谷朋亮 胥雷剛

◆摘? 要:隨著中國高速鐵路的迅速發展,總里程數已近4萬公里,與之伴隨的是高速鐵路工電供基礎設備設施全面、智能、綜合巡檢的需求,為提高作業效率,延長高鐵設備的使用壽命,2019年北京局正式啟用GX-160綜合巡檢車對高速鐵路進行綜合巡檢作業,實現了對工電供設備的綜合巡檢,提高了生產效率。
◆關鍵詞:基礎設施;GX-160綜合巡檢車;生產效率
一、背景
截至目前,我國高速鐵路運營總里程高居世界第一。由于線路基礎設施基數大、分布地區范圍廣、所處環境復雜,隨著運營時間的增長,鋼軌、扣件、接觸網、通信設施等專業設備可能發生磨損、異常形變等問題。傳統的人工檢查巡道作業存在工作量大、任務重、檢查不全面等缺點,已不能夠滿足高速鐵路檢查維修高精度、高標準的要求,亟需使用更高效、更綜合的智能巡檢設備來提高檢修作業效率。
前期鐵路設施巡檢系統的研發應用,主要針對鐵路工電供三大專業獨立設計的巡檢系統較多。其中軌道巡檢系統的技術水平最為成熟,比如日本鐵路公司研制的綜合檢測列車,可對鋼軌接頭結構狀態進行檢測;澳大利亞、意大利等國家針對軌道缺陷檢測也分別研制開發了巡檢設備。但現有僅按工電供三大專業獨立開展線橋固定設備巡檢的作業模式已經不能滿足高速鐵路整體的養護維修需求,為進一步促進工電供綜合檢修一體化的發展,滿足鐵路設施巡檢需求、提高檢修作業效率和設備設施維護水平,2019年北京局將GX-160綜合巡檢車投入使用,重點對高速鐵路進行綜合巡檢作業。
綜合巡檢裝備的優勢在于多系統高效同步工作,可對鐵路多種設備設施狀態進行空間同步評價分析,節約了各專業檢測占用的天窗時間,提高了天窗利用率。
二、實行綜合巡檢的必要性
1.提高檢測效率,節省天窗
GX-160綜合巡檢車主要用于高速鐵路綜合巡檢,最高檢測速度可達160km/h。它是基于視覺檢測、協同控制、機器學習等人工智能技術,實現對工務、供電、電務主要設備外觀狀態檢查及部分幾何參數的檢測, 整車搭載了共10個檢測系統(工務檢測系統共計3個,供電檢測系統3個,電務檢測系統2個,綜合運用系統2個),配備7個檢測工位來完成每一次的檢測任務。
工務專業檢測系統是針對軌道結構狀態、軌道幾何參數及鋼軌廓形、線路限界進行檢測;供電專業檢測系統主要是針對接觸網懸掛狀態、接觸網幾何參數、地磁磁通量進行檢測;電務專業檢測系統主要是針對軌旁信號設備外觀、軌旁通信設備設施外觀進行檢測;綜合運用系統是包括定位同步及線路環境視頻監視系統、檢測數據存儲管理系統。通過綜合巡檢作業可有效的節省各專業設備檢車所需的人力、物力,同時可以為維修施工提供更多的天窗。比如綜合巡檢車發揮了代替供電4C檢測車的作用,利用檢測速度高的優勢,每百公里可節省0.5個天窗,具體如下所示:
2.自主安排動態檢測,保證設備動態檢測全覆蓋
根據高速鐵路無砟軌道線路維修規則[1],線路檢查堅持“動態檢查為主,動靜態檢查相結合,結構檢查與幾何尺寸檢查并重”的規則,但目前局管內南倉城際聯、京津聯絡線等線路共計101.548km未處于綜合檢測車徑路,即暫未進行過動態檢測。通過利用GX-160綜合檢測檢測車自輪運轉、自主安排檢測徑路的特點,可對這些線路進行動態檢測,保證設備動態檢測全覆蓋。
三、檢測結果的可靠性分析
2021年綜合巡檢車對京哈高速、津秦高鐵、京雄城際、石太線、豐雙線等線路進行了檢測,累計檢測21300km,其中高速鐵路檢測10015km,普速鐵路檢測11285km。發現工務幾何尺寸偏差27037處,扣件問題2616處,接觸網懸掛狀態問題88處,接觸網幾何偏差41處,軌旁電務設備外觀問題37處,軌旁通信設備問題356處。以上問題均已按規定通知相關站段,安排復核和整治。工務幾何尺寸II偏差經現場復核真實有效;扣件問題主要為扣件歪斜、彈條反位;供電4C及1C數據、電務軌旁設備、通信公(專)網卡具異常等病害準確有效,其中接觸網桿成像漏桿率小于或等于0.1%、接觸懸掛裝置零部件松動、缺失、裂損等缺陷檢出率大于等于80%、隧道內通信漏纜卡具異常檢出率≥90%,滿足生產需求。
四、結論
高速鐵路綜合巡檢車通過在運行過程中實時采集線路基礎設施的數據和圖像,實現對工務、電務、供電設備的綜合檢測和智能分析,有效解決了人工巡檢中存在的作業效率低、作業安全風險不可控等問題,緩解了線路檢修任務日趨繁重的實際困難。同時通過將近兩年的綜合巡檢作業實踐,目前已構建了資源綜合、專業強化、集中管理的綜合檢測組織機構,提升了線路設備運營管理和作業信息化的水平,實現了高速鐵路基礎設施維護高標準、設備質量高要求、專業協調高需求的目標,也為高速鐵路安全運營提供了強有力的技術支撐。
參考文獻
[1]康高亮,郭富安,曾憲海,趙有明.高速鐵路無砟軌道線路維修規則[J].中國鐵道:30-37.