鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)探討

魯小剛

（中國神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)探討

魯小剛

（中國神華軌道機(jī)械化維護(hù)分公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 010300）

隨著近年來鐵路基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的不斷擴(kuò)大，鐵路養(yǎng)路機(jī)械對(duì)加強(qiáng)鐵路耐久性、實(shí)用性的重要作用逐漸凸顯，所以愈來愈受到人們的重視，在對(duì)其不斷加大投入力度的同時(shí)，其智能化水平得到了顯著的提升，如鐵路養(yǎng)路機(jī)械在信息管理、機(jī)間定位、信息實(shí)時(shí)交互、司機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別以及故障診斷決策等，本文結(jié)合目前鐵路養(yǎng)護(hù)機(jī)械的發(fā)展?fàn)顩r，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)針對(duì)現(xiàn)階段其智能化技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)展開研究，為提升我國鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化水平做出努力。

鐵路；養(yǎng)路機(jī)械；智能化關(guān)鍵技術(shù)

由于在自然狀態(tài)下鐵路線路在列車重力或列車運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的各種力的作用下會(huì)發(fā)生各種病害，例如組成部分空間位置改變、發(fā)生磨損破壞等，不僅影響鐵路的正常運(yùn)行甚至對(duì)列車的行車安全構(gòu)成直接的威脅，所以鐵路養(yǎng)路機(jī)械作為針對(duì)鐵路路基、軌道等進(jìn)行線路狀態(tài)檢車和線路養(yǎng)護(hù)修理作業(yè)的主要工具，其智能化水平具有至關(guān)重要的作用。

1 鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的理論分析

鐵路養(yǎng)路機(jī)械的應(yīng)用特性決定，要滿足實(shí)際需要，其智能化技術(shù)將涉及列車的供電系統(tǒng)、弓網(wǎng)檢測(cè)、車輛檢測(cè)、車在線路和網(wǎng)絡(luò)等各方面，所以其智能關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要建利在信息全面有效管理、機(jī)間有效的實(shí)時(shí)信息交互并精準(zhǔn)定位、司機(jī)工作狀態(tài)實(shí)施準(zhǔn)確識(shí)別的基礎(chǔ)上，所以其必須對(duì)列車行駛過程中所涉及的人、機(jī)進(jìn)行全面有效的管理，并能夠?qū)C(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過有效的信息交互實(shí)現(xiàn)對(duì)其故障的智能化診斷。

而信息管理系統(tǒng)是通過對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的有效利用，實(shí)現(xiàn)鐵路公務(wù)所屬部門之間有效的信息交互的重要手段，其中以模塊化的形式在分層分布式結(jié)構(gòu)中利用中間件技術(shù)為鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)提供各種業(yè)務(wù)功能，并結(jié)合實(shí)際需要對(duì)組態(tài)完成定制，所以其自身的靈活性和擴(kuò)展性水平較高，其為鐵路養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)直接提供數(shù)據(jù)支持［1］。

2 鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用過程描述

其管理信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)要建立在對(duì)數(shù)據(jù)庫的概念和邏輯進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，并對(duì)其數(shù)據(jù)關(guān)系和邏輯數(shù)據(jù)模型進(jìn)行全面的建立；而司機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別技術(shù)要通過對(duì)司機(jī)疲勞狀態(tài)的系統(tǒng)分析，以臉部識(shí)別和運(yùn)動(dòng)圖像跟蹤為基礎(chǔ)對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行分析，并對(duì)其工作時(shí)頭部的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以此保證司機(jī)在列車運(yùn)行過程中的工作狀態(tài)較理想；機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互技術(shù)的實(shí)現(xiàn)要建立在其自身定位及通過無線Adhoc協(xié)議、實(shí)時(shí)通信模型和無線調(diào)制技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)信號(hào)傳輸技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過對(duì)機(jī)間定位和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互系統(tǒng)的需求深入分析，制定整體方案，在提供充足的與之相匹配的硬件基礎(chǔ)設(shè)施的前提下，通過對(duì)架構(gòu)和流程圖的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)硬件和軟件的相互作用，從而為智能化關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供通道支持［2］。

故障診斷作為鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化的關(guān)鍵技術(shù)，其建立在粗糙及理論的基礎(chǔ)上，通過對(duì)其診斷依據(jù)和屬性聚類的統(tǒng)計(jì)分析，可以對(duì)其以信息熵為基礎(chǔ)的故障的屬性重要程度、絕對(duì)核算法、決策表約簡算法以及數(shù)據(jù)屬性約簡等進(jìn)行確定，由此實(shí)現(xiàn)智能化的故障診斷過程，由此可見鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程是建立在管理信息系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互技術(shù)提供通道、司機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別技術(shù)提供狀態(tài)的基礎(chǔ)上的相對(duì)復(fù)雜且重要性突出現(xiàn)代化技術(shù)［3］。

3 鐵路養(yǎng)路機(jī)械的智能化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用的材料選擇

鐵路養(yǎng)路機(jī)械智能化關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)建立在對(duì)其進(jìn)行總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，由于鐵路養(yǎng)路機(jī)械的故障通常會(huì)通過時(shí)域及頻率波形、周期及非周期信號(hào)、頻譜中心頻率等數(shù)據(jù)顯示，所以在進(jìn)行故障診斷應(yīng)用的過程中需要針對(duì)故障診斷和診斷方案間建立聯(lián)系，所以其總體設(shè)計(jì)要覆蓋用戶模塊、案例相似性檢索以及案例維護(hù)模塊，而以數(shù)據(jù)庫應(yīng)用權(quán)限的劃分，其用戶模塊內(nèi)部又存在專家、管理員、普通用戶等不同的身份，其應(yīng)用過程中需要開發(fā)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)提供支持。例如搗固車柴油機(jī)無法正常啟動(dòng)，其需要對(duì)馬達(dá)的運(yùn)行狀況、電瓶、作業(yè)電源、電壓、線圈電壓、保險(xiǎn)等不同部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并結(jié)合其檢測(cè)結(jié)果確定故障發(fā)生的可能性，由此可見其是多種狀態(tài)可能性的集合，此時(shí)結(jié)合其狀態(tài)可構(gòu)建起故障的模型，并對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)庫內(nèi)的檢索，此過程要建立在管理信息系統(tǒng)、機(jī)間定位及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)交互技術(shù)、司機(jī)工作狀態(tài)識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過檢索結(jié)果，利用相似的故障案例為新發(fā)生的故障提供解決的依據(jù)，由此可見其應(yīng)用實(shí)現(xiàn)所需要的材料要覆蓋另外三項(xiàng)技術(shù)所需要的軟件和硬件以及開發(fā)環(huán)境的基礎(chǔ)上。

4 結(jié)論

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，鐵路養(yǎng)路機(jī)械現(xiàn)階段在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中占有重要的地位，其安全性、可靠性、作業(yè)效率等都直接關(guān)系到現(xiàn)階段鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的實(shí)際工作狀態(tài)，所以受到高度重視，其智能化關(guān)鍵技術(shù)對(duì)自身性能具有重要的影響，所以對(duì)其展開研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1]宋志雄.鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械若干智能化關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用研究［D］.成都：西南交通大學(xué)，2013.

［2]高兵.青藏鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械運(yùn)用技術(shù)探討［J］. 鐵道機(jī)車車輛工人，2005，06：1～4.

［3]肖增斌，王曉剛.我國鐵路大型養(yǎng)路機(jī)械行業(yè)的發(fā)展與思考［J］.中國鐵路，2015，01：8～10.

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Intelligent key techniques of railway maintenance machinery

U216.6

1009-797X（2016）02-0040-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.02.012

魯小剛（1983-），2013年畢業(yè)于蘭州交通大學(xué)交通運(yùn)輸專業(yè)，助理工程師，本科學(xué)位，研究方向?yàn)殍F路大型養(yǎng)路機(jī)械維護(hù)。

2015-12-08