互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上的運(yùn)用

趙云

摘? ?要：內(nèi)燃機(jī)車多為柴油機(jī)驅(qū)動，二次世界大戰(zhàn)以后，隨著內(nèi)燃機(jī)的不斷發(fā)展和研究，其大馬力、高性能的屬性使其逐漸成為當(dāng)今社會馳騁在軌道上的“主人”。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的高速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在軌道內(nèi)燃機(jī)車上，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)而衍生出的一系列通信系統(tǒng)在很大程度上提升了軌道內(nèi)燃機(jī)車的性能，增強(qiáng)了軌道內(nèi)燃機(jī)車的使用壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)可靠性，因此，合理運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合先進(jìn)通信技術(shù)就成為了軌道內(nèi)燃機(jī)車未來的主要發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：軌道內(nèi)燃機(jī)車? 互聯(lián)網(wǎng)? 通信技術(shù)

中圖分類號：U469? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）01（b）-0040-02

隨著高鐵時代的來臨，傳統(tǒng)依靠柴油機(jī)作為傳動動力的軌道內(nèi)燃機(jī)車已經(jīng)逐步被旅客交通運(yùn)輸所淘汰，然而其動力性強(qiáng)、機(jī)動性高、穩(wěn)定性強(qiáng)的特點(diǎn)決定了其在貨物運(yùn)輸和國防軍事上的戰(zhàn)略地位。軌道內(nèi)燃機(jī)車的發(fā)展歷史悠久，我國開展軌道內(nèi)燃機(jī)車也有半個世紀(jì)以上，然而，隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，軌道內(nèi)燃機(jī)車又迎來了嶄新的發(fā)展機(jī)遇，全新的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)使得軌道內(nèi)燃機(jī)車又“舊婦換新顏”，互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上的運(yùn)用使其又迸發(fā)出了全新的戰(zhàn)斗力。

1? 互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的運(yùn)用。

互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)的運(yùn)用主要是用于監(jiān)測車載牽引系統(tǒng)和制動系統(tǒng)，此外，對內(nèi)燃機(jī)車的主要設(shè)備狀態(tài)也實(shí)施一定的監(jiān)控，進(jìn)而對內(nèi)燃機(jī)車實(shí)現(xiàn)控制、診斷、監(jiān)測的職能。

結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的通信技術(shù)可以構(gòu)建一套網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，利用先進(jìn)的TCN總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)重聯(lián)控制功能，主控單元和遠(yuǎn)程輸入輸出設(shè)備可以通過互聯(lián)網(wǎng)對內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行過程中的一切重要行車數(shù)據(jù)和異常故障信號進(jìn)行記錄、傳輸、分析和存儲，將一切數(shù)據(jù)信息都輸入至專用的記錄儀當(dāng)中，通過無線通信技術(shù)將數(shù)據(jù)信息發(fā)還至地面服務(wù)器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對內(nèi)燃機(jī)車實(shí)施數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和實(shí)時監(jiān)測的目的。

運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建內(nèi)燃機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)可以提升內(nèi)燃機(jī)車在軌道內(nèi)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，還能夠結(jié)合遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測、診斷系統(tǒng)以及新一代調(diào)試和維護(hù)工具對軌道內(nèi)燃機(jī)車的檢修管理工作進(jìn)行延展，因此，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建軌道內(nèi)燃機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)具有很廣闊的推廣前景。

2? 互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上移動視頻監(jiān)控的運(yùn)用。

隨著全世界范圍鐵路運(yùn)輸量的急劇增加，鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩猿蔀閿[在軌道內(nèi)燃機(jī)車發(fā)展面前的突出問題，因此，軌道內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展移動視頻監(jiān)控就成為了鐵路額安全信息化管理的重要組成部分。

軌道內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的移動視頻監(jiān)控就是將內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)行過程中的音頻、視頻、軌跡信息等一系列數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)傳輸至內(nèi)燃機(jī)車的監(jiān)控中心，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)保障內(nèi)燃機(jī)車安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要目標(biāo)。

移動視頻監(jiān)控由三個部分組成：前端子系統(tǒng)、無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以及監(jiān)控中心。首先，前端子系統(tǒng)通過攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器等核心設(shè)備對內(nèi)燃機(jī)車的監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行視頻信息處理，將異常信號進(jìn)行壓縮編碼處理發(fā)送至監(jiān)控中心，監(jiān)控中心可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程觀看和實(shí)施切換畫面;其次，監(jiān)控中心由主機(jī)、中心服務(wù)器和存儲服務(wù)器組成，用于對各個監(jiān)控點(diǎn)的攝像進(jìn)行調(diào)整，錄入各個監(jiān)控點(diǎn)的視頻數(shù)據(jù)，解碼和還原前端傳輸過來的壓縮編碼文件。第三，無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的核心部分，通過監(jiān)控采集端、服務(wù)器集群、手機(jī)監(jiān)控端、無線視頻服務(wù)器、流媒體服務(wù)器、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等部分的互聯(lián)網(wǎng)對接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像傳輸、多畫面監(jiān)視、遠(yuǎn)程設(shè)備監(jiān)控以及電視墻監(jiān)控等一些列監(jiān)控措施，保障內(nèi)燃機(jī)車的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

3? 互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)用。

軌道內(nèi)燃機(jī)車的電氣控制系統(tǒng)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運(yùn)用最為廣泛也是應(yīng)用較早的部分。內(nèi)燃機(jī)是內(nèi)燃機(jī)車的主要動力源，其大功率的輸出動力解決了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和大容量運(yùn)輸?shù)睦щy，，而這種大功率的動力輸出也存在一定的弊端，內(nèi)燃機(jī)車所采用的傳統(tǒng)的閘瓦制動輔以液壓制動或排氣制動的方式存在一定的缺陷，內(nèi)燃機(jī)車的制動能源損耗較大。

軌道內(nèi)燃機(jī)車通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運(yùn)用構(gòu)建的電氣控制系統(tǒng)，通過硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的結(jié)合能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)的不足，在保障內(nèi)燃機(jī)車正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提下，最大限度地降低能源消耗。

軌道內(nèi)燃機(jī)車的電氣控制系統(tǒng)主要由六個部分組成：發(fā)動機(jī)速度控制程序、智能控制程序、液壓系統(tǒng)控制程序、機(jī)車牽引工況控制程序、功率匹配控制程序以及GAN通訊控制程序。這些電氣控制子程序通過計(jì)算機(jī)的人機(jī)交互界面被進(jìn)行人為控制，而實(shí)現(xiàn)這些控制系統(tǒng)自動化傳輸和運(yùn)轉(zhuǎn)的正式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

4? 互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上綜合管理信息系統(tǒng)的運(yùn)用

軌道內(nèi)燃機(jī)車以其無與倫比的牽引動力為鐵路運(yùn)輸解決了重要難題，鐵路運(yùn)輸對內(nèi)燃機(jī)車的依賴性大大增加了其運(yùn)輸任務(wù)，因此，內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用和檢修工作也變得越來越繁重。內(nèi)燃機(jī)車運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建綜合管理信息系統(tǒng)可以更快地實(shí)現(xiàn)內(nèi)燃機(jī)車的綜合管理工作，提升內(nèi)燃機(jī)車管理的自動化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化進(jìn)程，進(jìn)而提升內(nèi)燃機(jī)車的檢修效率，極大地增強(qiáng)其運(yùn)輸效益。

運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的內(nèi)燃機(jī)車綜合管理信息系統(tǒng)就是針對內(nèi)燃機(jī)車的狀態(tài)構(gòu)建一個集中化、完整化的數(shù)據(jù)庫，對內(nèi)燃機(jī)車的狀態(tài)記錄、登錄記錄、備件消耗記錄、故障記錄、檢修實(shí)際記錄以及備件修復(fù)記錄等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和存儲，并通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)共享至內(nèi)燃機(jī)車綜合管理的各個分管部門，依照數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì)出來的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，對內(nèi)燃機(jī)車進(jìn)行定期的維護(hù)和檢修，并制定相應(yīng)的維修計(jì)劃、點(diǎn)檢計(jì)劃以及備件季度計(jì)劃，并通過計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)將各項(xiàng)更新數(shù)據(jù)反饋給上級部門，進(jìn)而提升內(nèi)燃機(jī)車的運(yùn)用率和完好率，延長內(nèi)燃機(jī)車使用壽命，降低鐵路運(yùn)輸成本。

5? 結(jié)語

軌道內(nèi)燃機(jī)車以其大馬力、高功率、高性能的突出特點(diǎn)被鐵路運(yùn)輸所青睞，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的興起，其在軌道內(nèi)燃機(jī)上的運(yùn)用能夠大幅提升內(nèi)燃機(jī)車的功能性、安全性和穩(wěn)定性，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在內(nèi)燃機(jī)車的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、移動視頻監(jiān)控系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)以及綜合管理信息系統(tǒng)等方面的應(yīng)用都發(fā)揮著重要的作用，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，未來互聯(lián)網(wǎng)在軌道內(nèi)燃機(jī)車上的運(yùn)用將更加廣泛，具有十分廣闊的發(fā)展前景。

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