運(yùn)用大數(shù)據(jù)對超偏載設(shè)備偏載數(shù)據(jù)分析與監(jiān)控

趙臣俊 中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司科研所

1 超偏載偏載性能監(jiān)控現(xiàn)狀

鐵路貨車超偏載檢測裝置（以下簡稱超偏載）是鐵路貨運(yùn)計量安全檢測系統(tǒng)的重要組成部分，是檢測貨車超載、偏載、偏重的主要裝置之一。為確保超偏載設(shè)備的計量性能，每年國家軌道衡計量站都要對路內(nèi)使用的超偏載設(shè)備進(jìn)行檢定，檢定周期一年。由于檢定周期相對較長，為了在兩次檢定的間隔期間內(nèi)防止使用不符合技術(shù)規(guī)范要求的設(shè)備，上海分站還組織了每季度的期間核查，但僅對超載測試總重這一個項(xiàng)目做期間核查。超偏載設(shè)備常年在暴露在露天環(huán)境下，且工況相對惡劣，設(shè)備容易出現(xiàn)故障。作為保障貨運(yùn)安全的設(shè)備需要及時搶修，更換傳感器零件，勢必會影響其計量性能。

現(xiàn)在對于超偏載設(shè)備日常的過衡數(shù)據(jù)在測總重的方面可以利用監(jiān)控網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)對比將超偏載與動態(tài)軌道衡進(jìn)行比對，實(shí)時監(jiān)控其測總重的性能，而對于超偏載的偏載功能并未有過數(shù)據(jù)的監(jiān)控與分析。為避免因設(shè)備原因產(chǎn)生的誤報警影響貨運(yùn)生產(chǎn)工作，并根據(jù)運(yùn)營貨管電[2017]489 號 （2017 年 3 月 28 日發(fā)布）要求，每月將對各局的超偏載進(jìn)行考核，其中的誤報率（誤報警輛數(shù)/檢測總輛數(shù)）與偏載報警息息相關(guān)。當(dāng)超偏載設(shè)備因?yàn)槲醇皶r發(fā)現(xiàn)的設(shè)備故障，使得偏載數(shù)據(jù)異常產(chǎn)生的誤報警勢必會影響每月的排名情況，故在此提出利用大數(shù)據(jù)對于超偏載偏載性能的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行分析監(jiān)控管理。

2 超偏載偏載數(shù)據(jù)統(tǒng)計與誤報警分析

2.1 偏載數(shù)據(jù)的最大允許誤差

在JJG(鐵道)129-2004《鐵道貨車超偏載檢測裝置》檢定規(guī)程中明確檢定前要在檢衡車組中的68 t 或76 t 車預(yù)置偏載，理論偏載率在±18%以內(nèi)，檢測裝置對橫向偏載的測試能力由設(shè)偏轉(zhuǎn)向架偏載率與理論偏載率差值的絕對值評定，轉(zhuǎn)向架偏載率：

以行車方向區(qū)分左右。對于偏載率的10 次測試數(shù)據(jù)：

轉(zhuǎn)向架理論偏載率：

其中：γQ0----每次測試所得的前轉(zhuǎn)向架偏載率；

γHi----每次測試所得的后轉(zhuǎn)向架偏載率；

γQ0----前轉(zhuǎn)向架理論偏載率；

γH0----后轉(zhuǎn)向架理論偏載率；

MB----設(shè)偏檢衡車標(biāo)準(zhǔn)重量（kg）；

xi----第i 塊非對稱砝碼的橫坐標(biāo)（mm），對應(yīng)各檢衡車對應(yīng)的設(shè)偏砝碼位置圖；

yi----第i 塊非對稱砝碼的縱坐標(biāo)（mm），對應(yīng)各檢衡車對應(yīng)的設(shè)偏砝碼位置圖；

《普通高中語文課程標(biāo)準(zhǔn)》要求：“進(jìn)一步提高語文素養(yǎng)，形成良好的思想道德修養(yǎng)和科學(xué)人文修養(yǎng)，為終身學(xué)習(xí)和全面有個性的發(fā)展奠定基礎(chǔ)，為傳承和發(fā)展中華文化、增強(qiáng)民族凝聚力和創(chuàng)造力發(fā)揮應(yīng)有的作用?！倍膶W(xué)名著欣賞是一種傳承和發(fā)展中華文化的審美認(rèn)知活動。教師要善于引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)美、認(rèn)識美、創(chuàng)造美，從而提高學(xué)生的審美能力，更可以增強(qiáng)文化自信和民族凝聚力與創(chuàng)造力。這就需要我們教師要用飽滿地?zé)崆椋鎿吹厍楦?，牽引著學(xué)生步入文學(xué)殿堂，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，并創(chuàng)設(shè)一種和諧美好的課堂氣氛，領(lǐng)著他們登堂入室，去發(fā)現(xiàn)美、認(rèn)識美。

mi----第i 塊非對稱砝碼重量（kg）。

車輛偏載測試能力的最大允許誤差，即設(shè)偏轉(zhuǎn)向架偏載率平均值與理論偏載率之差的絕對值根據(jù)現(xiàn)場及檢衡車設(shè)偏情況，檢衡車的偏載最大允許誤差為±37 mm。

貨運(yùn)部規(guī)定貨車的左右偏載不得大于等于100 mm，超過100 mm 為普通報警，120 mm 以上為嚴(yán)重報警。實(shí)際情況下，貨車在裝載過程中會出現(xiàn)偏載現(xiàn)象，一些偏載值雖接近報警值，但仍屬于正常的范圍內(nèi)，但在部分超偏載設(shè)備上過衡后顯示報警，過衡監(jiān)測數(shù)據(jù)在100 mm以上，從而形成誤報警。超偏載設(shè)備檢定規(guī)程要求車輛偏載測試能力的最大允許在±37 mm，當(dāng)遇到一些臨近報警值得車時勢必會產(chǎn)生誤報警。為解決這個矛盾，現(xiàn)運(yùn)用大數(shù)據(jù)對每臺超偏載上的過衡數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，由內(nèi)部控制每臺超偏載每日的平均偏載數(shù)據(jù)在20 mm 以內(nèi)，這樣既有效地降低了誤報警的風(fēng)險，又不放過任何一輛偏載報警車。

2.2 每日測點(diǎn)偏載數(shù)據(jù)的控制管理

每日各測點(diǎn)過車數(shù)據(jù)可在鐵路貨運(yùn)計量安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)-超偏載信息查詢-車輛查詢中對偏載數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。由于是局管內(nèi)所有的超偏載設(shè)備數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量龐大，計算時間較長，故對其先進(jìn)行篩選。現(xiàn)行做法是選取每個測點(diǎn)每日左右偏10 mm-100 mm 范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，與選取所有數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計相比，篩選剔除了相對影響較小的0 mm-10 mm 數(shù)據(jù)，以及相對影響較大的100 mm 以上數(shù)據(jù)，盡管剔除這兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，新的數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果與所有數(shù)據(jù)處理后的結(jié)果的差值在左右偏2 mm 以內(nèi)，相對影響較小，可以有效地監(jiān)控設(shè)備狀態(tài)。超偏載設(shè)備根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際使用，有上下行雙向過車的情況，超偏載設(shè)備是根據(jù)近遠(yuǎn)軌傳感器的碼值差來計算貨車的偏載情況，因此還需要對這部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理，統(tǒng)一方向，以便數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。之后對大數(shù)據(jù)做整合，將每個測點(diǎn)每日的過衡偏載數(shù)據(jù)取一個平均值，因?yàn)閿?shù)據(jù)量龐大的緣故，理論上正常設(shè)備的偏載平均值為0 mm。現(xiàn)在內(nèi)部控制的標(biāo)準(zhǔn)在左右偏20 mm 以內(nèi)。當(dāng)統(tǒng)計的數(shù)據(jù)連續(xù)兩天大于20 mm，先與設(shè)備廠家進(jìn)行聯(lián)系，充分聽取設(shè)備廠家意見，如有需要對設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的過車數(shù)據(jù)與其他測點(diǎn)做數(shù)據(jù)比對，確認(rèn)設(shè)備恢復(fù)正常后再上傳數(shù)據(jù)，并追蹤觀察2 天。

2.3 每日測點(diǎn)偏載誤報警事例分析

以下對于因?yàn)槠d值偏大失準(zhǔn)而造成誤報警的事例做一個分析。

（1）喬司站下聯(lián)線 2019 年 4 月 10日 03：46，37411 次貨車 2 車偏載報警，8日與9 日大數(shù)據(jù)統(tǒng)計該測點(diǎn)的偏載數(shù)據(jù)為右偏37.30 mm 與38.02 mm，遠(yuǎn)程與現(xiàn)場確認(rèn)為傳感器故障導(dǎo)致偏載數(shù)據(jù)偏大，更換傳感器后恢復(fù)。

（2）阜陽北站青阜下行線2019 年3月 10 日 12：02，86435 次貨車 5 車右偏載報警，8 日與9 日的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計該測點(diǎn)的偏載數(shù)據(jù)為左偏40.71 mm 與38.94 mm，遠(yuǎn)程與現(xiàn)場確認(rèn)為傳感器故障導(dǎo)致偏載數(shù)據(jù)偏大，更換傳感器后恢復(fù)。

對于設(shè)備出現(xiàn)偏載失準(zhǔn)主要有幾個原因及處理方法：

（1）傳感器故障導(dǎo)致的設(shè)備偏載過大，處理方式：遠(yuǎn)程勾選掉故障的傳感器，之后聯(lián)系設(shè)備所屬單位及時在天窗點(diǎn)內(nèi)更換傳感器，恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行。

（2）采集儀、扁平電纜故障導(dǎo)致的設(shè)備偏載過大，處理方式：及時更換采集儀與扁平電纜，恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行。

（3）冬季壓力傳感器與鋼軌間因?yàn)榻Y(jié)冰導(dǎo)致的設(shè)備偏載過大，處理方式：在鋼軌與壓力傳感器間使用特殊材料的絕緣墊以防結(jié)冰，保障設(shè)備正常運(yùn)行。

3 總結(jié)

運(yùn)用大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析監(jiān)控超偏載設(shè)備的偏載性能，從2018 年第一季度的46 車次偏載報警到2020 年第一季度的15 車次偏載報警，從數(shù)據(jù)上可以明顯看到經(jīng)過大數(shù)據(jù)對超偏載設(shè)備偏載數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析管理可以有效地降低超偏載設(shè)備的偏載報警的產(chǎn)生，對于確保超偏載設(shè)備的計量性能有著顯著的作用，可以及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備可能存在的問題，從而及時的進(jìn)行故障排除或修復(fù)，以免設(shè)備原因產(chǎn)生的誤報警影響貨運(yùn)生產(chǎn)工作。

現(xiàn)在僅是對超偏載的偏載功能方面做了相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計監(jiān)控工作，下一步運(yùn)用偏載監(jiān)控的成功經(jīng)驗(yàn)逐步對超偏載設(shè)備在偏重性能上也進(jìn)行大數(shù)據(jù)監(jiān)控統(tǒng)計分析，保障超偏載設(shè)備的正常運(yùn)行，故障及時發(fā)現(xiàn)及時處理，為貨運(yùn)安全保駕護(hù)航。