动车组高级修智能化信息管理系统研究

麻英秋 李艳秋 温胜悦

中车唐山机车车辆有限公司 河北唐山 063035

随着工业4.0和中国制造2025的提出，工业化和信息化两化融合、智能制造成为国家发展的重要战略，轨道交通领域传统的检修模式已无法满足现代化检修生产的需求，智能化、信息化成为动车组检修的重要发展方向。动车组高级修智能化信息管理系统可对动车组高级修的全流程进行信息化管控，从动车组入修交接、车体检修、转向架检修、车体落成调试和整车交验等全业务、全过程进行智能化管控，打通检修现场和系统业务间的技术壁垒，实现检修人员、设备、物料、工艺、计划、质量、检修作业、故障、委外和关键进度等模块的统筹管理，还可建立动车组检修电子履历，优化和提升动车组高级修智能检修模式，实现检修环节的信息互联，提高检修效率，管控检修质量，实现动车组高级修的信息化、智能化和网络化管理。

1 维修周期决策

维修周期确定是动车组维修优化的重点和难点，针对各类维修方法，可按以下原则确定维修周期：①维护保养周期。针对目视检查、清洁、润滑等维护保养工作制定的维修周期，该周期与运用环境条件关系密切。如春、秋季滤网清扫周期及风沙地区的清扫、保洁工作周期均会缩短。②限度检查周期。常规限度检查项目通常作为动车组一、二级修项目实施，如闸片剩余厚度检查、受电弓碳滑板剩余厚度检查等。确定检查周期时，可首先根据其耗损规律确定临界磨耗剩余限度，在此基础上根据产品重要程度再预留一定余量作为检查限度，对于重要功能产品，设定的检查周期应确保其自检查限度降至临界限度期间至少有2次可检查机会。对于高级修中分解修项目的限度检查，其周期取决于该高级修项目周期[1]。

2 系统架构

动车组高级修智能化信息管理系统对动车组高级修的过程信息、检修结果信息以及故障检修信息等数据进行采集并统一管理，实现信息发布、数据集成、数据呈现、数据分析和智能决策等功能的集中管理和监控，不仅能提高工作效率，降低生产成本，还能优化数字化检测过程，最终达到检测分析过程的一体化。系统面向动车段本部、车间、班组、现场作业人员，实现数据的采集、分析、反馈、应用分级管理。通过对不同层级设置不同的管理权限，实现检修业务信息流程管理；通过现场手持机、PC、工位一体机等硬件的合理配置，实现检修作业记录无纸化、信息化管理。系统共分为六层，由下至上分别为设备层、连接层、资源层、平台层、应用层和展示层。系统最底层是设备层，主要包括试验设备、智能工具、手持终端机、工位机等底层硬件，按照实际需求进行信息化设备的配置，实现检修过程的数字化，提高检修质量和检修进度；第二层是连接层，负责将设备层的数据及时上传到系统平台供业务使用，针对试验设备通过智能网关实现对设备的数据采集；第三层是资源层，由服务器和基础网络等硬件服务组成，为整个平台提供计算能力、存储能力和网络能力；第四层是平台层，负责给应用层提供统一的公共服务，提供像用户中心、权限中心等公共基础服务，提供统一的标准功能，便于集成管理和数据统一；第五层是应用层即动车组高级修智能化信息管理系统，可共享整个平台提供的基础服务和管理功能；最顶层是数据展示层，系统收集、分析和输出的数据通过大屏、看板、移动端、PC端等进行数据展示[2]。

3 动车组高级修智能化信息管理优化

3.1 浸水试验检测

在动车组牵引电机高级修过程中，需要对牵引电机开展浸水试验检测，有效检验牵引电机定子绕组的绝缘性能，以更好地保障其绝缘质量。通过对牵引电机进行浸水试验检测，能有效提高动车组牵引电机处于潮湿环境下正常运行的性能，有效降低动车组牵引电机定子发生短路故障的可能性[3]。例如，可以清洁动车组牵引电机，在此基础上开展牵引电机的绝缘检测，在绝缘检测结果合格后，可以将动车组牵引电机的定子引线端向上放置，将牵引电机整体浸入水箱中，使牵引电机的定子引线端以及铁芯端面处于完全进入水中的状态。之后可以每隔5min，利用绝缘测试工具对牵引电机的定子绕组进行对地绝缘电阻测试，如果牵引电机浸入水中后的绝缘电阻检测各项数据结果均能达到标准测定值，则可判断该动车组牵引电机浸水试验检测结果合格。通过对牵引电机进行浸水试验检测，能够利用简单的方法测定电机的绝缘性，在试验过程中，可以将定子绕组存在一定绝缘薄弱的牵引电机进行筛选和区分。当动车组牵引电机的定子在潮湿环境中长时间运行时，会大大增强其绕组的接地故障率，因此，浸水试验检测是开展高级修的基础性内容，通过有效筛选绝缘薄弱的牵引电机，可以在后续工作中有针对性地采取有效措施，对牵引电机定子的绝缘薄弱点开展修复和加固工作，以增强牵引电机定子的绝缘性能，更好地保障牵引电机的可靠运行。

3.2 人机交替作业模式

为了更好地发挥检测系统的优势，结合检测系统的特点，提出动车组高级检修人机交替作业模式。该模式中，第一次动车组高级检修作业由检修人员承担（以下简称“人检”），下一次动车组高级检修作业部分内容由检测系统承担（以下简称“机检”），人、机循环交替。机检作业时，系统负责对动车组车顶、车下、车体两侧实施快速例行检查；检修人员负责司机室的快速例行检查、试验，故障复核及处理。检测系统的应用逐步实现动车组高级检修作业由“人检”向“人机交替”作业模式的过渡，并形成了一整套功能齐全、运行稳定的动车组检测系统，最终达到在保证安全的前提下，提高动车所检修能力及生产效率的目的。

4 结语

动车组高级修智能化信息管理系统在传统检修模式的基础上加入了智能化、信息化技术，以数字化贯通全检修过程，以关键环节智能化为核心，以网络互联为支撑，实现了动车组检修过程的智能管控和信息化管理，对提高动车段检修效率和检修质量具有重要作用，对推进检修行业智能化、信息化建设具有借鉴意义。