魯小剛
(中國神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)
鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)探討
魯小剛
(中國神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司,內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300)
隨著近年來鐵路基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的不斷擴(kuò)大,鐵路養(yǎng)路機(jī)械對加強(qiáng)鐵路耐久性、實用性的重要作用逐漸凸顯,所以愈來愈受到人們的重視,在對其不斷加大投入力度的同時,其智能化水平得到了顯著的提升,如鐵路養(yǎng)路機(jī)械在信息管理、機(jī)間定位、信息實時交互、司機(jī)工作狀態(tài)識別以及故障診斷決策等,本文結(jié)合目前鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合個人經(jīng)驗針對現(xiàn)階段其智能化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)展開研究,為提升我國鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化水平做出努力。
鐵路;養(yǎng)路機(jī)械;智能化關(guān)鍵技術(shù)
由于在自然狀態(tài)下鐵路線路在列車重力或列車運動產(chǎn)生的各種力的作用下會發(fā)生各種病害,例如組成部分空間位置改變、發(fā)生磨損破壞等,不僅影響鐵路的正常運行甚至對列車的行車安全構(gòu)成直接的威脅,所以鐵路養(yǎng)路機(jī)械作為針對鐵路路基、軌道等進(jìn)行線路狀態(tài)檢車和線路養(yǎng)護(hù)修理作業(yè)的主要工具,其智能化水平具有至關(guān)重要的作用。
鐵路養(yǎng)路機(jī)械的應(yīng)用特性決定,要滿足實際需要,其智能化技術(shù)將涉及列車的供電系統(tǒng)、弓網(wǎng)檢測、車輛檢測、車在線路和網(wǎng)絡(luò)等各方面,所以其智能關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)要建利在信息全面有效管理、機(jī)間有效的實時信息交互并精準(zhǔn)定位、司機(jī)工作狀態(tài)實施準(zhǔn)確識別的基礎(chǔ)上,所以其必須對列車行駛過程中所涉及的人、機(jī)進(jìn)行全面有效的管理,并能夠?qū)C(jī)器的運行狀態(tài)進(jìn)行實時的監(jiān)控,通過有效的信息交互實現(xiàn)對其故障的智能化診斷。
而信息管理系統(tǒng)是通過對計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有效利用,實現(xiàn)鐵路公務(wù)所屬部門之間有效的信息交互的重要手段,其中以模塊化的形式在分層分布式結(jié)構(gòu)中利用中間件技術(shù)為鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)提供各種業(yè)務(wù)功能,并結(jié)合實際需要對組態(tài)完成定制,所以其自身的靈活性和擴(kuò)展性水平較高,其為鐵路養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)直接提供數(shù)據(jù)支持[1]。
其管理信息系統(tǒng)的實現(xiàn)要建立在對數(shù)據(jù)庫的概念和邏輯進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計的基礎(chǔ)上,并對其數(shù)據(jù)關(guān)系和邏輯數(shù)據(jù)模型進(jìn)行全面的建立;而司機(jī)工作狀態(tài)識別技術(shù)要通過對司機(jī)疲勞狀態(tài)的系統(tǒng)分析,以臉部識別和運動圖像跟蹤為基礎(chǔ)對其工作狀態(tài)進(jìn)行分析,并對其工作時頭部的運動軌跡進(jìn)行實時監(jiān)測,以此保證司機(jī)在列車運行過程中的工作狀態(tài)較理想;機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實時交互技術(shù)的實現(xiàn)要建立在其自身定位及通過無線Adhoc協(xié)議、實時通信模型和無線調(diào)制技術(shù)實現(xiàn)實時信號傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過對機(jī)間定位和數(shù)據(jù)實時交互系統(tǒng)的需求深入分析,制定整體方案,在提供充足的與之相匹配的硬件基礎(chǔ)設(shè)施的前提下,通過對架構(gòu)和流程圖的設(shè)計,實現(xiàn)硬件和軟件的相互作用,從而為智能化關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)提供通道支持[2]。
故障診斷作為鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化的關(guān)鍵技術(shù),其建立在粗糙及理論的基礎(chǔ)上,通過對其診斷依據(jù)和屬性聚類的統(tǒng)計分析,可以對其以信息熵為基礎(chǔ)的故障的屬性重要程度、絕對核算法、決策表約簡算法以及數(shù)據(jù)屬性約簡等進(jìn)行確定,由此實現(xiàn)智能化的故障診斷過程,由此可見鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)過程是建立在管理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實時交互技術(shù)提供通道、司機(jī)工作狀態(tài)識別技術(shù)提供狀態(tài)的基礎(chǔ)上的相對復(fù)雜且重要性突出現(xiàn)代化技術(shù)[3]。
鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)的實現(xiàn)建立在對其進(jìn)行總體設(shè)計的基礎(chǔ)上,由于鐵路養(yǎng)路機(jī)械的故障通常會通過時域及頻率波形、周期及非周期信號、頻譜中心頻率等數(shù)據(jù)顯示,所以在進(jìn)行故障診斷應(yīng)用的過程中需要針對故障診斷和診斷方案間建立聯(lián)系,所以其總體設(shè)計要覆蓋用戶模塊、案例相似性檢索以及案例維護(hù)模塊,而以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用權(quán)限的劃分,其用戶模塊內(nèi)部又存在專家、管理員、普通用戶等不同的身份,其應(yīng)用過程中需要開發(fā)平臺、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)提供支持。例如搗固車柴油機(jī)無法正常啟動,其需要對馬達(dá)的運行狀況、電瓶、作業(yè)電源、電壓、線圈電壓、保險等不同部位進(jìn)行監(jiān)測,并結(jié)合其檢測結(jié)果確定故障發(fā)生的可能性,由此可見其是多種狀態(tài)可能性的集合,此時結(jié)合其狀態(tài)可構(gòu)建起故障的模型,并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)庫內(nèi)的檢索,此過程要建立在管理信息系統(tǒng)、機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實時交互技術(shù)、司機(jī)工作狀態(tài)識別技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過檢索結(jié)果,利用相似的故障案例為新發(fā)生的故障提供解決的依據(jù),由此可見其應(yīng)用實現(xiàn)所需要的材料要覆蓋另外三項技術(shù)所需要的軟件和硬件以及開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上。
通過上述分析可以發(fā)現(xiàn),鐵路養(yǎng)路機(jī)械現(xiàn)階段在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要的地位,其安全性、可靠性、作業(yè)效率等都直接關(guān)系到現(xiàn)階段鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的實際工作狀態(tài),所以受到高度重視,其智能化關(guān)鍵技術(shù)對自身性能具有重要的影響,所以對其展開研究具有重要的現(xiàn)實意義。
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(P-01)
Intelligent key techniques of railway maintenance machinery
U216.6
1009-797X(2016)02-0040-02
A
10.13520/j.cnki.rpte.2016.02.012
魯小剛(1983-),2013年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)交通運輸專業(yè),助理工程師,本科學(xué)位,研究方向為鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械維護(hù)。
2015-12-08