智能检修系统在地铁车辆检修中的应用研究

应用研究

陈文

（福州地铁集团运营分公司，福建福州350000）

摘要：以某地铁车辆检修案例为切入点，针对受电弓的碳滑板偏磨问题提出了整改措施，对智能检修系统的组成进行了研

究，包括车辆段智能管控系统和微机防误闭锁系统，并分析了智能检修系统在地铁车辆检修应用中的可扩展性，旨在为相关研究提供参考。

关键词：地铁交通；智能检修系统；受电弓中图分类号：U279文献标识码：B

1案例背景

在地铁车辆0101车年检时，发现01015车的受电弓第4根碳滑板最薄处厚度仅为28.7mm，临近磨耗到限标准（26.5mm）。随后组织对5车受电弓的4根碳滑板进行了更换，并调整弓头水平，验证升降弓功能正常，测量升降弓时间、接触压力均正常，故障消除。

测量临近磨耗到限的第4根碳滑板，最薄处厚度为28.72mm，位于中心线偏右约180mm处。该碳滑板其余部位的厚度为33~35mm。2.2故障碳滑板的维修保养记录

受电弓碳滑板厚度值测量在双周检及以上修程进行。

0101车近期的维修保养记录显示，年检前于8月8日、8月

表1碳滑板厚度值

0101车8月8日

t≥26.5mm8月28日10月17日

010120101501012010150101201015第1根

（mm）34.1033.7933.7433.0633.1832.16第2根（mm）37.2635.0837.1235.0737.4633.95第3根（mm）35.8535.7835.5735.0635.3434.53第4根

公里数

（mm）35.5730.7535.1929.8835.1228.72114176119081127719

2故障分析

为确保行车安全，碳滑板在磨损至厚度小于26.5mm时需更换，如图1所示。新的碳滑板（含金属托架）总厚度≤40mm。

28日、10月17日进行过双周检作业，碳滑板厚度值见表1。

图1碳滑板磨损程度

计算该碳滑板偏磨部位的磨耗速度，新弓约为39.8~28.76mm/12.77万km，约合0.86mm/万km，远超平均磨耗说明福州1号线弓网关系较差，存在较严重的偏磨现象。2.3受电弓的碳滑板偏磨分析及整改措施

0.45mm/万km（统计多列车的单根平均磨耗值/运营里程）。

2.1故障碳滑板的数据分析

经检查，01015车受电弓的4根碳滑板在相同部位均存

在偏磨现象，如图2所示。年检时该弓第1~4根（Ⅰ端到Ⅱ端方向）碳滑板的厚度分别为32.16mm、33.95mm、35.53mm、28.72mm，其中头尾两根的磨耗比中间两根大。

检查中发现01015车受电弓第4根碳滑板磨耗异常，且

临近磨耗到限标准后，组织对该受电弓的4根碳滑板进行了备件更换，并调整弓头水平，验证受电弓的升降弓功能正常，测量升降弓时间、接触压力均正常，故障消除。2.3.1故障分析

从弓网关系良好运行的角度而言，呈光滑的曲线分布

是受电弓碳滑板被磨耗的理想形状。为达成这一理想形状，接触网拉出值的分布密度需服从正态分布。

图2

01015车受电弓的4根碳滑板偏磨

通过近一年受电弓普查，发现所有列车受电弓碳滑板

收稿日期：2018-11-22

作者简介：陈文（1973—），男，工程师，高级经济师，从事轨道交通运营管理工作。

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总494期

2019年第8期（3月中）

均存在严重的凹凸不平的偏磨现象，弓网关系较差。全线接触网拉出值分布不合理，在受电弓碳滑板上的摩擦时间和摩擦率不均匀，导致受电弓碳滑板凹凸不平；偏磨的存在，大大缩短了碳滑板的使用寿命；同时受电弓碳滑板偏磨后会恶化弓网关系，加剧接触网的不均匀磨损；接触网的不均匀磨损与受电弓碳滑板的偏磨存在恶性循环关系。2.3.2根据专家组意见“正线接触网设计为正弦波，会出现

整改措施

局部受电弓偏磨现象，通过接触网平面布置的局部调整，可以缓解该情况”以及“出现偏磨问题应为动态情况下受电弓与接触网匹配性问题”，对于2车与5车受电弓偏磨不一问题，应对上下行接触网布局进行具体分析[1]。

3智能检修系统的组成研究

3.1.13.1车辆段智能管控系统的组成

基于上述受电弓偏磨情况，若采用人工记录的方式效

总控制平台

率低下，分析困难。因此建立智能检修系统，以检测方式为出发点，利用大数据分析，实现受电弓磨耗等数据的导入、检修过程的安全性控制、预警磨耗到限的提示，为故障深层次原因提供依据，最大限度地提高运营的稳定性和人员操作的安全性。

总控制平台共有五大功能区：系统管理、资料整合、制定检修计划、分析检修报表数据、衔接系统接口管理。3.1.2智能化检修使得对检修人员的监督管理更便捷。智能化检修

全部

的检修过程都处于智能化检修系统的监督和管理下，并且能够依据反馈的数据，制定出比较完善的、针对性比较强的工作流程，流程中涵盖了检修的准备工作、编写计划、对部件损害的部位检修、车辆质量的检修、车辆事故的检修以及工作人员的培训管理等。

目前地铁的发展速度比较快，对地铁车辆的定期检修迫在眉睫，在检修之前需要确定检修周期、检修工序以及企业的产能等。系统可以自动生成检修计划、调整参数，这样就可以制定出相对比较科学、符合实际情况的工序模板，进而分析现有的车辆，形成含有故障原因的工作报表。3.1.3大面积地采集检测数据，是在自动生成检测数据之前

设备的科学管理

完成的，从而可以更加细致地对数据归类，然后把数据传送到相应的系统存储设备中，这样就可实时监测数据的变化情况。此外，系统中还有一个设备故障存储库。如果地铁在检修的过程中存在隐藏的故障，系统就会自动报警，提示检修人员针对故障给出相应的解决方案。此外，系统还能检测到现场车辆，并且能将车辆的运行状态和车辆的列车号存储起来，这样维护人员就能随时调取车辆信息。3.1.4车辆的智能管控系统能够保证检修人员在检修过程中

检修时的安全性

的安全，还能够系统控制车辆设备。只要控制好检修平台的隔离开关，检修人员或其他人员就可以对车辆实现远程

控制，而且还能利用视频联动系统规避检修中的危险，一旦发生危险，系统就会将智能图像报警功能打开，保障检修人员的安全。与此同时，可以参照车辆段安全生产的地理位置和车辆具体的生产过程，在检修的过程中提供全方位的参考，这样不仅可以建立起比较程序化和网络化的安全管理模式，而且能够保证检修人员的安全。3.2微机防误闭锁系统的组成

通讯配置器、系统数据的收集库、操作票专家系统和智能语言系统组成了微机防误闭锁系统。

检修操作产生的数据传输是通过通讯配置器实现的，此外，还有计算机钥匙和防误闭锁检修培训的作用。车辆设备的维护及检修功能的校对，或者图形的绘制和修改都是基于系统数据收集库来完成的。检修时，可以重新定义或者修改计算机的闭锁程序。与此同时，系统中还存在操作票专家系统，能够准确显示检修数据并且打印，从而实现数据的传输，并存储到数据库中。存储容量超限时，可以将没有参考价值的数据删除，实现数据分级权限管理。此外，智能语音系统能够为检修人员播报出具体的检修流程，给出相对比较专业的错误类型提示[3]。

4在地铁车辆检修中应用的可扩展性

智能检修系统能接入不同的设备，可实现设备的全面检修。地铁运营中面临着很多的安全隐患，必须确保车辆的行驶安全。而对车辆进行及时检修是实现这一目标的重要举措。在检修过程中，采用智能化的检修工具会直接提升车辆检修的效率。比如检修车辆轮对、检测轴温、检查受电弓磨损情况等都可借助接入系统的智能装置。检测完成时，智能装置会自动记录下检测数据，若发现异常，系统会自动进入报警页面。维修人员可根据系统的警报级别，采取恰当的方式维修，确保车辆安全行驶。

5结语

综上所述，本文以受电弓磨损的检测分析为切入点，提出构建智能检修系统的方案，利用大数据平台记录检测数据，并对异常情况发出警报，方便及时检修车辆。智能系统具备可扩展性，可接入地铁车辆中大部分的检修设备，并建立起地铁车辆的大数据库，深度分析各个设备，为车辆的高级修程提供数据基础，为后续的均衡修、状态修提供依据，同时对保障车辆安全也起着重要的作用。

参考文献：

[1]李彦儒.智能化检修维护服务系统车载终端研究[D].

北京：北京交通大学，2016.

[2]李森林.车辆段智能管控系统在地铁车辆检修中的应

用[J].工程建设与设计，2016（8）：234.

[3]殷瑞忠，俞太亮.微机防误闭锁系统在地铁车辆检修

中的应用[J].电力机车与城轨车辆，2007（2）：63-65.

（编辑：付修竹）

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