貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)運(yùn)用研究

摘 要：本文根據(jù)貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)在大秦線上的現(xiàn)場運(yùn)用實(shí)際，闡述了該系統(tǒng)在鐵路貨車安全保障體系中的重要地位，同時(shí)針對當(dāng)前不斷提高的鐵路運(yùn)輸安全要求，指出了系統(tǒng)在運(yùn)用過程中存在的不足，并結(jié)合當(dāng)前科技發(fā)展趨勢提出了一系列系統(tǒng)優(yōu)化和升級方案。

關(guān)鍵詞：鐵路車輛；TFDS；信息關(guān)聯(lián)；閉環(huán)管理、

我國鐵路行業(yè)以占世界鐵路6%的運(yùn)營里程完成了世界鐵路25%的運(yùn)輸總量，鐵路運(yùn)輸密度居世界第一。尤其在經(jīng)歷六次鐵路提速后，貨物列車的運(yùn)營速度提高，交路延長，車輛運(yùn)轉(zhuǎn)周期下降，萬噸、兩萬噸貨車開行數(shù)量增多，集中到發(fā)現(xiàn)象突出，加之列檢作業(yè)的安全保證距離延長，技檢作業(yè)次數(shù)減少，使得鐵路貨車車輛運(yùn)行安全面臨極大挑戰(zhàn)，因此充分利用智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化手段實(shí)現(xiàn)鐵路貨車車輛的不停車技術(shù)檢查，成為保障列車運(yùn)行安全的必要手段。

1 貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)概述

貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)（以下稱TFDS系統(tǒng)）作為鐵路車輛地對車安全監(jiān)控系統(tǒng)（簡稱5T系統(tǒng)）的重要組成部分，主要是為了解決傳統(tǒng)人工列檢作業(yè)方式不能適應(yīng)鐵路貨車車輛提速和重載要求的問題，專門研發(fā)的由機(jī)檢代替人檢的貨車故障動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)，它采用高速數(shù)字圖像采集技術(shù)，精確定位和模式識(shí)別技術(shù)，大容量圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)處理技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)，通過地面高速像機(jī)陣列，拍攝通過列車整車車底及側(cè)下部的圖像，并存儲(chǔ)于服務(wù)器，經(jīng)過系統(tǒng)分析和處理后，以一車一檔的方式在窗口計(jì)算機(jī)中顯示，采用人機(jī)接合的方式判別車輛車體、轉(zhuǎn)向架、制動(dòng)裝置，車鉤緩沖裝置等部件狀態(tài)，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)檢測車輛故障的目的。

2 TFDS系統(tǒng)運(yùn)用模式

2.1 集中檢測

目前，全路共安裝TFDS系統(tǒng)389套，由于系統(tǒng)數(shù)量劇增和安裝位置相對分散等特點(diǎn)，造成機(jī)檢作業(yè)人員工作地點(diǎn)多、管理難度大。為實(shí)現(xiàn)機(jī)檢作業(yè)的規(guī)范、統(tǒng)一管理，目前全路主要機(jī)檢作業(yè)模式以集中檢測為主，即通過“TFDS集中作業(yè)平臺(tái)”將不同探測站數(shù)據(jù)集中到同一平臺(tái)，利用平臺(tái)智能分車功能實(shí)現(xiàn)機(jī)檢工作量的平均分配。從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)檢作業(yè)和人員的統(tǒng)籌管理，同時(shí)也避免了列車集中到發(fā)時(shí)人員緊張和車流較小探測站的人力資源浪費(fèi)。

2.2 機(jī)檢作業(yè)

1） TFDS動(dòng)態(tài)檢車組長接到TFDS集中檢測平臺(tái)過車通知，將待檢列車信息分配至TFDS動(dòng)態(tài)檢車員工位，由動(dòng)態(tài)檢車員對待檢列車進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查。

2）TFDS動(dòng)態(tài)檢車員按作業(yè)要求進(jìn)行列車檢查和故障提報(bào)，提報(bào)故障由TFDS動(dòng)態(tài)檢車組長進(jìn)行復(fù)核，確定故障屬實(shí)后下發(fā)到TFDS列檢復(fù)示終端。

2.3 故障鑒定

1）列檢值班員登陸列檢復(fù)示終端，查詢平臺(tái)下發(fā)故障，并將故障詳細(xì)信息向現(xiàn)場檢車員或故障修理人員進(jìn)行預(yù)報(bào)。

2）現(xiàn)場檢車員或故障修理人員根據(jù)預(yù)報(bào)信息，對故障部位進(jìn)行鑒定、處理，將結(jié)果報(bào)告列檢值班員。

2.4 信息反饋

1）列檢值班員對現(xiàn)場反饋的故障鑒定及處理結(jié)果進(jìn)行核對、匯總后，上報(bào)TFDS動(dòng)態(tài)檢車組長。

2）TFDS動(dòng)態(tài)檢車組長接到列檢值班員反饋信息后，將故障處理方式、處理人、處理時(shí)間等內(nèi)容錄入TFDS系統(tǒng)，完成信息上傳。

3 機(jī)檢作業(yè)量及故障提報(bào)

以大秦線列車機(jī)檢作業(yè)量及提報(bào)故障為列，2016下半年共機(jī)檢貨車車輛1175.02萬輛，日均機(jī)檢6.53萬輛；提報(bào)故障130536件，故障提報(bào)率為111.09件/萬輛。具體情況見下表：

由以上數(shù)據(jù)可見，TFDS機(jī)檢作業(yè)手段在作業(yè)效率和故障發(fā)現(xiàn)方面表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，同時(shí)TFDS系統(tǒng)的運(yùn)用極大減少了現(xiàn)場作業(yè)人員上線次數(shù)，有效消除了列檢人員人身安全隱患問題，因此充分利用好TFDS機(jī)檢作業(yè)手段必將為鐵路運(yùn)輸安全和鐵路人員人身安全提供有力保障。

4 TFDS系統(tǒng)存在問題

經(jīng)過多年的現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用和經(jīng)驗(yàn)摸索，TFDS系統(tǒng)已形成一整套運(yùn)用體系，也在保障車輛運(yùn)輸安全方面發(fā)揮了不可替代的作用，但隨著鐵路運(yùn)輸安全要求的不斷提高和科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，目前TFDS系統(tǒng)已無法滿足現(xiàn)場運(yùn)用實(shí)際，現(xiàn)將具體問題闡述如下。

4.1 車輛故障信息無法在探測站間進(jìn)行傳遞

目前，全路TFDS系統(tǒng)已基本實(shí)現(xiàn)三級聯(lián)網(wǎng)，但不同探測站提報(bào)故障卻無法向下一探測站進(jìn)行傳遞，使得機(jī)檢提報(bào)故障無法對下一探測站機(jī)檢作業(yè)人員起到指導(dǎo)作用，也導(dǎo)致機(jī)檢作業(yè)人員無法對其他探測站提報(bào)故障的發(fā)展情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)復(fù)核，從而造成故障資源和人力資源的雙重浪費(fèi)。

4.2 不同探測站間過車數(shù)據(jù)無法關(guān)聯(lián)

TFDS探測站采集信息相對獨(dú)立，即使在同一TFDS集中檢測平臺(tái)中，不同探測站信息仍無法互相關(guān)聯(lián)，但部分車輛故障需將不同探測站間車輛圖片進(jìn)行綜合比對后才能做出判斷，比如“鎖緊板松動(dòng)”故障，只有通過對比兩個(gè)探測站間鎖緊板位置的變化情況才能進(jìn)行準(zhǔn)確判斷。因此平臺(tái)無法關(guān)聯(lián)前一個(gè)或幾個(gè)探測站信息，直接造成機(jī)檢作業(yè)人員無法對故障的識(shí)別和車輛故障發(fā)展趨勢進(jìn)行綜合分析。

4.3 列檢復(fù)試終端信息查詢不全面

列檢值班員通過復(fù)示終端查詢TFDS下發(fā)故障時(shí)，僅能查詢到前一探測站預(yù)報(bào)信息，對于前一探測站漏檢但其他探測站預(yù)報(bào)的故障無法進(jìn)行全面查詢，從而造成現(xiàn)場作業(yè)人員無法對TFDS系統(tǒng)提報(bào)的全部車輛故障進(jìn)行鑒定和對故障關(guān)聯(lián)部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查。

4.4 故障查詢不方便

目前，列檢復(fù)示終端中車輛故障以列為單位顯示，因此列檢值班員須通過車次信息查找TFDS預(yù)報(bào)信息。當(dāng)車次發(fā)生變化時(shí)，列檢值班員則需通過列車中車號(hào)信息倒查車次信息；當(dāng)機(jī)檢作業(yè)后列車發(fā)生解編或重新編組作業(yè)，則很難準(zhǔn)確查詢到全部預(yù)報(bào)車輛，故障查詢方式的不便，不僅增加了列檢工作量，也引發(fā)了漏鑒定TFDS故障的隱患。

5 TFDS系統(tǒng)優(yōu)化方案

針對TFDS系統(tǒng)存在的問題，同時(shí)結(jié)合鐵路貨車管理實(shí)際和機(jī)檢作業(yè)常用檢車方法，對該系統(tǒng)提出如下優(yōu)化建議。

5.1 車輛故障信息站間傳遞

建立全路貨車故障庫，統(tǒng)一管理TFDS系統(tǒng)提報(bào)車輛故障，機(jī)檢作業(yè)人員讀圖時(shí)，后臺(tái)自動(dòng)關(guān)聯(lián)當(dāng)前車輛故障庫信息，并于機(jī)檢作業(yè)人員提報(bào)故障進(jìn)行比對：若提報(bào)故障信息與故障庫信息一致，則僅記錄本次提報(bào)故障信息，故障庫數(shù)據(jù)不發(fā)生變化；若提報(bào)故障在故障庫信息中無記錄，則在故障庫中增加該故障；若作業(yè)人員漏提故障庫故障，則在機(jī)檢人員點(diǎn)擊下一幅圖片時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出該漏檢故障信息，并提示“是否繼續(xù)預(yù)報(bào)該故障？”，若機(jī)檢人員點(diǎn)擊“否”則將該故障在故障庫中銷號(hào)，從而使機(jī)檢作業(yè)人員同時(shí)肩負(fù)起故障鑒定和復(fù)核職能。

5.2 探測站間過車數(shù)據(jù)互相關(guān)聯(lián)

建議增加前一個(gè)或多個(gè)探測站間過車數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)功能，在機(jī)檢作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)需要通過至少兩次過車信息才能綜合判定的故障時(shí)，可以通過平臺(tái)自動(dòng)查詢疑似故障部位在上一個(gè)或幾個(gè)探測站的探測數(shù)據(jù)，從而達(dá)到車輛故障的綜合判斷目的。

5.3 故障庫數(shù)據(jù)自動(dòng)匹配

當(dāng)使用列檢值班員權(quán)限查詢TFDS系統(tǒng)提報(bào)的車輛故障時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)匹配全路故障庫信息，同時(shí)建立故障庫數(shù)據(jù)銷號(hào)管理機(jī)制，對于現(xiàn)場鑒定后處理或無故障的車輛可以由列檢值班員進(jìn)行銷號(hào)處理，經(jīng)銷號(hào)處理的車輛故障信息不再進(jìn)行預(yù)報(bào)。

5.4 車輛故障信息自動(dòng)推送

目前全路共建設(shè)THDS系統(tǒng)6129套，已基本實(shí)現(xiàn)全路覆蓋，因此可以在列檢復(fù)示終中將作業(yè)場信息與入口THDS探測站信息進(jìn)行匹配，當(dāng)列車通過THDS探測站時(shí)自動(dòng)將TFDS故障數(shù)據(jù)向?qū)?yīng)的列檢作業(yè)場復(fù)示終端進(jìn)行推送，從而實(shí)現(xiàn)故障信息的點(diǎn)對點(diǎn)預(yù)報(bào)。

6 結(jié)語

當(dāng)前，先進(jìn)的科技手段對鐵路運(yùn)輸安全體系的建立起到了決定性的作用，因此以TFDS系統(tǒng)的現(xiàn)場先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)和安全需求為抓手，不斷加大科技研發(fā)力度，逐步擴(kuò)展TFDS系統(tǒng)的智能性和實(shí)用性，必將對鐵路運(yùn)輸安全體系的完善起到深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙長波，陳雷.鐵路貨車安全監(jiān)測與應(yīng)用概論.北京：中國鐵道出版社，2010.

[2] 鐵路貨車運(yùn)用維修規(guī)程.北京：中國鐵道出版社，2010.

作者簡介：李秀軍（1989-），男，山西大同人，本科，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)。