铁路货运装备智能化技术应用分析

2021-10-12张雷

科技研究 2021年21期

张雷

摘要：本文主要通过对铁路货运设备市场的分析，提出货运装备信息化、智能化的必要性。之后再通过对铁路货车智能检测和预警系统的基本设想、主要功能、总体架构以及系统组成进行我国关于未来铁路货运装备智能化技术的展望。

关键词：铁路货运;装备智能化;技术应用

当今社会面临着新一轮的科技变革和产业变革，出现了许多智能的经济形态，例如，数据驱动、人机协同、跨界融合以及共创分享。这些新的经济形态都将促进中国铁路管理模式、业务模式以及组织模式的发展。在国际社会有一种说法就是，在未来重载技术将不断向智能化、数字化方向发展。因此，在2017年国际重载大会上提出了“国际重载4.0”理念，这次理念的提出主要为世界搭建现代化数字网络平台，让世界都用得上传感器、大数据计算、信息通信以及人工智能。这个理念的实施不仅能够较大程度地提高货运技术装备的智能化水平和运输的水平，还可以提升货物运输的安全性。本文主要分析货运装备智能化发展的必要性，并对未来铁路货运装备智能化技术的应用进行分析[1]。

到目前为止，我国各类铁路货车的总保有量大概在90万辆。铁路运维部正在为达成保证货车运行的安全可靠，并努力做到最小维修成本实现货车的最大寿命的目标而不懈努力。随着近年来大数据分析、互联网、信息处理以及传感等技术的快速发展，故障预测和健康管理都被广泛应用到了航空工厂以及电子工厂等领域，并取得了骄人的成绩。

1铁路货物运输市场对智能化货运装备的影响

就当前形势来看，现代物流发展呈现出物流体系综合化、物流管理智能化以及物流资源社会化以及三化合一的趋势。在现代物流中铁路运输是不可或缺的，即被认为是资源节约型、环境友好型运输方式，又在国民经济、国防事业、民生建设上发挥着重要作用。传统的铁路主要以运送煤炭、钢材等作为主要的运送对象，而运送这些货物对运送车辆信息化程度不高，但随着我国国民经济的增速逐渐放缓，就给经济结构带来了经济制度上的调整。，铁路运输在大宗货物上的优势也随着运输市场的需求不断受到冲击，货运市场面临严重的挑战。

近年来现代物流市场倒逼铁路货运改革，促进货运改革朝着信息化、智能化方向迈进。面对我国货运市场的巨大需求，以消费品为主的快捷货物需求迅速占据了市场，因此，铁路需要快速转变观念，重新培育新的运输市场从而适应社会的发展变革。现在运输体系应将智能运输、精准运输以及高效运输作为导向，制定一套智能运输组织模式和精准化列车开行方案，为铁路运输货物更加安全可靠、经济高效、节能环保。

在这个新时代“5G+互联网”已经开始带领人们进入新的智能化时代。在今天互联网信息技术与经济社会正在进行着深入的合作以此来促进经济社会的改革与发展。铁路货运技术只有与互联网进行深度的融合才能推动智能化技术的进步，促进组织变革，最终实现创新力和生产力的大幅度提升。使用铁路货运智能设备会直接影响传统的铁路货车及运营机制、生产方式、维护维修体系。在未来智能化是铁路货车生产、运营、维修的主要趋势。

2智能系统方案的构思

2.1铁路货车技术特征

当今社会给铁路货车智能化技术给出了严格的要求，（1）运送的速度一定要快且安全性高，给时速达到160km以上的运送货车按谆告电子防滑器以及轴温检测设备。（2）不能配备随车的机械师以及电气师，这不仅对货车的安全性提出了更高的要求，還对智能检测和远程操作有了迫切的需求。（3）货车之间不能匹配通信电缆，这一操作对货车间无线通信的可靠性有了较高的要求。（4）在货车投入使用后，车程一定非常得长，这就对车载电子电气设备的可靠性提出了更深一步的要求。

2.2设计原则

针对上述对铁路货运智能化的要求，如下确定智能系统的设计原则。主要包括（1）需要每天二十四小时不间断运行。（2）需要开发低消耗设备，延长智能设备的使用时间。（3）不改变下阶段货车的车体，只是将车内结构进行改造，节约空间，方便检查。（4）采用开放型的系统架构和数据接口，主要方便为今后对接信息系统。

2.3智能系统主要功能

最终制定的铁路货运智能设备要有自主发电、性能数据监测与预警、防火防盗安全监控及预警、导航定位，及时测速、系统设备工作状态监控、实时监控车距以及储存历史数据的功能。方便定期对货车进行检验，也能及时发现问题并进行解决。

2.4智能系统总体架构

在智能系统总体的架构上，主要分为三类，一类是车载子系统，第二类是地面数据分析系统，第三类就是货车无线组网通信。其中车载子系统主要负责信息采集以及列车无线组网通信的;地面数据分析系统主要负责对各级货运车站、车辆段以及列检所的维修部门提供实时且高效的安全行车检测和预警;货物无线组网通信主要是将实时数据传送给地面子系统[2]。

3智能系统实施的关键技术及应用

3.1货车零部件性能检测技术

为保证在铁路货运的可靠性和实用性，应选取不同的检测设备（传感器、音频以及视频监视仪）对货车零部件安全数据进行及时、准确的传达，从而达到铁路货运智能化。

3.2故障诊断预测技术

在铁路货运智能化技术中如果包括故障诊断预测技术，就能够及时地采集货车的数据，利用计算机技术对数据进行详细的分析，从而得到货车的使用寿命，并能够及时进行维修，避免在运输过程中出现故障发生意外，最终导致经济受损。

4展望铁路货运装备智能化技术

智能化铁路货运是未来的货运的大发展趋势，在未来铁路货运的发展方向必然是高效、便捷、安全、绿色的。一旦大规模投入使用智能化的技术将会对国家创新驱动发展战略带来强有力的支持。

结束语

综上所述，在未来铁路货车发展中需要以PHM理论作为基础，充分利用现代先进的传感技术和互联网信息技术进行铁路智能化、信息化水平的分析，相关部门需要运用先进的科学技术知识来保证车辆的安全性、精准性以及可靠性。本文旨在为相关学者了解铁路货运装备智能化技术应用提供帮助。

参考文献

[1]刘启钢，叶飞，柯向喜，孙志刚.铁路物流基地智能化运营管理平台设计研究[J].铁道运输与经济，2019，41（08）：6-12.

[2]李平，邵赛，薛蕊，张晓栋.国外铁路数字化与智能化发展趋势研究[J].中国铁路，2019（02）：25-31.