和諧型機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)的狀態(tài)修研究

樊祥葉

(中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司 合肥機(jī)務(wù)段，合肥 230011 )

1 引言

隨著鐵路機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)朝著高速、重載、長(zhǎng)大交路發(fā)展，對(duì)機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵部件的質(zhì)量狀態(tài)提出了更高要求。目前國(guó)鐵集團(tuán)為保證機(jī)車(chē)的安全運(yùn)營(yíng)，現(xiàn)有機(jī)車(chē)采用定期維修的方式，而非基于機(jī)車(chē)各部件的健康狀態(tài)進(jìn)行維修[1]，導(dǎo)致投入大量人力、物力，造成過(guò)度維修及人力和資源的浪費(fèi)。

國(guó)鐵集團(tuán)一直致力于尋找一種新的運(yùn)營(yíng)方式去管理機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵旋轉(zhuǎn)部件的運(yùn)維工作[2]，傳統(tǒng)以計(jì)劃修為主的修程管理模式已不能滿(mǎn)足機(jī)務(wù)段運(yùn)維管理和提高經(jīng)濟(jì)效益的要求，機(jī)車(chē)走行部修程修制由計(jì)劃修向狀態(tài)修方向邁進(jìn)已成為必然。如何在保障安全可靠運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)上最大限度地降低維修成本，提升軌道交通設(shè)備智能化管理水平，已成為行業(yè)廣泛關(guān)注和研究的熱點(diǎn)。國(guó)鐵集團(tuán)于2019年提出了“和諧型機(jī)車(chē)修程修制改革實(shí)施方案”[3]。方案明確提出需加快安全保障能力建設(shè)，要求各集團(tuán)公司“深入開(kāi)展故障預(yù)測(cè)與健康管理(Prediction and Health Management PHM)研究與應(yīng)用[4]，為和諧型機(jī)車(chē)修程修制改革提供技術(shù)支撐”。

為了滿(mǎn)足機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)發(fā)展需求，擬采用基于廣義共振與共振解調(diào)的機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)[5]，通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等先進(jìn)成熟技術(shù)[6]，建立起機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵部件全壽命周期的維修維護(hù)管理體系，旨在全面提升機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵部件的維修管理能力，鼎助裝備長(zhǎng)期安全運(yùn)行和智慧運(yùn)維。

2 機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)理論基礎(chǔ)

2.1 機(jī)車(chē)故障診斷方法

隨著設(shè)備故障監(jiān)測(cè)、故障機(jī)理診斷研究深入，故障診斷方法在各行各業(yè)廣泛應(yīng)用。振動(dòng)監(jiān)測(cè)和振動(dòng)分析是公認(rèn)的識(shí)別機(jī)械故障的經(jīng)典方法。早在50多年前，振動(dòng)監(jiān)測(cè)方法就已經(jīng)在國(guó)外被提出，由于振動(dòng)監(jiān)測(cè)與數(shù)據(jù)分析技術(shù)知識(shí)以及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的缺乏，所以這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)未被廣泛應(yīng)用。基于多年的技術(shù)實(shí)踐與經(jīng)驗(yàn)積累，本系統(tǒng)擬通過(guò)“廣義共振與共振解調(diào)技術(shù)”來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵部件的故障診斷。

共振是機(jī)械系統(tǒng)受外部作用下的激勵(lì)頻率接近或等于其系統(tǒng)頻率時(shí)，所產(chǎn)生的強(qiáng)迫振動(dòng)幅值放大的現(xiàn)象?！皬V義共振”拓展了經(jīng)典共振的定義范圍，它除了涵蓋經(jīng)典共振的過(guò)程外，還包括了振動(dòng)的“過(guò)渡過(guò)程”(即共振的“發(fā)生過(guò)程”和“結(jié)束過(guò)程”)。這是一切事物的內(nèi)在規(guī)律，即使軸承滾動(dòng)工作面發(fā)生微米級(jí)的裂紋損傷，其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的沖擊也能激起廣義共振現(xiàn)象，因此識(shí)別并提取損傷所引起的該信息，可以幫助識(shí)別機(jī)械故障。

通過(guò)安裝傳感器接收振動(dòng)和對(duì)沖擊廣義共振，實(shí)現(xiàn)廣義共振信號(hào)的提取，進(jìn)而對(duì)廣義共振信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，剔除所有無(wú)害的振動(dòng)譜，對(duì)有害的沖擊譜進(jìn)行保留。

通過(guò)研究旋轉(zhuǎn)機(jī)械的幾何結(jié)構(gòu)及運(yùn)行規(guī)律，可以建立起軸承、齒輪、踏面等故障的一系列數(shù)學(xué)模型，解決了故障定性(確定故障部位)問(wèn)題，如表1所示。

表1 走行部故障數(shù)學(xué)模型

廣義共振和共振解調(diào)技術(shù)解決了故障信號(hào)敏感和變換的問(wèn)題。但初級(jí)診斷僅僅利用共振解調(diào)信號(hào)的幅度信息描述機(jī)械故障綜合沖擊的程度是不精確的，

應(yīng)進(jìn)一步利用共振解調(diào)頻譜之幅度和頻率信息來(lái)診斷機(jī)械發(fā)生故障的零部件及故障的程度，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)診斷，輸出分級(jí)報(bào)警。

公式(1)用于評(píng)價(jià)故障嚴(yán)重程度。

(1)

其中，Adb為故障級(jí)差；SV為檢測(cè)沖擊值大小的物理量(1SV表征半波正弦沖擊脈寬為20μs、峰值為0.01g(g為重力加速度)時(shí)的對(duì)應(yīng)加速度量值)；n為監(jiān)測(cè)部件所在軸的轉(zhuǎn)速(單位為r/min)；D為監(jiān)測(cè)對(duì)象所在軸的軸直徑(單位為mm)；

除了以上數(shù)學(xué)模型外，本系統(tǒng)還采用了多因素、多參數(shù)聯(lián)合診斷決策，基于模糊數(shù)學(xué)、數(shù)值分析和統(tǒng)計(jì)學(xué)的多參量相關(guān)加權(quán)決策，信號(hào)定常性準(zhǔn)則，規(guī)則抽取準(zhǔn)則和不規(guī)則抽取準(zhǔn)則等共同組成故障診斷方法論體系。

2.2 機(jī)車(chē)健康評(píng)估方法

基于層次分析法的多維度、多參數(shù)綜合健康評(píng)估模型，結(jié)合車(chē)載系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)和現(xiàn)場(chǎng)獲取到的維修數(shù)據(jù)以及軸承參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)走行部旋轉(zhuǎn)部件健康狀態(tài)評(píng)估，輸出健康狀態(tài)評(píng)估結(jié)論，模型如圖1所示。

圖1 走行健康評(píng)估模型

走行部件健康評(píng)估需針對(duì)各類(lèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，如報(bào)警數(shù)據(jù)、趨勢(shì)數(shù)據(jù)及其他數(shù)據(jù)。

(1)報(bào)警數(shù)據(jù)通過(guò)報(bào)警判斷決策模塊完成數(shù)據(jù)分析與評(píng)估。

(2)趨勢(shì)數(shù)據(jù)通過(guò)特征提取模塊完成對(duì)應(yīng)特征參數(shù)的提取。

(3)趨勢(shì)數(shù)據(jù)通過(guò)趨勢(shì)判斷決策模塊完成數(shù)據(jù)分析與評(píng)估。

(4)其他數(shù)據(jù)完成所需特征參數(shù)的提取。

將各類(lèi)數(shù)據(jù)處理結(jié)論送入綜合決策模塊，完成最終的健康評(píng)估，并對(duì)外輸出健康等級(jí)。軸承、齒輪和踏面采用的判斷標(biāo)準(zhǔn)一致，如表2所示。

表2 健康等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

建模過(guò)程中，本系統(tǒng)依據(jù)應(yīng)用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)論及應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)分配權(quán)值(初始值)。可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果，動(dòng)態(tài)更新健康評(píng)估模型權(quán)值，提升健康狀態(tài)評(píng)估精準(zhǔn)度。

2.3 剩余運(yùn)營(yíng)里程預(yù)測(cè)方法

剩余運(yùn)營(yíng)里程預(yù)測(cè)模型包括數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)清洗、特征提取、動(dòng)態(tài)壽命預(yù)測(cè)、結(jié)論輸出五個(gè)過(guò)程，如圖2所示。

圖2 剩余運(yùn)營(yíng)里程預(yù)測(cè)模型圖

(1)輸入數(shù)據(jù)

包括基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及其他輔助數(shù)據(jù)。其中基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)包括報(bào)警信息、溫度信息、沖擊dB趨勢(shì)數(shù)據(jù)、SV趨勢(shì)數(shù)據(jù)等；其他輔助數(shù)據(jù)包括健康評(píng)估結(jié)論數(shù)據(jù)、維修信息、里程信息。

(2)數(shù)據(jù)清洗

包括重復(fù)值，缺失值，離群值的識(shí)別與處理。

(3)特征提取

針對(duì)振動(dòng)沖擊信號(hào)開(kāi)展退化特征提取的方法主要有時(shí)域分析法、頻域分析法以及時(shí)頻分析法。計(jì)算沖擊特征值的均方根值(rms)，對(duì)于連續(xù)型信號(hào)，rms的計(jì)算值計(jì)算公式為：

其中，y(t)為振動(dòng)沖擊信號(hào)dB值，T為時(shí)間間隔寬度。

對(duì)于離散型信號(hào)，rms的計(jì)算值計(jì)算公式為：

(4)動(dòng)態(tài)壽命預(yù)測(cè)

基于機(jī)械構(gòu)件振動(dòng)信號(hào)特征特點(diǎn)，建立剩余運(yùn)行里程預(yù)測(cè)方法，該方法建立三階段退化過(guò)程，即磨合期、第一階段(平穩(wěn)階段)和第二階段(快速退化階段)；

確定磨合期：診斷對(duì)象初始投入使用時(shí)存在磨合期，在磨合期內(nèi)，診斷對(duì)象振動(dòng)特征不穩(wěn)定，或呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，因此不應(yīng)該將該階段計(jì)入特征預(yù)測(cè)過(guò)程；本方法通過(guò)統(tǒng)計(jì)已有樣本的磨合期長(zhǎng)度，給出診斷對(duì)象在磨合期的平均里程。

第一階段(平穩(wěn)階段)：診斷對(duì)象在第一階段數(shù)據(jù)特征保持平穩(wěn)，沒(méi)有顯著的上升趨勢(shì)，這是因?yàn)樵撾A段軸承處于健康的工作狀態(tài)，不具備退化特性。

第二階段(快速退化階段)：診斷對(duì)象在第二階段數(shù)據(jù)特征非線性遞增，在第二階段，診斷對(duì)象性能開(kāi)始退化，因此可以根據(jù)第二階段的數(shù)據(jù)特征進(jìn)行退化建模。

(5)數(shù)據(jù)結(jié)果輸出

輸出預(yù)測(cè)的剩余使用里程。

3 和諧型機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)構(gòu)建

基于運(yùn)維系統(tǒng)管理的理論基礎(chǔ)，運(yùn)用共振與共振解調(diào)的故障診斷技術(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)，構(gòu)建機(jī)車(chē)走行部全壽命周期的運(yùn)維管理系統(tǒng)。此運(yùn)維系統(tǒng)主要包括走行部車(chē)載故障診斷系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)車(chē)載系統(tǒng)[7])與走行部地面健康管理系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)地面系統(tǒng)[8])兩個(gè)部分組成。

3.1 車(chē)載故障診斷系統(tǒng)

車(chē)載故障診斷系統(tǒng)安裝在機(jī)車(chē)走行部上，機(jī)車(chē)線路運(yùn)行期間對(duì)走行部關(guān)鍵部件(軸承、齒輪、踏面)開(kāi)展多物理量狀態(tài)特征數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)采集，基于廣義共振與共振解調(diào)的機(jī)械設(shè)備故障診斷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵部件故障診斷，完成分級(jí)報(bào)警信息輸出。

(1)對(duì)于重大故障：及時(shí)通知司機(jī)，基于車(chē)載提示內(nèi)容，或故障發(fā)生后的既定措施，指導(dǎo)司機(jī)、地面調(diào)度人員及時(shí)采取相應(yīng)措施，從而保障機(jī)車(chē)運(yùn)行安全。

(2)對(duì)于一般故障：將數(shù)據(jù)采集、保存，待完成行車(chē)任務(wù)后，由地面系統(tǒng)分析評(píng)估，進(jìn)行維修判斷。

車(chē)載端系統(tǒng)由車(chē)載數(shù)據(jù)分析裝置(主機(jī))、數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置、多物理量信號(hào)采集傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和相關(guān)連接電纜等組成，如圖3所示。

圖3 車(chē)載端系統(tǒng)組成示意圖

多物理量信號(hào)采集傳感器安裝在監(jiān)測(cè)對(duì)象附近，監(jiān)測(cè)對(duì)象的振動(dòng)、沖擊、溫度等信息，通過(guò)多物理量信號(hào)采集傳感器采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置的處理，最后被送入車(chē)載數(shù)據(jù)分析裝置(主機(jī))，主機(jī)輔以車(chē)輪轉(zhuǎn)速信號(hào)完成對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的分析診斷判斷。

3.2 地面健康管理系統(tǒng)

地面健康管理系統(tǒng)是由多個(gè)子系統(tǒng)模塊組成，如圖4 所示。

圖4 走行部智慧運(yùn)維地面健康管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)收集、解析并向數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)走行部車(chē)載監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、同時(shí)負(fù)責(zé)統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)。

健康評(píng)估及壽命預(yù)測(cè)子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)評(píng)估走行部關(guān)鍵部件的健康狀態(tài)及預(yù)測(cè)部件剩余使用壽命，提供運(yùn)維指導(dǎo)建議。

數(shù)據(jù)展示子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)將經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)、分析及評(píng)估后的數(shù)據(jù)進(jìn)行展示，在終端展示人機(jī)交互信息。

數(shù)據(jù)同步子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)將走行部段級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)同步至局級(jí)數(shù)據(jù)庫(kù)，方便局級(jí)用戶(hù)統(tǒng)一集中管理。

數(shù)據(jù)交互子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)從其他廠家系統(tǒng)獲取本系統(tǒng)所需數(shù)據(jù)、負(fù)責(zé)向段級(jí)信息平臺(tái)發(fā)送結(jié)論數(shù)據(jù)。

本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)：布置在用戶(hù)端數(shù)據(jù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。

上述兩個(gè)系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)流、信息流而構(gòu)成一個(gè)相互依存相互約束的整體，其中車(chē)載系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)地面健康評(píng)估實(shí)現(xiàn)在線狀態(tài)故障預(yù)測(cè)和實(shí)時(shí)預(yù)警，真正扭轉(zhuǎn)過(guò)去計(jì)劃修時(shí)代，開(kāi)啟信息化、智能化運(yùn)維狀態(tài)修的新局面[9]。運(yùn)維狀態(tài)修是指在設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)的基礎(chǔ)上，按照設(shè)備應(yīng)用頻率及其性能退化特征等因素，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，自動(dòng)生成科學(xué)合理的維修方案[3]。根據(jù)運(yùn)維系統(tǒng)關(guān)鍵部件，狀態(tài)修對(duì)象包括機(jī)車(chē)走行部軸箱軸承、電機(jī)軸承、傳動(dòng)齒輪和輪對(duì)踏面等，其綜合判斷的整體邏輯如圖5所述。

圖5 運(yùn)維狀態(tài)修綜合判斷邏輯

(1)首先判斷狀態(tài)修對(duì)象的實(shí)時(shí)故障狀態(tài)，若影響安全行車(chē)，則及時(shí)維修。

(2)若不影響安全行車(chē)，則機(jī)車(chē)跟蹤運(yùn)用，并根據(jù)地面系統(tǒng)健康狀態(tài)評(píng)估結(jié)果，結(jié)合壽命預(yù)測(cè)結(jié)論，給出維修建議，結(jié)合機(jī)車(chē)現(xiàn)有修程修制要求，進(jìn)行維修保養(yǎng)。

4 機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)的應(yīng)用

以某車(chē)型機(jī)車(chē)走行部軸箱軸承故障(經(jīng)拆解確認(rèn)該位軸承外環(huán)剝離故障)案例為例，運(yùn)用本系統(tǒng)軟件對(duì)該位軸承的歷史監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析如下：

(1)該車(chē)運(yùn)營(yíng)約35萬(wàn)公里時(shí)，56位軸箱軸承發(fā)現(xiàn)存在外環(huán)故障特征，本系統(tǒng)評(píng)估給出剩余使用里程預(yù)測(cè)值約為85萬(wàn)公里。

(2)隨著運(yùn)營(yíng)里程軸箱軸承狀態(tài)持續(xù)變化，在機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)約45萬(wàn)公里時(shí)，出現(xiàn)初期故障信息，首次評(píng)估該位軸承狀態(tài)為亞健康，此時(shí)系統(tǒng)給出剩余使用里程預(yù)測(cè)值約為29萬(wàn)公里。

(3)當(dāng)運(yùn)營(yíng)里程約47萬(wàn)公里時(shí)，該位軸箱軸承故障信息明顯，系統(tǒng)評(píng)估該位軸承此時(shí)的健康狀態(tài)為輕微故障，系統(tǒng)給出的剩余使用里程預(yù)測(cè)值約為10萬(wàn)公里。

(4)當(dāng)機(jī)車(chē)運(yùn)營(yíng)約48萬(wàn)公里(2020年6月)時(shí)，對(duì)該軸承進(jìn)行拆裝，發(fā)現(xiàn)外環(huán)剝離現(xiàn)象。拆解照片如圖6所述。

本系統(tǒng)對(duì)該案例數(shù)據(jù)分析過(guò)程如圖7所述。

圖7 剩余壽命預(yù)測(cè)曲線

綜上所述，該機(jī)車(chē)56位軸箱軸承剩余壽命預(yù)測(cè)結(jié)果符合系統(tǒng)預(yù)期且應(yīng)用效果良好。

通過(guò)大量上述故障案例數(shù)據(jù)的驗(yàn)證，表明本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)車(chē)走行部關(guān)鍵部件(軸承、齒輪、踏面)健康狀態(tài)的準(zhǔn)確評(píng)估及預(yù)測(cè)，為準(zhǔn)確指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)掌控關(guān)鍵部件狀態(tài)、維修計(jì)劃提供數(shù)據(jù)支撐。

5 討論

創(chuàng)建走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)，其意義在于有效地推動(dòng)鐵路交通機(jī)車(chē)維修體制的變革，促進(jìn)計(jì)劃修向狀態(tài)修的轉(zhuǎn)變，達(dá)到安全保障、降低事故風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)一步增強(qiáng)機(jī)車(chē)的檢測(cè)、監(jiān)測(cè)、維護(hù)等方面能力，提升機(jī)車(chē)檢修效率和管理水平。從而提高機(jī)車(chē)的可靠性和上線率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)車(chē)早期故障進(jìn)行定點(diǎn)維修，有效的避免了失修以及過(guò)度維修的情況，較好的降低了運(yùn)營(yíng)維修成本。下面結(jié)合一臺(tái)HXD1C機(jī)車(chē)牽引電機(jī)軸承故障實(shí)例論述走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)降低維修成本，提高維修質(zhì)量及實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維的。

抽查系統(tǒng)2021年1月25日至2月24日一個(gè)月HXD1C-0878機(jī)車(chē)電機(jī)軸承適時(shí)預(yù)警信息，自1月27日首次出現(xiàn)該機(jī)車(chē)3-5位電機(jī)軸承預(yù)警信息開(kāi)始，1月29日(記錄重復(fù)預(yù)警1次)、30日(記錄重復(fù)預(yù)警2次)，2月3日(記錄重復(fù)預(yù)警3次)、5日(記錄重復(fù)預(yù)警4次)、9日(記錄重復(fù)預(yù)警5次)連續(xù)6次進(jìn)行預(yù)警，結(jié)合系統(tǒng)評(píng)估2月11日落修分解發(fā)現(xiàn)該電機(jī)軸承外圈存在壓痕、輕微剝離，及時(shí)消除一起走行部故障隱患[10]。

(1)降低成本。如果沒(méi)有及時(shí)準(zhǔn)確判別，造成電機(jī)軸承嚴(yán)重?zé)龘p故障而發(fā)生救援，不僅影響正常的運(yùn)輸安全生產(chǎn)秩序，救援還將帶來(lái)大量人力、物力、時(shí)間消耗，另外，給電機(jī)的維修帶來(lái)更大檢修成本，以目前市場(chǎng)價(jià)大修一臺(tái)大功率交流牽引電機(jī)20萬(wàn)元來(lái)計(jì)算，極大增加了檢修成本，而目前僅需更換一套軸承即可。

(2)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)維修。目前，鐵路行業(yè)大力提倡“人防、物防、技防”三位一體，實(shí)施科學(xué)精準(zhǔn)檢修，技防是其中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，這與目前我段實(shí)施的智慧檢修思路相吻合，本系統(tǒng)從上述案例應(yīng)用中可以充分體現(xiàn)技防發(fā)揮了重要作用。

(3)實(shí)現(xiàn)智慧運(yùn)維[11]。目前我段推進(jìn)的和諧型機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)已實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)故障適時(shí)預(yù)警及機(jī)車(chē)履歷填寫(xiě)、修程管理、質(zhì)量信息反饋、檢修報(bào)表自動(dòng)生成等多個(gè)功能融合，系統(tǒng)結(jié)合大數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)記憶能力適時(shí)加強(qiáng)機(jī)車(chē)檢修質(zhì)量動(dòng)態(tài)管理，具備故障信息的及時(shí)反饋、處理、統(tǒng)計(jì)、查詢(xún)等功能，為實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)狀態(tài)修及修程修制改革提供重要決策依據(jù)。

綜上所述，本系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)：

(1)突破機(jī)車(chē)傳統(tǒng)維修模式，提升鐵路機(jī)車(chē)維修技術(shù)發(fā)展。

(2)實(shí)現(xiàn)故障早期預(yù)警，將故障隱患消除在機(jī)車(chē)上線運(yùn)行之前，提高機(jī)車(chē)質(zhì)量可靠性保障。

(3)實(shí)現(xiàn)機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)信息、基礎(chǔ)信息、預(yù)測(cè)指標(biāo)等數(shù)據(jù)的匯聚，以多維度、多系統(tǒng)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)運(yùn)營(yíng)支撐決策，提高鐵路交通設(shè)備管理水平。

(4)優(yōu)化機(jī)車(chē)走行部檢修管理模式，有效提升機(jī)車(chē)運(yùn)用效率。

(5)有效地推動(dòng)鐵路機(jī)車(chē)維修體制的變革，促進(jìn)計(jì)劃修向狀態(tài)修的轉(zhuǎn)變。

6 結(jié)語(yǔ)

(1)利用廣義共振與共振解調(diào)的故障診斷技術(shù)，基于“免疫維修設(shè)計(jì)”理念，逐步實(shí)現(xiàn)“計(jì)劃維修”向“狀態(tài)維修”轉(zhuǎn)變，保障運(yùn)行安全，提升維修效率，是機(jī)車(chē)走行部維修技術(shù)未來(lái)發(fā)展方向之一。

(2)運(yùn)維、檢修人員通過(guò)機(jī)車(chē)走行部智慧運(yùn)維系統(tǒng)對(duì)機(jī)車(chē)在線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，掌握其發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律，從而確定機(jī)車(chē)的運(yùn)行狀態(tài)，提前制定維修計(jì)劃，最大限度地發(fā)揮設(shè)備的利用率，減少計(jì)劃維修的盲目性，提高維修工作效率。

(3)基于長(zhǎng)期的系統(tǒng)應(yīng)用，可以將走行部運(yùn)營(yíng)、檢修管理水平提到一個(gè)新的高度。通過(guò)先進(jìn)的科技手段不斷提高機(jī)車(chē)設(shè)備的安全可靠性、行車(chē)組織能力、客運(yùn)組織能力、設(shè)備維修能力、應(yīng)急處置能力等，提高機(jī)車(chē)的可用性和上線率，促進(jìn)鐵路機(jī)車(chē)運(yùn)維技術(shù)進(jìn)步。