動車組高級修智能化信息管理系統(tǒng)研究

麻英秋 李艷秋 溫勝悅

中車唐山機車車輛有限公司 河北唐山 063035

隨著工業(yè)4.0和中國制造2025的提出，工業(yè)化和信息化兩化融合、智能制造成為國家發(fā)展的重要戰(zhàn)略，軌道交通領域傳統(tǒng)的檢修模式已無法滿足現(xiàn)代化檢修生產的需求，智能化、信息化成為動車組檢修的重要發(fā)展方向。動車組高級修智能化信息管理系統(tǒng)可對動車組高級修的全流程進行信息化管控，從動車組入修交接、車體檢修、轉向架檢修、車體落成調試和整車交驗等全業(yè)務、全過程進行智能化管控，打通檢修現(xiàn)場和系統(tǒng)業(yè)務間的技術壁壘，實現(xiàn)檢修人員、設備、物料、工藝、計劃、質量、檢修作業(yè)、故障、委外和關鍵進度等模塊的統(tǒng)籌管理，還可建立動車組檢修電子履歷，優(yōu)化和提升動車組高級修智能檢修模式，實現(xiàn)檢修環(huán)節(jié)的信息互聯(lián)，提高檢修效率，管控檢修質量，實現(xiàn)動車組高級修的信息化、智能化和網絡化管理。

1 維修周期決策

維修周期確定是動車組維修優(yōu)化的重點和難點，針對各類維修方法，可按以下原則確定維修周期：①維護保養(yǎng)周期。針對目視檢查、清潔、潤滑等維護保養(yǎng)工作制定的維修周期，該周期與運用環(huán)境條件關系密切。如春、秋季濾網清掃周期及風沙地區(qū)的清掃、保潔工作周期均會縮短。②限度檢查周期。常規(guī)限度檢查項目通常作為動車組一、二級修項目實施，如閘片剩余厚度檢查、受電弓碳滑板剩余厚度檢查等。確定檢查周期時，可首先根據其耗損規(guī)律確定臨界磨耗剩余限度，在此基礎上根據產品重要程度再預留一定余量作為檢查限度，對于重要功能產品，設定的檢查周期應確保其自檢查限度降至臨界限度期間至少有2次可檢查機會。對于高級修中分解修項目的限度檢查，其周期取決于該高級修項目周期[1]。

2 系統(tǒng)架構

動車組高級修智能化信息管理系統(tǒng)對動車組高級修的過程信息、檢修結果信息以及故障檢修信息等數據進行采集并統(tǒng)一管理，實現(xiàn)信息發(fā)布、數據集成、數據呈現(xiàn)、數據分析和智能決策等功能的集中管理和監(jiān)控，不僅能提高工作效率，降低生產成本，還能優(yōu)化數字化檢測過程，最終達到檢測分析過程的一體化。系統(tǒng)面向動車段本部、車間、班組、現(xiàn)場作業(yè)人員，實現(xiàn)數據的采集、分析、反饋、應用分級管理。通過對不同層級設置不同的管理權限，實現(xiàn)檢修業(yè)務信息流程管理；通過現(xiàn)場手持機、PC、工位一體機等硬件的合理配置，實現(xiàn)檢修作業(yè)記錄無紙化、信息化管理。系統(tǒng)共分為六層，由下至上分別為設備層、連接層、資源層、平臺層、應用層和展示層。系統(tǒng)最底層是設備層，主要包括試驗設備、智能工具、手持終端機、工位機等底層硬件，按照實際需求進行信息化設備的配置，實現(xiàn)檢修過程的數字化，提高檢修質量和檢修進度；第二層是連接層，負責將設備層的數據及時上傳到系統(tǒng)平臺供業(yè)務使用，針對試驗設備通過智能網關實現(xiàn)對設備的數據采集；第三層是資源層，由服務器和基礎網絡等硬件服務組成，為整個平臺提供計算能力、存儲能力和網絡能力；第四層是平臺層，負責給應用層提供統(tǒng)一的公共服務，提供像用戶中心、權限中心等公共基礎服務，提供統(tǒng)一的標準功能，便于集成管理和數據統(tǒng)一；第五層是應用層即動車組高級修智能化信息管理系統(tǒng)，可共享整個平臺提供的基礎服務和管理功能；最頂層是數據展示層，系統(tǒng)收集、分析和輸出的數據通過大屏、看板、移動端、PC端等進行數據展示[2]。

3 動車組高級修智能化信息管理優(yōu)化

3.1 浸水試驗檢測

在動車組牽引電機高級修過程中，需要對牽引電機開展浸水試驗檢測，有效檢驗牽引電機定子繞組的絕緣性能，以更好地保障其絕緣質量。通過對牽引電機進行浸水試驗檢測，能有效提高動車組牽引電機處于潮濕環(huán)境下正常運行的性能，有效降低動車組牽引電機定子發(fā)生短路故障的可能性[3]。例如，可以清潔動車組牽引電機，在此基礎上開展牽引電機的絕緣檢測，在絕緣檢測結果合格后，可以將動車組牽引電機的定子引線端向上放置，將牽引電機整體浸入水箱中，使牽引電機的定子引線端以及鐵芯端面處于完全進入水中的狀態(tài)。之后可以每隔5min，利用絕緣測試工具對牽引電機的定子繞組進行對地絕緣電阻測試，如果牽引電機浸入水中后的絕緣電阻檢測各項數據結果均能達到標準測定值，則可判斷該動車組牽引電機浸水試驗檢測結果合格。通過對牽引電機進行浸水試驗檢測，能夠利用簡單的方法測定電機的絕緣性，在試驗過程中，可以將定子繞組存在一定絕緣薄弱的牽引電機進行篩選和區(qū)分。當動車組牽引電機的定子在潮濕環(huán)境中長時間運行時，會大大增強其繞組的接地故障率，因此，浸水試驗檢測是開展高級修的基礎性內容，通過有效篩選絕緣薄弱的牽引電機，可以在后續(xù)工作中有針對性地采取有效措施，對牽引電機定子的絕緣薄弱點開展修復和加固工作，以增強牽引電機定子的絕緣性能，更好地保障牽引電機的可靠運行。

3.2 人機交替作業(yè)模式

為了更好地發(fā)揮檢測系統(tǒng)的優(yōu)勢，結合檢測系統(tǒng)的特點，提出動車組高級檢修人機交替作業(yè)模式。該模式中，第一次動車組高級檢修作業(yè)由檢修人員承擔（以下簡稱“人檢”），下一次動車組高級檢修作業(yè)部分內容由檢測系統(tǒng)承擔（以下簡稱“機檢”），人、機循環(huán)交替。機檢作業(yè)時，系統(tǒng)負責對動車組車頂、車下、車體兩側實施快速例行檢查；檢修人員負責司機室的快速例行檢查、試驗，故障復核及處理。檢測系統(tǒng)的應用逐步實現(xiàn)動車組高級檢修作業(yè)由“人檢”向“人機交替”作業(yè)模式的過渡，并形成了一整套功能齊全、運行穩(wěn)定的動車組檢測系統(tǒng)，最終達到在保證安全的前提下，提高動車所檢修能力及生產效率的目的。

4 結語

動車組高級修智能化信息管理系統(tǒng)在傳統(tǒng)檢修模式的基礎上加入了智能化、信息化技術，以數字化貫通全檢修過程，以關鍵環(huán)節(jié)智能化為核心，以網絡互聯(lián)為支撐，實現(xiàn)了動車組檢修過程的智能管控和信息化管理，對提高動車段檢修效率和檢修質量具有重要作用，對推進檢修行業(yè)智能化、信息化建設具有借鑒意義。