鐵路貨車檢修信息化建設及應用研究

宋志剛

摘 要：在社會發展水平不斷提高的背景下，鐵路貨車的運輸任務越來越繁重，因而在貨運車輛的使用過程中也難免會產生故障。本文結合鐵路貨車檢修系統應用背景，分析了當前鐵路貨車檢修信息化應用中存在的問題，提出了一些可行的建設建議，如加快平臺的響應速度、建立健全的評判體系、完善信息平臺功能以及提高車輛檢修的指導作用，最后提出鐵路貨車信息化檢修平臺的建設方案。

關鍵詞：鐵路貨車;檢修;信息化技術

中圖分類號：TP319 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）23-0035-02

0 引言

在鐵路系統當中，設備的穩定對于鐵路車輛的運行安全有著決定性作用，隨著使用時間的延長，鐵路車輛也會不斷出現老化以及損壞問題，影響著車輛的正常使用，造成了一定的安全隱患。貨運列車載重較大、貨運任務較重，而相對應地，當前的鐵路貨車檢修信息化建設仍然有所不足，需要基于其中的問題進行完善。

1 鐵路貨車檢修系統的應用背景

鐵路貨車檢修系統是應用于鐵路貨車檢修、開展信息化管理的系統平臺，其在鐵路貨車檢修作業過程中的所有環節都有所應用。同時，鐵路貨車檢修系統還可以應用數字化的方式來描述如調度擺車、修車日計劃等等調度人員較常應用的信息，從而給貨車檢修人員以及調度人員提供一定的便利。基于鐵路貨車檢修系統所生成的貨車交路模型，檢修人員與調度人員能夠及時調整工作計劃，實現資源最大利用率的同時，也可以簡化檢修調度工作?？偨Y起來，鐵路貨車檢修系統的應用可以有效地提高貨車檢修效率、簡化了檢修與調度工作流程。

2 鐵路貨車檢修信息化應用中存在的問題

2.1 平臺信息更新緩慢

信息化技術的應用是鐵路貨車檢修系統的主要發展方向，在鐵路貨車檢修工作領域，“5T”是其中較為重要的概念，其代表著貨運列車檢修的五個方面，分別是車輛滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統、車輛軸溫智能檢測系統、貨車運行安全監控系統、車輛運行狀態地面安全監測系統以及貨車運行故障動態圖像檢測系統。在現階段的信息化檢測系統中，車輛5T信息是車輛性能以及運行狀態的重要體現，也是具體檢修對策制定的依據。

當前的地對車5T監測平臺上雖然已經綜合了很多功能，但信息查詢功能仍然不夠完善，需要連接到不同的系統當中分別進行相關信息的查詢，并且所獲得的信息之間關聯性弱，信息不集中直接影響到檢修人員對整車性能以及運行狀況的評估。檢測平臺的數據隨著鐵路貨車技術管理信息系統動態計數數據更新，系統可以將平臺的數據與總部的數據庫進行對比，下載操作檢修信息，確定檢修策略。但是實際上，該系統由于信息查詢速率不高，因而影響了數據的實時性，同時車輛狀態一直處于動態變化過程中，因而無法及時而準確地監督車輛的信息狀態。

2.2 綜合評判功能不完善

當前，我國鐵路貨車檢修系統應用的平臺并不統一，因而信息文件格式也有所區別，這就給不同平臺的信息共享造成了一定的障礙。鐵路貨車的信息系統功能并不完善，主要體現在信息系統僅僅具備信息存儲功能，但是仍然無法進行綜合評判，與此同時，不同的信息系統間信息交換也需要較長的時間，效率不高。因而在跨系統信息查詢過程中，由于數據信息處理時間較長，也會對檢修工作人員的工作效率造成影響，長此以往，對于車輛檢修水平的提高極為不利。

2.3 信息平臺功能不足

貨車檢修平臺的功能不完善，甚至在一些關鍵的技術方面有所欠缺。很多軟件開發部門在系統設計與架構之初，目的大多在于解決其中較為突出的某個問題、滿足于某個特定的需要，在這種情況下，系統的后續功能也不夠完善。在信息查詢過程中，很多信息檢修功能無法得到支持，平臺整體功能性不足也已經成為了影響貨車檢修水平提升的限制因素。舉例來說，檢修人員需要在系統當中獲取車輛故障信息，但由于信息分散、關聯性弱，因而無法為檢修工作的開展提供參考。

2.4 無法用于指導車輛檢修

一個完整的列車檢修流程包括了發現問題、確定故障點、判斷故障類型以及故障排除，任何一個環節的效率都會影響到列車維修的整體效率。近年來，計算機技術的推廣與普及已經為列車檢修系統的智能化、自動化發展提供了必要的軟硬件基礎。但是現階段，鐵路貨車檢修系統當中由于系統銜接性上的不足，導致無法實現系統信息共享，信息利用率較低。車輛入庫檢修過程中仍然以人工檢修方式為主，檢修效率較低。

3 鐵路貨車檢修信息化建設的建議

3.1 加快平臺響應速度

當前，鐵路通信網絡建設已經基本完成，從而為車輛信息建設提供了必要的條件，并且“5T”系統也已經投入使用?；谄浯嬖诘钠脚_響應效率較低的問題，需要結合貨車檢修系統的實際情況，統一建設規劃，形成統一的技術標準以及技術規范，提高信息查詢速率，確保數據信息的時效性，這樣才能為檢修工作的開展提供有效的參考。

3.2 建立健全的評判體系

貨車檢修系統可以結合現有的鐵路貨車檢修平臺來擴充部分數據內容，增加安全監測系統數據接口?？梢哉f只有實現了信息的互聯互通才能實現數據共享、實現相應的評判功能。不同的鐵路部門應用的數據信息系統短期內無法統一，則可以提高跨系統信息查詢速率，讓數據信息為列車狀態的評估判斷提供基本的參考依據。

3.3 完善信息平臺功能

在信息平臺功能方面，可以組建一個信息標準化小組，專門進行車輛技術以及車輛信息化技術的研究，制定完善的信息技術規范、編碼規則，統一現有的信息接口，推進信息融合。在這個過程中，所制定的行業標準需要具有一定的前瞻性，對于新系統設計有指導意義，將車輛靜態數據與動態數據相結合，為平臺功能的完善做出貢獻。

3.4 提高車輛檢修的指導作用

為了提高貨車檢修信息平臺對于檢修工作的指導性，需要進行必要的技術升級改造，如早期投入使用的車號識別系統、紅外線軸溫探測系統等等。在具體的升級措施上，可以對于車號的軟件系統進行更新，將其合并到貨車技術管理信息系統當中;而紅外線軸溫探測系統的更新則需要進行技術升級以及與現有的信息網絡實現互聯。經由這些改進措施的實施，可以節約傳輸通道費用的同時，提高系統數據利用率，進而對車輛檢修工作的開展提供有效的指導與參考信息。

4 鐵路貨車檢修信息化技術的應用

4.1 系統模型的建立

當前，我國貨運列車的檢修任務越來越繁重，因而需要實現全方位的信息查詢功能，并開展監測管理工作，但是當前并沒有一個功能完善的平臺可以達到上述需求。因而需要構建一個鐵路貨車綜合性智能化管理平臺，其不僅僅有助于提高檢修效率，同時也可以實現檢修信息的共享。在鐵路貨車檢修系統模型的構建過程中，應當將多個系統結合起來，其中主要包括了5T系統、檢修HMIS系統以及輪廠HMIS系統，經由軟件來將多個系統結合起來，形成一個信息綜合平臺。在該平臺的支持下，可以將多種數據結合起來，并自動分析數據，進而對車輛狀況進行判斷。維修人員在接收到數據后即可獲取列車運行信息，確定故障點以及安全隱患點，結合車輛的故障類型提前準備檢修預案，并及時確定運行狀況不佳的車輛，有效地指導車輛檢修工作。除此之外，該系統也可以應用于鐵路貨車檢修作業的調度工作，對檢修任務進行更為合理的安排，實現人力、物力資源的合理應用。

4.2 貨車檢修系統功能的實現

4.2.1 系統功能

本文以貨車輪軸檢測功能進行分析，簡要介紹鐵路貨車檢修系統的功能。在列車結構當中，輪軸是其中重要的組成部分，因而該環節的故障檢測與維修尤為重要。對于輪軸部位的故障檢測以及檢修需要實現下列功能：

識別輪對身份：輪載電子設備與軸端連接時，會首先啟動閱讀設備，經過軸端的觸發識別設備來控制電子設備，發送軸端信息，之后即可經由閱讀設備來抓取其中的關鍵信息。

甄別輪對身份：軸端觸發識別設備所發送的信息可以直接送達到工控機處，進而識別輪對狀態，即可確定輪對是否處于檢修工位。如果處于檢修工位的輪對發生故障，則在記錄工作人員進入工位的時間后開始檢修，如出現問題，則可以及時發出告警信息。

識別與處理軸號：每一輛列車的輪軸號碼都是獨有的，在檢修輪軸時，首先需要將所識別的輪軸號碼與操作時間一并上傳到服務器數據管理系統當中，之后由所識別的軸號自動錄入到工位的數控設備端前。服務器可以基于所獲得的輪軸號碼提取HMIS系統當中對應于該軸號與工位的數據。

輪對檢修后的操作：在檢修完畢后，可以提取工位數控設備上的檢修數據，將其傳輸到檢修系統服務器上，再交由服務器進行處理，判斷本次檢修作業是否合格。如果檢修結果不合格則需要重新進行返修，在檢修合格后則開始下一項檢修作業。

4.2.2 功能的實現

一個完整的貨車輪軸檢修過程如下：將輪對收入檢修區域、對故障部位進行探傷、處理檢修區信息并開展檢修作業、在壓裝區域進行壓裝作業、進行信息校對后即可完成檢修。

輪對收入檢查區環節：檢查區的功能為記錄輪軸信息，并將其錄入到信息系統，如軸承的外觀、使用時長以及現階段運行狀態等等，并需要進行初步清理與除銹，為后續檢修工作提供便利。經過機器視覺算法來對輪軸軸端相關信息進行識別，再由輪載電子設備來錄入所識別的信息，再將電子設備安裝在需要檢修的輪對上，將輪對傳送到檢修工位。

探傷區環節：對于輪對等設備的故障探傷都是在探傷區完成的，其可以判斷輪對具體故障部位以及故障類型，只有確定了詳細的故障情況才能制定維修對策。探傷主要分為以下幾個流程：在輪對進入探作檢測區域后，首先應用磁粉探傷方式來檢測輪軸的軸身與軸頸部位;再應用微機超聲波探傷來檢測輪軸內部結構;最后，應用手工超聲波探傷來判明故障的類型，并確定輪軸故障的準確位置，提出具體的維修方法。

旋修區環節：從功能上看，旋修區需要收集檢查區所收入的輪對尺寸數據，從而確定該輪對是否需要進行檢修。在較長時間使用后，輪對容易出現踏面磨損問題，而旋修區可以檢查踏面的狀況，判斷是否需要進行加修，從而保證貨車的平穩運行。

壓裝區環節：壓裝區需要將已經推卸的軸承重新壓裝完畢，讓設備可以再次投入使用，并完成信息收集工作。

支出區環節：在支出區需要收集輪軸的尺寸、磨合情況等信息，確定檢修質量，保證上述輪軸檢修操作符合使用要求。

可以說以上五個檢修環節對于鐵路貨車來說都極為重要，需要認真對待。本系統將上述環節都進行了分區處理，在確保檢修質量的同時，也為檢修人員現場作業提供了信息支持，所收集的數據可用于以后同類型檢修工作的指導與參考。

5 結語

在前文分析中不難發現，鐵路運輸在我國物流領域中承擔著重要作用，但是由于貨運列車在使用過程中載重較大、運行較頻繁，因而在使用過程中也很容易出現故障。貨運列車的檢修工作需要與現代化信息技術相結合，注重檢修管理，并基于當前的需要來不斷完善信息化管理系統，這樣才能為檢修人員提供更為有效的數據信息。

參考文獻

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