1车辆段概述在现代城市轨道交通系统中,场段配置情况多为每条运营线路配置一处车辆段与停车场,或在满足使用条件的情况下仅配置一处车辆段。车辆段通常承担本线部分配属车辆的运用、停放、列车技术检查、洗刷清扫和定期消毒等日常维护保养任务;承担本线部分配属车辆的双周/三月检任务;承担本线全部配属车辆的定修及临修任务;承担本线范围内列车运行中出现事故时的救援工作;负责本线设备机具的维修及调机的日常维修工作;负责本线的行政、技术管理、材料供应和后勤管理等工作。停车场除承担本线部分列车的乘务、停放、检查与清洗工作外,也承担本线部分列车的双周/三月检任务,同时协助本线范围内列车运行中出现事故时的辅助救援工作。2智慧检修管理系统建设分析一条线所配属的列车维护工作均在地铁车辆段与停车场完成。目前,地铁公司车辆和机电设施的检修维护大多采用自修和外委的检修方式。随着城市轨道交通建设与地铁车辆维修工作的深入开展,对车辆检修设备与机电设施维修养护设备配置和应用的认识也不断提高[1]。车辆段与停车场应用的大型基础工艺设备较多,如固定式架车机、不落轮镟机床、列车自动清洗机、轮对受电弓检测系统等。一些全自动运行线路还配有360动态监测系统。针对段场工艺设备的配置,地区地铁公司根据车辆维护经验的积累与应用也逐渐达成共识,即充分利用社会资源与资源共享、缩小投资规模、满足各项修程的需要等。随着定修到状态修到预防修的理念被提出,运维方在日常的检修维护作业中逐渐认识到单个工艺监测设备对车辆状态的检测结果较为片面,无法形成综合判断车辆状态以及形成指导列车维修的精准建议,部分段场工艺设备之间也存在检测功能覆盖面交叉的情况。如不落轮镟机床的主要功能为对轨道交通列车或轨道工程车在整列编组时不解列;车下转向架轮在不落轮的条件下,对车辆单个轮对的车轮踏面和轮缘进行镟削加工以及对被加工车轮在镟削前、镟削中、镟削后进行定位测量、磨耗测量以及几何精度测量等[2];根据测量数据得出新的廓形和加工直径建议等。部分场段配置了受电弓及轮对检测系统,在列车出勤结束后回库时,通过激光和振动传感器对轮对外形尺寸进行检测,如踏面磨耗、轮缘厚度、车轮直径、轮对内距、车轮踏面擦伤、不圆度等,给出轮对维修建议。不落轮镟机床如图1所示,轮对检测系统如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.033.F001图1不落轮镟机床10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.033.F002图2轮对检测系统由不落轮镟机床和受电弓及轮对检测系统功能分析可知,不落轮镟床的侧重点是监测轮对在镟修时的参数,轮对检测系统侧重点是监测轮对状态,给出维护建议。两种工艺设备均可以监测车辆轮对的运用状态并给出维护建议,但在实际使用中,两种设备的监测数据大多互相独立给出,不能互相交叉印证,运维人员仅能针对某一特殊工况得出较为片面的信息,无法从综合层面评估轮对的状况。工艺设备的信息孤岛现象在车辆运用与维护中较为普遍,是目前运维方亟待解决的问题之一[3]。3智慧检修管理系统浅析文章提出一种段场智慧检修管理系统配置方式,该系统以满足整个车辆段及停车场配属列车检修业务管理需求为目标,实现对检修作业、工艺检修设备状态等各项工作的信息化管理。通过实时信息交互与信息共享,可以支持各生产环节高效率协同和顺畅衔接,帮助提高车辆检修效率,降低运维成本,实现对车辆检修过程中的信息化、网络化管理。车辆智慧检修管理系统的配置以车辆检修为核心,对车辆段或停车场的车辆检修设备进行智能化管理,建立协同化的作业流程和协作体系,提高车辆段及停车场的综合管理水平。3.1段场智慧检修管理系统架构段场智慧检修管理系统架构利用基础配置支撑系统,可以仅配置主机服务器、软件与接口。其中主机服务器及附属设备布置于DCC,服务器的容量设置需要满足工艺设备传输的数据与下发数据的最大并发数,自动实现负载均衡,以确保数据不因意外情况丢失或损坏。服务器数据储存容量需要满足工艺设备、车辆PHM等外部数据传输储存的累计需求值,以目前运维需求情况,服务器容量需要按源数据7天的数据量配置。由于数据量大,服务器数据存储模块可以采用较为经济的机械式硬盘,对数据调用速度需求较高的算法集成模块,则可以采用固态硬盘进行存储。该管理系统可以构建段场级与车间管理、现场作业人员应用,实现数据的综合采集与分析、反馈。该系统给出的运维决策建议可以用于检修管理系统的生产调度指挥、现场作业监控、安全风险管控及对作业人员综合评价等具体管理类工作。现场作业人员可以根据检修工艺要求,通过工业手持机、PC等终端接受车间级发布的运维建议执行的具体业务操作。段场智慧检修管理系统接入的数据源(接口)主要包括资产数据、组织架构数据、检修工艺数据、生产过程数据。资产数据包括车辆、检修工器具、物料等资产数据的定义与导入;组织架构数据包括作业人员、班组、车间、权限配置等信息;检修工艺数据包括工艺设备自身状态数据与监测数据等相关信息,其中数据传输可以根据工艺设备预留接口选用4G/5G或WLAN、硬线形式组建网络通道进行传输,但如果选用4G或5G组网则系统防火墙需要同步配置,也可以采用无线接入点对生产区域进行无线全范围覆盖,以便运维人员利用工业手持机对数据进行传输。生产过程数据包括车辆检修、检修设备(如固定式架车机、不落轮镟床、列车清洗机等),在业务生产过程中产生的动态数据可以通过检修工艺数据传输的网络通道一并进行发送,外部专业数据如视频监控、车载PHM等数据,可以通过通信专业布置的WLAN网络进行接入与运用。3.2段场智慧检修管理系统数据处理对于交派班与工单流转等信息管理,一般各地段场已经有成熟的架构与处理流程,与维修建议的结果判断无直接联系,可以直接与检修管理系统进行融合嵌套。针对该系统接入的各工艺设备与车辆PHM等数据的架构与处理方式进行探讨,提出段场智慧检修系统架构。段场智慧检修管理系统架构如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2023.09.033.F003图3段场智慧检修管理系统架构工艺设备与车辆的监测源数据,可以通过布置的工艺数据网络通道和通信WLAN传输至检修管理系统服务器,在检修管理系统服务器中,按系统集成度分析对传输的源数据有2种处理方式。(1)通过对接各工艺设备与车辆设备供应商,数据处理算法在智慧检修系统服务器进行底部集成,各工艺设备和外部接口等数据传输存储在智慧检修管理系统服务器中,设有算法集成与应用模块,各工艺设备和车载PHM集成后的算法可以直接根据需求调用所需监测源数据并进行综合运维分析,输出维修建议结果,以达到综合分析评估车辆状态的目的。如可以根据不落轮镟机床、轮对监测系统与车载转向架检测系统进行算法集成,集成后的算法即为针对车辆轮对的综合监测判别应用,对轮对磨耗、几何精度、轮缘厚度、车轮直径、轮对内距等源数据进行交叉判别与校核,输出故障运维点,可以极大提高运维建议的输出准确度,甚至可以达到故障预警的效果。该方式的优势是可以集中对原始数据进行处理,综合得出车辆维护维修建议,整合程度、信息交叉印证程度与建议精准度较高,对维护人员要求较低;缺点是投资成本较高,实施难度大,且设备厂商大多不愿将集成自身算法,需要由运维方提出强制需求或加强管理,对接较为困难。(2)各系统设备或车辆PHM在自身服务器对车辆监测数据进行分析,仅在智慧检修管理系统服务器对传输数据进行存储与整合,算法无须进行集成,各设备提供监测结果在服务器进行统一故障测量值汇总,依据车辆部件分类输出,以各监测设备型号(如车载受电弓监测系统、段场弓网检测系统等)为下属项点,将车辆故障部件具体位置、故障类别、测量数据、故障判别依据等信息形成综合工单,系统形成工单后,再由运维技术人员对故障工单结论进行人为判别后给出运维建议,输出至终端进行发布。该方式的优势是实施简单、投资成本较低、服务器无须过多硬件配置;缺点是需要人工对输出结果进行综合判断并发布维修建议,运维建议准确度与员工素质有较大关系,对运维人员技术专业性与复合性要求较高。搭建智慧检修管理系统是运维集成化、智能化与综合化的有效解决手段之一。运维方可以根据自身对车辆运维的熟练度与投资成本进行综合考虑选择,合理搭建段场智慧检修管理系统,可以将段场工艺设备与车载维修系统进行综合集成,减弱设备信息孤岛现象,增加检修信息的交叉性与精准性,为运维方提供有效的运维技术支持。4结语文章基于地铁车辆段工艺设备配置情况提出了一种车辆段智慧检修管理系统,运维方可以根据自身需求合理配置车辆段智慧检修管理系统,有效提升检修信息的精准性与复合性,减少设备的信息孤岛现象。
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