淺談車輛檢測技術(shù)

孟德有 蘆陽 于昳琳

摘? 要：近些年，隨著科技手段的不斷進(jìn)步，我國地鐵借助在線檢測設(shè)備和數(shù)據(jù)分析手段，不斷調(diào)整維修流程和維修制度，將“計劃修”逐步調(diào)整為“狀態(tài)修”或"均衡修"。而目前國內(nèi)一些城市地鐵車輛維修依然采用傳統(tǒng)的“計劃修”模式，這種維修模式缺點是人員配置多、工作效率低、停機(jī)時間長，易存在過度維修，造成維修成本上升，車輛周轉(zhuǎn)率和利用率較低等諸多不足。為了提高檢修效率，促進(jìn)資源優(yōu)化配置，該文基于一些城市鐵車輛檢修現(xiàn)狀及存在主要問題，參考國內(nèi)其他城市先進(jìn)的檢修方法，為車輛維修體制的發(fā)展與完善提出可行性建議。

關(guān)鍵詞：車輛;在線檢測;狀態(tài)修;維修窗

中圖分類號：U467? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

目前一些城市地鐵公司車輛檢修修程修制仍采用車輛制造商規(guī)定的日檢、周檢、雙月檢、定修、架修和大修的計劃預(yù)防維修體系，這種傳統(tǒng)修程修制的特點是劃分較細(xì)，對于可靠度已有較大提升的車輛制造而言，可能存在過度維修行為。在規(guī)定修程中，存在多數(shù)部件仍處在健康狀態(tài)，只有少數(shù)部件健康狀態(tài)存在隱患，即將按修程定期對部件進(jìn)行更換的情況，造成一些部件并不是用壞的而是拆壞的，并且這種修制人員配置多，維修成本高，因此需要改進(jìn)。

據(jù)了解，在國鐵領(lǐng)域，為了提高檢修效率、減少人員配置，已經(jīng)開始試點應(yīng)用創(chuàng)新的智能圖像識別技術(shù)的復(fù)合型巡檢機(jī)器人，以自動化、智能化的視覺識別設(shè)備代替人工目檢，完成日常的巡檢作業(yè)。目前合肥地鐵、武漢地鐵等地鐵運營公司已著手規(guī)劃采用該類新技術(shù)實現(xiàn)車輛的自動化巡檢作業(yè)。

1 大連地鐵車輛檢修現(xiàn)狀

我國地鐵車輛大部分采用的是日常維修和定期檢修相結(jié)合的檢修制度，檢修修程一般可分為廠修、架修、定修、月檢和列檢5個等級，見表1。大連地鐵1、2號線自運營以來，一直沿用這種傳統(tǒng)的檢修制度，檢修周期按照車輛運營時間和運行公里進(jìn)行劃分，安排日/周檢、雙月修、定修、架修、廠修，并增加了臨修的檢修方式。

以檜柏路車輛基地為例，目前檢修日檢班/周檢班共用4個班組，以“白、夜、休、休”方式進(jìn)行倒班作業(yè)（白天為周檢作業(yè)，夜晚為日檢作業(yè)），每個班組為12人，每班工作時間為12小時，無節(jié)假日;雙月檢班共1個班組，全組25人，全部白班制，每班8小時工作，有節(jié)假日;年檢班共1個班組，全組27人，全部白班制，每班8小時工作，有節(jié)假日。目前人員安排集中的日檢班組工作包括走行部檢查、客室內(nèi)飾檢查及司機(jī)室功能檢查3個部分，其中每部分又包括更加細(xì)致的作業(yè)內(nèi)容，員工完成一次檢查將耗費大量的時間，見表2。

2 一些城市地鐵車輛檢修存在的不足

（1）日常維修和定期檢修相結(jié)合的傳統(tǒng)檢修制度存在局限性。采用這種修程安排，忽略了實際使用時間、質(zhì)量狀況等方面的差異，全部按統(tǒng)一的修程內(nèi)容進(jìn)行作業(yè)。這種日常維修和定期結(jié)合的傳統(tǒng)檢修制度造成了車輛、材料、人工等資源的浪費。

（2）人員分配不均衡。在目前的檢修制度下，即使日/周檢班組在人員配屬較多的前提下仍然存在巡檢時間緊張、專業(yè)性不夠強(qiáng)等問題。而雙月檢修由于為了完成某些保養(yǎng)與清潔工作，同樣配屬人員較多，并未采用把部分檢修項目分散到日/周列檢中的方式。

（3）定修與檢修的內(nèi)容與時間分配不盡合理。從車輛檢修需求角度考慮，目前的雙月檢與定修的在修時間普遍較長，沒有考慮到車輛狀態(tài)的因素進(jìn)行均衡修或狀態(tài)修，存在過度維修的問題。

3 國內(nèi)先進(jìn)的車輛檢修技術(shù)

3.1 沈陽地鐵的“維修窗”模式

沈陽地鐵車輛現(xiàn)有的維修模式與大連地鐵的維修模式十分相似，其理論基礎(chǔ)是預(yù)防性維修。沈陽地鐵目前正在研究采用“維修窗”檢修模式對既有檢修制度進(jìn)行優(yōu)化。地鐵的運營通常依據(jù)客流的高峰、平峰來組織數(shù)量不一樣的車輛上線，此維修模式便利用高峰、平峰之間的時間安排部分車輛的檢修，實現(xiàn)車輛資源利用效率的最大化。

就地鐵目前的情況而言，定修以下的所有修程都可以運用“維修窗”模式進(jìn)行維修。向“維修窗”模式進(jìn)行改進(jìn)與過渡分為2個階段：第一，在不改變現(xiàn)有維修周期的前提下，對維修的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，充分利用車輛維修窗的檢修時間完成檢修工作;另外對三月檢項目應(yīng)根據(jù)故障率及系統(tǒng)性，把當(dāng)前三月檢的具體維修內(nèi)容合理壓縮和拆分，當(dāng)前三月的檢停時間是3天，主要針對車輛電氣以及車下、車內(nèi)、車上的機(jī)械進(jìn)行測量、清潔、檢查，把檢修項目拆分后，從之前的3天停時轉(zhuǎn)變?yōu)槔?個維修窗對車輛進(jìn)行維修，可大大縮短停機(jī)時間。

第二，對于定修以下的修程，可以根據(jù)走行公里將其劃分為級別不一樣的檢修。級別的判定應(yīng)基于系統(tǒng)安全性、運行表現(xiàn)、維修耗時等因素，借助檢修、管理信息系統(tǒng)，將系統(tǒng)特點和故障表現(xiàn)作為依據(jù)，科學(xué)合理地對維修計劃進(jìn)行調(diào)整。

向“維修窗”模式過渡的第一個階段主要是對維修規(guī)程進(jìn)行改進(jìn)，而第二個階段是以維修信息化為前提、以建設(shè)完善的檢修信息化系統(tǒng)為保證的具有科學(xué)性和系統(tǒng)性的操作階段，對管理人員提出了更高的要求。

3.2 大連地鐵的無源無線振動傳感器

大連地鐵已于去年在車輛上試點安裝無源無線振動傳感器設(shè)備。該傳感器通過夾具安裝固定于列車軸箱軸承位置，無需改動或破壞轉(zhuǎn)向架原有結(jié)構(gòu)，同時通過收集車輛運行時的振動能量轉(zhuǎn)化為電能提供給其內(nèi)部的數(shù)據(jù)預(yù)處理與傳輸系統(tǒng)，通過LTE網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)回傳至后臺數(shù)據(jù)中心進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，以此監(jiān)測走行部的關(guān)鍵部件運行狀況及線路狀態(tài)，在故障出現(xiàn)早期階段及時發(fā)現(xiàn)并予以處理。進(jìn)一步可實現(xiàn)對軸箱軸承及車輪剩余壽命閾值的預(yù)測并給出檢修周期建議，為實現(xiàn)走行部關(guān)鍵部件由“計劃修”到“狀態(tài)修”的轉(zhuǎn)變提供了良好的系統(tǒng)化平臺基礎(chǔ)。

3.3 上海虹橋動車的軌道式車底巡檢機(jī)器人

上海虹橋動車運用所引進(jìn)了軌道式車底巡檢機(jī)器人設(shè)備，實現(xiàn)以自動化、智能化的設(shè)備視覺識別代替動車組日常一、二級檢修中人工目檢，對列車底部、轉(zhuǎn)向架等可視零部件進(jìn)行靈活多角度的自動檢測，提高了檢修效率、減少了人員配置。

該巡檢機(jī)器人設(shè)備在檢修地溝內(nèi)鋪設(shè)運行導(dǎo)軌，巡檢機(jī)器人在導(dǎo)軌上運行巡檢，該設(shè)備主要包括視覺檢測模塊、多功能機(jī)械臂、安全防撞系統(tǒng)等。檢修人員通過配備的手持終端控制機(jī)器人開始作業(yè)，車底巡檢機(jī)器人能夠按照事先設(shè)定的巡檢部位可以自動準(zhǔn)確尋找檢測目標(biāo)位置，并運用圖像檢測模塊實現(xiàn)對列車底板及轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵部位的掃描檢測，利用圖像識別技術(shù)實現(xiàn)對列車底部、轉(zhuǎn)向架、車軸、車輪等關(guān)鍵部件進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測、尺寸測量等日常檢修作業(yè)，大大縮短檢修時間，減輕作業(yè)人員勞動強(qiáng)度，同時提高了檢修質(zhì)量和效率。

4 總結(jié)與建議

鑒于國內(nèi)一些城市車輛檢修水平存在一定差距，因此筆者提出建議如下。

（1）在車輛檢修模式方面，應(yīng)深入學(xué)習(xí)借鑒其他地鐵公司較為先進(jìn)的“維修窗”檢修方法，將雙月檢、定修的部分檢修內(nèi)容分散到列檢當(dāng)中，壓縮檢修停時。

（2）維修信息化為前提，因此需要建設(shè)完善的檢修信息化系統(tǒng)，可采用為檢修提質(zhì)增效帶來變革的前沿技術(shù)，象無源無線傳感監(jiān)測系統(tǒng)及集群自動化巡檢機(jī)器人等先進(jìn)的檢修設(shè)備。同時建議地鐵停車列檢庫試點配備技術(shù)前沿、可為檢修減員提質(zhì)增效帶來變革的集群自動化巡檢機(jī)器人設(shè)備。

（3）應(yīng)選定與運營安全、效率、成本相關(guān)度都很高的轉(zhuǎn)向架-輪對-軸箱軸承與車輪為研究部件主體，并規(guī)劃試點較為成熟的軸箱軸承與車輪無源無線傳感在線監(jiān)測、故障預(yù)測健康管理與維修決策建議的一體化綜合系統(tǒng)，加快對該系統(tǒng)的試點推廣工作，為后續(xù)車輛其他核心部件狀態(tài)檢修進(jìn)行技術(shù)儲備與經(jīng)驗積累。

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