使用正常监控模式。此模式根据GYK车载基础数据、机车信号信息和当前速度，以前方关闭的信号机为目标点，计算目标-距离连续速度控制曲线，线路上布置应答器时，应答器信息也参与控制曲线的计算。缺少GYK车载基础数据时，采用分级速度控制。2）目视行车模式。设备开机时，或者部分设备故障，根据需要由司机人工监控时使用目视行车模式。在此模式下，设备按照20km/h限速监控行车，并以运行一定距离或间隔一定时间向司机提示确认，如果司机在允许的限制时间内未按键确认，则输出紧急制动。3）调车模式。轨道车等自轮运转特种设备进行调车作业时使用调车模式。此模式又根据调车作业类型分为牵引、推进、连挂、出/入库4种状态，不同状态按照不同的限速进行监控。其中，牵引状态限速最高为40km/h，连挂状态限速最低为5km/h。

结语

总之，当前要加大管控力度，详细掌握特种设备在运行阶段所面临的影响因素与问题，具备完善的管理制度，借助特种设备质量检测提升应用安全性，设定设备质量检测工作核心内容，具备完善的检修机制，在贯彻落实阶段控制设备质量与安全，从而对我国铁路领域创新发展带来积极影响。

Reference

［1］栾德杰，杨华昌，任宛星，曹子昱.适用于自轮运转特种设备的调车监控系统［J］.铁道通信信号，2019，55（10）：15-18.

［2］郑朝辉.自轮运转设备安全管理现状分析与强化管理建议［J］.技术与市场，2019，26（7）：220，222.

 

-全文完-