貨運設備檢修質量輔助管理系統的研究與應用

俞為民 中國鐵路上海局集團有限公司杭州貨運中心

1 概述

隨著鐵路貨運起重機系統的不斷升級，現代的起重機已經是計算機信息技術、PLC控制技術、傳感器技術、變頻驅動技術與機械制造技術結合的產物，對設備維護人員有著較高的專業技術素養要求，而且由于設備的制造廠家各不相同，產品制造標準與器件選型也各不相同，更增加了設備的維護難度。同時起重機各個機構運行時間不同，對檢修時間要求也不同，由于對起重機設備缺乏各個機構運行時間的系統統計，很難制訂針對性和科學的維護計劃。另外針對設備在出現事故和故障時很難在沒有視頻記錄和操作記錄時還原事故和故障發生時的現場情況，這對查找故障原因帶來了很大的困難。

該系統能夠解決如下問題：

（1）還原事故和故障時的起重機操作運行狀況：在起重機事故和故障時，通過安全監控系統還原事故時的門機的操作運行情況和事故時的視頻。

（2）遠程故障診斷：設備出現故障時廠家工程師可以遠程診斷，幫助現場維修人員快速找出故障點并解決故障，減少停機時間；

（3）科學性的檢修：根據起重機各個機構的運行時間制定針對性和科學性的維修計劃。

2 貨運設備檢修質量輔助管理系統構成及主要功能

2.1 貨運設備檢修質量輔助管理系統構成

貨運設備檢修質量輔助管理系統由視頻監控系統、數據監控系統、本地監控主機、網絡傳輸設備、監控平臺等五個部分組成（見圖1）。

（1）視頻監控系統：采集和存儲設備視頻信息并在司機室內進行視頻顯示，為司機操作和設備定位提供幫助，通過網絡傳輸單元把視頻信息傳輸到本地監控主機和遠程監控平臺（見圖 2）。

視頻攝像機采用海康威視高清數字室外防水型網絡攝像機，具有夜視功能，防震設計。攝像頭數量8只，位置分別在司機室、前端梁、后端梁、大車支腿1、大車支腿2、大車支腿3、大車支腿4、小車機房，其中司機室、小車機房攝像頭采用廣角半球機、其余采用槍機。在司機室安裝硬盤錄像機，用以存儲視頻所有資料。

在司機室安裝20寸液晶顯示器，顯示器和硬盤錄像機連接，顯示器顯示所有視頻圖像，并且可以通過鼠標選擇畫面進行放大。

圖2 視頻監控系統

（2）數據監控系統：分為安全監控和電氣監控，通過PLC采集起重機相關安全監控數據和電氣監控數據，在司機室通過觸摸屏顯示設備安全監控和電氣監控實時狀態，方便用戶進行現場故障檢修，通過網絡傳輸單元把安全監控數據和電氣監控數據傳輸到本地監控主機和遠程監控平臺。

（3）本地監控主機：采用臺式電腦作為監控主機，配置網絡機柜和UPS，監控主機放置在貨運值班室，值班人員可以通過監控主機的視頻信息和數據信息進行查看起重設備的運行狀況；

（4）網絡傳輸設備：網絡傳輸設備進行采集門機視頻信息和數據監控信息，通過無線傳輸方式傳輸到本地監控主機，再經過網絡將數據傳輸到遠程監控平臺。

（5）遠程監控平臺：遠程監控平臺具有設備視頻監控、安全與狀態監測、故障智能診斷、遠程設備維護、維修計劃管理等功能，相關設備管理人員可以通過遠程監控平臺的視頻信息和數據信息在辦公室查看所管轄內的起重機的運行狀況。

2.2 貨運設備檢修質量輔助管理系統主要功能

系統采用B/S架構，具有起重機設備視頻監控、安全與狀態監測、作業管理、故障智能診斷、遠程設備維護、維修計劃管理等功能，將系統采集的數據通過軟件界面以文字、圖形或動畫的形式直觀、真實的向用戶呈現出來，圖形以真實設備為模型進行仿真，有效提高客戶體驗感受，授權的管理人員可以在任何地點通過互聯網以計算機實時訪問設備，對設備進行監控和管理等工作。

遠程平臺功能描述如下：

（1）狀態檢測與故障智能診斷功能：通過狀態監測顯示起重機的實時工作狀態，通過回放幫助相關人員找出事故和故障發生時門機的操作狀態、運行狀態、視頻狀態等、進行智能數據分析，指導維修人員快速維指導修設備（見圖3）。

圖3 系統實時狀態界面

操作日志：記錄起重機司機的所有操作行為，并進行存儲，可以通過操作日志分析司機的操作行為（見圖4）。

圖4 系統操作日志界面

（2）維修計劃管理：通過監控平臺可以設置起重機的維修保養計劃，計劃可以和設備的運行時間和次數進行關聯，保證了維修計劃的準確性（見圖5）。

圖5 系統維修計劃管理界面

（3）遠程設備維護功能：具有遠程連機功能，可以通過網絡遠程連接起重機的電控系統，對起重機進行遠程故障診斷和設備維護，解決疑難維修問題（見圖6）。

圖6 遠程設備維護界面

視頻查看：通過系統可以直接查看門機視頻系統（見圖7）。

圖7 視頻查看界面

3 貨運設備檢修質量輔助管理系統的應用

目前，貨運設備檢修質量輔助管理系統已經在杭州北站永寧貨場2臺集裝箱專用門吊上進行應用，通過該系統可以顯示門機起升機構、小車行走、大車行走、集裝箱專用吊具等的實時運行狀態以及各個機構的運行時間的統計，并實時查看門機的所有操作記錄，通過分析設備日常運行情況及故障情況，制定針對性和科學性的維修計劃，使得設備故障從事后處理轉向事前預防，管理人員足不出戶就可實現對設備進行安全檢查，工作效率大幅提高，通過幫助現場維修人員快速找出故障點并解決故障，減少停機時間，為鐵路貨運生產組織、經營管理提供后勤保障，節省了維修費用，提高了設備使用的質量和效率。

4 結束語

貨運設備檢修質量輔助管理系統的創新和實踐，降低了門式起重機的故障率，解決了目前中心維修力量薄弱的問題，為完成起重機完全穩定運行提供了有力的保證，提升了鐵路裝卸機械化管理水平。