探析智能机器人在动车组检修中的应用 何雨

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:何雨 佘坤
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高铁工程建设越来越多。
        中车长春轨道客车股份有限公司  吉林省长春市  130000
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高铁工程建设越来越多。高铁事业是我国重点关注的事业之一,我国整体的高铁交通网正在逐渐优化与完善当中,目前来看动车检修是其要重点考虑的问题。本文简略阐述了动车组检修常见的故障类型,并对智能检修机器人在动车组检修中应用的不足之处以及应对措施展开了详细分析,同时从自主报警、查询监控信息、信息的统计与分析以及复核人工警报几方面内容入手明确了智能机器人在动车组检修中的具体功能。
        关键词:智能机器人;动车组;检修
        引言
        随着国家对信息化的日益重视,人工智能、云计算、物联网与大数据相继出现,为提升铁路建设水平,相关部门将信息技术运用在铁路建设中,利用信息化方式加强铁路整体建设,给我国铁路市场带来了新的挑战与机遇。在此背景下,管理人员需要不断提高管理信息化的水平。
        1动车组检查作业范围及常见故障类型
        (1)视觉类故障,如制动闸片磨耗到限、防松铁丝断、渗油漏水、部件折断、螺栓松脱掉等。(2)嗅觉类故障,导线短路、高温烧损发出焦糊味道;减震器渗透液体味道;动物尸体腐臭味道;管道破损溢出粪便味道等。(3)听觉类故障,风管泄漏声音、液体喷射声音、部件摩擦、撞击声音等。(4)触觉类故障,局部温差、异常震动等。
        2智能机器人应用的不足
        采用人工的方式开展高速动车组检查时通常需要依靠视觉来发现各零部件中所产生的超限、松动、擦伤以及缺损等问题,并在听觉的基础上对人眼不可见的风管路进行判断,进而明确其是否存在泄露问题。同时还要依靠嗅觉明确设备是否存在短路以及过热等现象,运用触觉对不可见部分进行感知,判断其油水是否存在泄露问题。由此可见,在运用人工的方式对高速动车组进行检查的过程中,需要充分调动起人体的各项器官功能,同时,还应具备一定的第六感官功能,但人工检修在具体的应用过程中,仍然存在一定的局限性,如疲劳、漏判等,所以当前开始注重强化对于智能检修机器人的运用。智能检修机器人本身便有着良好的深度学习能力,但其在听觉、嗅觉以及触觉方面比较欠缺,难以完全代替人工完成检修工作。智能检修机器人没有听觉,在检查风管路泄漏方面存在不足,尤其是在对于制动风管路的检查上,绝大多数的风管路都会在裙板内部进行布置,这便给智能检修机器人对于风管路故障的检修造成了阻碍。与人相比,智能检修机器人欠缺嗅觉能力,无法高质量地实现对于设备烧损以及过热等问题的检查。
        3智能机器人在动车组检修中的功能
        3.1提高信息技术的创新能力
        为保障新时期动车组管理信息化的发展,相关部门的管理人员应不断提高信息技术的创新能力,具体来说,管理人员在使用该系统期间应紧抓需求问题,利用物联网有效管理维修场所内的所有工作流程,如作业流、物流与车流。在进行系统间连接时可运用智能化网络对生产对象进行定位、识别、监控、跟踪与管理,使管控手段与自动化的数据采集技术更加高效。同时,技术人员通过大数据还能深入挖掘动车组检修或运用的历史数据,借助当前信息系统内的海量技术对相关铁路业务进行故障诊断、修程修制与健康管理,并利用云计算对系统内部的硬件进行虚拟化与集中化管理,从而让系统拥有更为强大的计算与储存能力。随着现代工业领域的快速发展,机器人也被广泛运用在该行业中,此技术不仅符合当前的信息管理潮流,也代表着未来自动化维修的发展趋势。此外,随着信息技术水平的不断提高,未来还可能出现增强现实与虚拟现实技术,并运用到铁路行业中,利用优化后的人机交互界面可切实提升用户体验,改进铁路行业的工作方式。
        3.2数据获取层
        在这个层面中主要是根据动车组的工业运行大数据进行综合采集。这些数据的来源主要是根据关键的运行部件、以及设备的运行状态参数。

这个过程可以由检修的工作人员或者是随车的机械师进行手工录入,也可以是由数据采集设备对各类部件的运行参数进行采集而来的。
        3.3查询监控信息
        查询监控信息的功能是智能检修机器人所具备的重要功能之一,其主要指的是,智能机器人上传相关故障信息图像等数据,同时要发出相应的报警信号,进而对检测过的各动车组的实际功能情况进行查询并将其上报。该类信息主要包含以下几方面内容:检测动作车组的故障类型、故障位置、检测时间以及故障当前处理状态等,智能检修机器人能够有效对上述信息进行获取,为其检修工作开展的质量创造了良好的条件。
        3.4优化技术信息方案
        由于车辆轨道的运维需求与技术特点比较相似,动车组内的信息管理系统在检修物流、技术管理、故障管理、作业组织与生产调度方面的经验较丰富,因而我国铁路及动车行业拥有明显的优势。一般来讲,当前动车行业需要利用产品化与平台化的转化来设置一套开放完整、带有知识产权的解决方案,管理人员需要适时了解车辆或轨道在运维中的业务需求,并设计科学的技术管理方案,重新架构动车组管理信息化系统,使之日益标准化、组件化与模块化,并与当前行业标准、现代维修理论相结合,增强开源技术的自主化程度。此外,技术人员在提高系统专业化水准的同时还要借鉴与车辆维修相关的基础理论,全面提高动车车辆的安全性、可用性、可靠性与可维修性,使相关运维业务符合当前系统发展的客观规律。在设计软件产品期间,管理人员应不断融入多种现代化的管理思想,如全生命周期管理、资源规划管理及企业资产管理等。
        3.5健康状态评估层
        通过对故障诊断预测完成之后,对于剩余寿命进行评估。综合的评判部件、设备以及车辆的基本参数。尤其是对于计算量较小的参数需要在综合系统内进行综合评估。对于计算量较大、复杂的体系需要在地面评估系统中依据云平台进行综合评估。
        4智能机器人在动车组检修中的应用前景
        从目前来看,我国在现代化以及信息化技术方面已经得到了长足的发展,智能机器人在实际应用方面也已经迈入了全新的阶段,而其负责动车组检修的智能机器人在逐渐落实对于相关内部设施以及技术的升级与更新,在灵活应用快速拍照技术的过程中使得全面对动车底部螺栓状态确认的目标得以实现。在图像识别技术中所应用的模板定位技术能够使螺栓更加快速精准以及有效地实现对于目标的一次性定位。对于各个螺栓所采用的是多线程分析方式,以往所使用的工作方式为先拍照、再分析,而现在则演变为同步进行拍照分析,这在极大程度上降低了检修过程中所遭遇的阻碍,使得检修时间得到缩短,对于检修效率的提升有着重要作用。
        结语
        综上所述,目前,我国正线运营的动车组形式非常多,同时与之相匹配的动车组检修技术非常全面。其间产生了许多宝贵的监测和检修数据,而我们对数据资源的应用还仅仅处于探索阶段。本文针对动车组运维大数据的相关应用考虑了一些能够实现的基本形式,给出了一些设计思路,以实现数据诊断分析和故障预测,为动车组的故障预测和健康管理提供有效的技术基础。
        参考文献:
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