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智能检修系统在地铁车辆检修中的应用

发表时间：2021/6/17 来源：《基层建设》2021年第6期作者：佘坤何雨

[导读] 摘要：截至 2020 年 6 月 30 日，我国内地累计有 41 个城市的城轨交通线路投入运营，运营里程总计 6 917.62km，我国的城市交通建设数量日益增多，城市轨道交通已经成为现代城市交通体系的重要组成部分，并且正在逐步融入我国的各个大中城市。

        中车长春轨道客车股份有限公司吉林省长春市 130000
        摘要：截至 2020 年 6 月 30 日，我国内地累计有 41 个城市的城轨交通线路投入运营，运营里程总计 6 917.62km，我国的城市交通建设数量日益增多，城市轨道交通已经成为现代城市交通体系的重要组成部分，并且正在逐步融入我国的各个大中城市。根据行业相关数据统计，截止2019年底，国内共有40多个城市开通城市轨道交通线路208条，运营线路总长度6736.2公里。城市轨道交通车辆需要定期进行维护保养，而维护质量与运行安全息息相关，同时车辆维修的成本随着运行时间的推移，也持续攀升。
        关键词：智能检修系统；地铁车辆；检修；应用
        引言
        近年来随着我国城市化进程不断加快，城镇人口快速增加，传统公共交通压力骤增；汽车保有量持续攀升，城市公路拥堵现象持续增多，各城市限行措施不断创新，但是效果不甚乐观。由于地铁系统运量大、效率高、出行准确，疏解交通效果极为明显，建设地铁成为各主要城市的共识，在国家交通强国的政策引导下，地铁建设呈现出雨后春笋般的景象，新开通里程持续走高。在2020年国家应时提出“新基建”相关政策，积极推动新型城市轨道交通的快速发展，建设智能化轨道交通，通过城市轨道交通、城际轨道交通、城市群轨道交通组成全国轨道交通一张网，实现交通强国战略目标。因此，积极探索智能化轨道交通建设，对当下人民群众的日常出行具有重大影响，对提升人民群众幸福感具有重要意义。
        1传统地铁车辆列检模式及演进
        近几年随着人工智能、大数据等方面新技术的不断演进，在地铁检修方面呈现出新的变化，通过人工智能方式自动对相关车辆部件进行识别或是状态辨别，通过大数据的数据积累和自动分析，在数据积累的基础上呈现出部件的状态趋势，进而结合部件的影响因子绘制出整个部件的生命周期，进而结合可靠性分析提出从计划修理向状态化修理，故障预处理方式平稳过渡，实现检修效率的提升，运营效率的提质增效。
        2智能检修系统在地铁车辆检修中的应用
        2.1加强项目部门联动，构建信息化平台
        地铁项目施工涉及到各个部门，项目部要积极和各个施工技术部门进行沟通，项目部和积极借助公司内网构建信息化管理平台，实施物资信息化管理。例如项目部要定期对各种物资进行盘点，各个施工技术部门要将本部门物资消耗及时上传到信息平台，项目部根据施工部门上报的物资消耗量，及时采购紧缺物资，实现科学化采购，减少企业在库存上的费用。项目部要引导各个部门实现线上物资申请，各个部门可以在物资管理平台上提交物资申领申请，项目部安排物资管理人员对各个部门申请进行审核，参照部门提交的申请数量，再对比项目部制定的物资消耗标准，重新核算物资发放数量。地铁施工现场还涉及到设备租赁，项目部可以将设备和租赁合同提交到信息平台上，方便公司财务部进行审核，将物资采购账单和款项及时上交项目财务部。
        2.2地铁车辆高速断路器检修过程管控系统
        随着城市轨道交通事业的发展，地铁客流量及运营线路不断增加，地铁设备检修工作量加大，检修周期缩短，检修节奏加快。但是，目前的地铁设备检修大多还是采用相对传统的人工作业方式，作业过程中缺乏实时在线指导，工艺标准化也有所欠缺，检修过程质量管控和保障手段不到位，检修质量对于人员熟练度依赖较强，而且车间现场多采用纸质产品履历和质量跟踪记录卡来跟踪和追溯检修质量，存档以及后期的质量追溯均有不便。因此，有必要探索一种面向地铁设备检修过程的质量管控方法，提高检修质量和效率，确保地铁运营安全。2015年，国务院审议通过“中国制造2025”战略。“中国制造2025”强调信息技术与制造技术的深度融合，以信息化与工业化的相互促进，努力打造新一代智能工厂，实现智慧生产。

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智能工厂建设的核心是制造执行系统（MES）。有文献介绍智能工厂体系下的MES构建与应用情况、离散型企业实施和应用MES系统的方式和手段、MES系统在高速列车轴箱组装线上的生产过程监控、人员管理、设备状态管理、物料管理等。MES系统能够帮助企业实时采集现场数据，实现生产过程控制、产品质量管理、项目看板管理等，提高企业制造执行能力。运用信息化手段进行过程质量管控势必成为地铁设备检修行业的发展大趋势。
        2.3接触网安全接地联锁方案
        2.3.1接地开关柜成套装置设计的必要性
        随着各城市轨道交通运营单位对地铁车辆登顶检修作业安全管理的重视，引入电力系统广泛采用的停送电防误系统（又称五防联锁系统），并与门禁系统相结合，可基本确保登顶作业人员的人身安全。但目前各地主要依靠隔离开关分/合位置来间接判断接触网的断/送电状态，缺乏直接对接触网进行实时检测的手段。如果该系统仅采用表征接触网开关位置状态的辅助触点信息作为判断依据，其可靠性存在缺陷，可能导致接触网带电状态判别错误，进而引发安全事故［6］。当前车辆基地检修库接触网停挂作业存在2个较为突出的问题：一是人工挂接地棒耗时长、作业流程繁琐；二是检修库接触网安全接地联锁方案没有与对应接触网开关状态和带电情况形成直接关联。因此，采用电动接地装置替代人工挂接地棒成为大势所趋，接地开关柜成套装置由此应运而生。
        2.3.2设置双电压传感器
        接地开关柜设置双电压传感器，对接触网电压进行测量。只有当2个电压传感器测量值之间的差值在测量误差允许范围内时，才认为测量值准确有效。其取平均值并与设定的验电门槛值进行对比，以判别接触网是否处于带电状态。若判别结果为接触网无电，则高压侧带电闭锁解除；若判别结果为接触网有电，则需投入放电回路，以泄放残压。
        2.4部件运行状态系统的建立
        首先是常态下跟踪统计部件使用情况。建立车辆部件履历，对车辆主要部件的进行跟踪。定期检查其使用状态，结合部件运行的数据统计，对部件的状态进行分析，掌握部件的质量情况。其次是部件故障率的统计（故障数据库）。建立部件故障数据库，对部件的故障的数据进行统计，在相应规程制定前，对故障数据进行分析，根据车辆的故障点、数量等制定合理的检修规程
        3智能列检的应用及前景
        2019年9月交通部发布《交通强国建设纲要》，城规协会于年初发布《智慧城轨发展纲要》，提出推进城轨信息化，发展智能系统的发展思路及目标，推进城市轨道交通业务深度融合，推进轨道交通系统网联化，协同及智能化方向发展。智能列检系统目前已经在众多地铁公司推广和落地应用，在上海、合肥、太原等地应用效果良好，引起了高度重视。未来聚焦地铁车辆列检痛点，积极推进智能列检系统，以取代大部分的人工机械式的重复作业，实现一个列检的提质增效，积极促进检修模式由计划修向状态修理的迈进。
        结语
        总之，针对不同的运营管理需求，还可以在接地开关柜内加装监视开关位置状态的摄像头，采用光纤通信方式将视频信息传输给车辆基地安全管控系统，对车辆基地安全管控系统开放相关库内接触网开关和接地开关的控制权限，进而实现接地作业的可视化。若完全采用车辆基地安全管控系统远程实现停挂作业，还需在检修库加设摄像头，监视对应的列位车顶和检修高平台，并且将该视频信息接入安全管控系统，用以确认停电前接触网降弓状态，以及送电前车顶和检修高平台的人、物出清。
        参考文献：
        ［1］黄少熔，王益．车辆段安全防护系统的应用研究［J］．城市轨道交通研究，2013（10）：110．
        ［2］万山林．地铁车辆段停送电及登台作业安全保障系统［J］．城市轨道交通研究，2017（4）：145．