劉崇濤

摘 要：大秦鐵路作為煤炭運輸重點線路，具有運輸業(yè)務(wù)量大、運行速度快、間隔短、配屬車輛車型相對單一、裝卸地點相對固定等特點。針對目前大秦線已運行的計算機信息系統(tǒng)THDS、TPDA、TADS、TFDS、HMIS、車號識別系統(tǒng)、大秦線行走里程系統(tǒng)等，各系統(tǒng)雖都已正常運行，在各自的領(lǐng)域中發(fā)揮出積極的作用，但系統(tǒng)間綜合應用、數(shù)據(jù)共享效率不高，尚缺乏一個集運用、檢修信息為一體的綜合應用平臺，尚需建立一個以車號為主線綁定各信息系統(tǒng)檢測、檢修數(shù)據(jù)（含歷史）的車號追蹤庫，尚需探索出符合大秦線運用規(guī)律的故障預報綜合聯(lián)判模型及集貨車檢修質(zhì)量、配件廠家零部件質(zhì)量綜合分析的數(shù)學模型。

關(guān)鍵詞：5T系統(tǒng)；大秦鐵路；綜合應用

中圖分類號： U266.2，TP39 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）25-219-3

1 5T系統(tǒng)在大秦運煤鐵路貨車的應用現(xiàn)狀

2003年，一個新名詞出現(xiàn)在鐵路車輛系統(tǒng)，它就是地對車安全監(jiān)控系統(tǒng)，簡稱5T系統(tǒng)。5T系統(tǒng)的出現(xiàn)是計算機技術(shù)充分應用到鐵路安全的重要體現(xiàn)，給鐵路車輛系統(tǒng)帶來革命性的變革，對鐵路貨車現(xiàn)代化檢查技術(shù)的創(chuàng)新起到了推陳出新、關(guān)口前移的安全防范作用。為車輛檢修體制的改革帶來跨越式的發(fā)展，通過不斷發(fā)展創(chuàng)新，全路建成了貨物列車運行全過程、全方位的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，形成了集聲學、影像學、光學、力學多學科融為一體的貨車綜合檢測安全屏障。

走進貨車5T系統(tǒng)，我們發(fā)現(xiàn)，一所高科技的計算機數(shù)字化車輛醫(yī)院在鐵路貨車系統(tǒng)孕育而生。傳統(tǒng)的聽、看、摸、捻等人工檢查方法也將被數(shù)字化5T診斷數(shù)據(jù)替代。它包括有“軸承溫度計”之稱的THDS-紅外線軸溫智能探測系統(tǒng)；有“實時保健醫(yī)生”TPDS-車輛運行品質(zhì)軌邊動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)； 有“軸承B超”美譽的TADS-車輛滾動軸承故障軌邊聲學診斷系統(tǒng)；有號稱“貨車CT”TFDS-貨車故障軌邊圖像檢測系統(tǒng)；有“輪對聽診器”TWDS-車輛輪對故障、尺寸動態(tài)檢測系統(tǒng)。貨物列車動態(tài)檢測5T系統(tǒng)是采用智能化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化技術(shù)，在鐵路沿線建設(shè)5T系統(tǒng)探測站，實現(xiàn)地面設(shè)備對客貨車輛運行安全的動態(tài)檢測、數(shù)據(jù)集中、聯(lián)網(wǎng)運行、遠程監(jiān)控、信息共享，車輛運輸安全防范能力顯著地提高。

針對目前大秦線已運行的計算機信息系統(tǒng)THDS、TPDA、TADS、TFDS、HMIS、車號識別系統(tǒng)、大秦線走行里程系統(tǒng)等，各系統(tǒng)雖都已正常運行，在各自的領(lǐng)域中發(fā)揮出積極的作用，但系統(tǒng)間綜合應用、數(shù)據(jù)共享效率不高，尚缺乏一個集運用、檢修信息為一體的綜合應用平臺，尚需建立一個以車號為主線綁定各信息系統(tǒng)檢測、檢修數(shù)據(jù)（含歷史）的車號追蹤庫，尚需探索出符合大秦線運用規(guī)律的故障預報綜合聯(lián)判模型及集貨車檢修質(zhì)量、配件廠家零部件質(zhì)量綜合分析的數(shù)學模型。具體表現(xiàn)在如下幾個方面：

①THDS紅外熱軸預報，關(guān)聯(lián)TP、TA信息確耦合度不高，預報信息缺乏HMIS相關(guān)配件型號、配件廠家、配件壽命年限、配件檢修歷史的信息支持。

②貨車攔停后缺乏有效的數(shù)學模型支持運輸決策，即停車等待救援、減速慢行前方站檢修或原速前進等。

③貨車裝卸二端作業(yè)場得不到綜合檢測預報信息及運行故障追蹤信息，無法在很短的技檢時間內(nèi)完成車輛的“檢、修、扣”。

④對到達貨車的組織扣修缺乏整體的預測模型保證檢修的“均衡”生產(chǎn)。

⑤對檢修貨車得不到該車運行軌跡中的故障預報信息，無法達到預報指導檢修。

⑥對重要零部件缺乏壽命質(zhì)量追蹤，無法對配件廠家進行評估，配件廠家也很難快速地參與到配件質(zhì)量的跟蹤管理中。

由此可見，如何緩解大秦線保安全和運輸秩序的矛盾，確保大秦線安全、暢通，提高攔停準確率，強化裝、卸二端的扣修；如何結(jié)合既有的信息化產(chǎn)品，進行數(shù)據(jù)共享建立一個科學、細致、有效率的列車運行故障檢測系統(tǒng)，成為當前重要的課題。

2 5T綜合檢測技術(shù)在大秦鐵路貨車應用基礎(chǔ)依據(jù)

5T綜合檢測技術(shù)涉及范圍：

對象：服務(wù)于鐵路列檢作業(yè)場一線的作業(yè)人員，包括值班員，工長和檢車員等；檢修單位作業(yè)人員，包括預檢員、車間工人和工長等；材料科和配件生產(chǎn)廠家。

實體：大秦線配屬貨車（C63，C76，C80），主要配件（輪對、制動閥、車鉤、搖枕、側(cè)架、緩沖器）。

數(shù)據(jù)：5T（THDS，TADS、TPDS、TFDS）系統(tǒng)綜合預報信，AEI車號信息、HMIS列檢作業(yè)信息、貨車走行里程、貨車定檢信息、配件綜合信息（配件使用時間、配件檢修記錄、配件走行里程）。

3 大秦鐵路貨車5T綜合檢測技術(shù)功能模塊

3.1 運用部分

以大秦線安裝的THDS、TPDS、TADS、TFDS計算機安全檢測技術(shù)裝備為基礎(chǔ)，結(jié)合貨車技術(shù)管理系統(tǒng)HMIS的技術(shù)履歷信息、大秦線運行貨車走行里程信息，沿途各列檢作業(yè)場預報的故障追蹤系統(tǒng)，結(jié)合5T預報故障按照統(tǒng)一的接口標準將大秦相關(guān)的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)、貨車的技術(shù)履歷數(shù)據(jù)等接入太原局5T系統(tǒng)雙機群集服務(wù)器，以實現(xiàn)大秦線地對車安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)的綜合應用，為確保大秦線安全、暢通，提高攔停準確率，強化裝、卸二端的扣修、檢查提供綜合信息支持。

3.1.1 單獨報警需求

①當TPDS預報踏面損傷一、二、三級時，大秦線下行重車TPDS預報信息應跟蹤至卸車站列檢作業(yè)場；大秦線上行空車TPDS預報信息應跟蹤復示至沿途有停車作業(yè)的列檢作業(yè)場和裝車站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TPDS復示終端。

②當大秦線下行TADS自動彈出扣車預報對話框時，預報信息應跟蹤復示至沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場及卸車站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TADS計算機復示終端。

③當大秦線下行重車TADS中某套單次或分別單次預報軸承一級故障時，預報信息應跟蹤復示至沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場及卸車站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TADS復示終端。

④當同一軸承TADS有累計兩次及以上預報二級或三級故障時，預報信息應跟蹤復示至沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場及卸車站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TADS復示終端。

⑤當同一軸承在裝車站與卸車站間運行過程中，有兩個及以上探測站THDS均顯示為該列車中同型號軸承最大值時，預報信息應跟蹤復示至沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場、有停車作業(yè)的列檢作業(yè)場以及裝車站、卸車站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給THDS復示終端。

⑥到達場紅外線探測站預報的THDS熱軸信息應跟蹤復示到達場列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給THDS復示終端。

3.1.2 綜合報警需求

①當TPDS預報踏面一級損傷且TADS有一次一級或兩次及以上其他級別預報時，預報信息應跟蹤復示到沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場及終到站列檢作業(yè)場，確認后甩車換輪。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TADS、TPDS復示終端。

②當?shù)竭_場THDS預報熱軸且TPDS對該位車輪進行過三級及以上預報或TADS對該位軸承進行過一級預報或扣車預報時，預報信息應跟蹤復示到沿途有TFDS動態(tài)檢查的列檢作業(yè)場及終到站列檢作業(yè)場。列檢作業(yè)場鑒定后的信息需自動反饋給TADS、TPDS、THDS復示終端。

3.2 檢修部分

由于各個段維修車間的技術(shù)水平有限，有些車輛重點部件諸如轉(zhuǎn)向架、制動梁、軸承的檢修是依靠人工判斷決定其修理等級的，勢必會造成大量的人力、物力、財力的浪費，或?qū)σ恍┌踩[患確得不到整治。因此充分利用既有車輛系統(tǒng)的各種信息資源，指導定檢檢測、檢修，成為本課題的另一重點研究方向。

以太原局貨車技術(shù)管理系統(tǒng)（HMIS）、大秦線運行貨車走行里程信息為基礎(chǔ)，結(jié)合大秦線THDS、TPDS、TADS、TFDS安全檢測信息，將相關(guān)數(shù)據(jù)接入太原局HMIS服務(wù)器，實現(xiàn)以5T安全檢測信息為指導，配件質(zhì)量分析為龍頭的檢修過程閉環(huán)管理。為彌補諸如軸承退卸僅依靠人工判斷等，提供科學的依據(jù)。

4 5T綜合檢測技術(shù)綜合應用數(shù)據(jù)流程結(jié)構(gòu)

4.1 運用數(shù)據(jù)在5T綜合檢測系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)流程

①鐵路局5T數(shù)據(jù)庫、紅外線數(shù)據(jù)中心、配件數(shù)據(jù)庫與HMIS數(shù)據(jù)庫在約定時間內(nèi)將數(shù)據(jù)交互。

②AEI車號識別系統(tǒng)讀取進入列檢作業(yè)場的車號信息，并通過HMIS解析車號信息。

③列檢作業(yè)場根據(jù)車號讀取交互后的綜合信息，內(nèi)容有5T預報信息、紅外線軸溫探測信息、前方列檢作業(yè)場累計的CT15故障信息、配件綜合信息、貨車定檢信息和貨車走行里程信息。

④列檢作業(yè)場檢車員對讀取的信息進行判斷，填寫處理信息。

⑤列檢作業(yè)場將處理信息逐級反饋至路局HMIS數(shù)據(jù)庫。

⑥鐵路局HMIS數(shù)據(jù)庫在約定的時間與5T數(shù)據(jù)庫、紅外線數(shù)據(jù)中心、配件數(shù)據(jù)庫進行信息交互。

4.2 檢修數(shù)據(jù)在5T綜合檢測系統(tǒng)上的數(shù)據(jù)流程

①鐵路局5T數(shù)據(jù)庫、紅外線數(shù)據(jù)中心、配件數(shù)據(jù)庫與HMIS數(shù)據(jù)庫在約定時間內(nèi)將數(shù)據(jù)交互。

②車輛段HMIS數(shù)據(jù)庫讀取鐵路局HMIS數(shù)據(jù)庫中交互后的綜合信息，包括5T預報信息、紅外線軸溫探測信息、CT23故障信息、貨車定檢信息、貨車走行里程及配件綜合信息。

③檢修車間對車輛進行檢修作業(yè)，并產(chǎn)生CT22D、CT36、CT51C、更新后的貨車定檢信息、配件綜合信息，并將信息反饋至車輛段HMIS數(shù)據(jù)庫。

④車輛段HMIS數(shù)據(jù)庫實時向鐵路局HMIS數(shù)據(jù)庫反饋上述信息。

⑤鐵路局HMIS數(shù)據(jù)庫在約定的時間與5T數(shù)據(jù)庫、紅外線數(shù)據(jù)中心、配件數(shù)據(jù)庫進行信息交互。

5 5T綜合檢測系統(tǒng)應用的功能發(fā)揮

5.1 運用模塊功能

通過對行車安全監(jiān)控系統(tǒng)（5T）、HMIS系統(tǒng)及紅外線軸溫探測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)在各單位之間交互和共享，可以為列檢作業(yè)場技檢作業(yè)提供依據(jù)，也可以作為行車過程中發(fā)現(xiàn)熱軸故障的處理依據(jù)。

5.1.1 熱軸處理

利用本系統(tǒng)，可以使貨車在運行過程中接收到紅外中心提示的熱軸預警結(jié)合5T預報信息、貨車走行里程、貨車定檢信息、配件綜合信息制訂全面的熱判模型，根據(jù)熱判模型做綜合應用技術(shù)判斷，提高紅外線軸溫探測設(shè)備預報故障的準確率。

5.1.2 列檢作業(yè)場技檢作業(yè)

根據(jù)大秦線煤炭運輸任務(wù)重的特點，利用本系統(tǒng)可以實現(xiàn)貨車運行過程中產(chǎn)生的5T系統(tǒng)預報信息、紅外線軸溫探測系統(tǒng)預報信息、各列檢作業(yè)場人工檢車累積未處理故障信息結(jié)合貨車走行里程、貨車定檢信息和配件綜合信息全程共享，合理利用列檢作業(yè)場技檢時間，提高作業(yè)效率。

5.1.3 故障信息

5.1.3.1 故障信息查詢

在檢車員手持機上展示列車運行至本列檢作業(yè)場時累積的尚未處理的故障信息，包括累積未處理的CT15故障信息、5T預報信息、紅外線軸溫探測預報信息、定檢到過期車信息，貨車走行里程、配件使用時間、配件走行里程、配件檢修記錄的信息。

5.1.3.2 故障信息反饋

檢車員通過手持機反饋5T預報信息、累積的CT15信息、紅外線軸溫探測預報信息、定檢到過期車信息、貨車走行里程、配件使用時間、配件走行里程、配件檢修記錄。

5.1.4 紅外線預報故障判斷

貨車在運行過程中接收到紅外中心提示的熱軸預警結(jié)合5T預報信息、貨車走行里程、貨車定檢信息、配件綜合信息制訂全面的熱判模型，根據(jù)熱判模型做綜合應用技術(shù)判斷。

5.2 檢修模塊功能

5.2.1 數(shù)據(jù)采集

采集列檢作業(yè)場CT23信息及5T預報故障信息、紅外線軸溫探測預報信息、定檢到過期車信息，貨車走行里程、配件使用時間、配件走行里程、配件檢修記錄的信息

5.2.2 故障比對

比對檢修作業(yè)中實際處理故障與采集到的故障。

5.2.3 信息反饋

向車輛段反饋處理故障信息，包括CT22D、CT36、CT51C、貨車定檢信息、配件檢修信息、現(xiàn)車配件收入信息、現(xiàn)車配件支出信息。

6 大秦鐵路貨車5T綜合檢測系統(tǒng)應用技術(shù)網(wǎng)絡(luò)部署

6.1 網(wǎng)絡(luò)傳輸

數(shù)據(jù)量及用戶量：

100×200×5K=100000K=100M

6.2 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸有局內(nèi)部數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)交互，路局與車輛段之間的傳輸，車輛段與列檢作業(yè)場之間的傳輸，車輛段與檢修車間的傳輸；局內(nèi)部數(shù)據(jù)交換為30分鐘發(fā)生一次，每次傳輸時間要在30分鐘內(nèi)完成，至傳輸增量數(shù)據(jù)；路局與車輛段、車輛段與列檢作業(yè)場，車輛段與檢修車間的數(shù)據(jù)傳輸為實時發(fā)生，傳輸時間要在2小時內(nèi)完成。

6.3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)的WEB服務(wù)器可建立在鐵路局，通過鐵路辦公網(wǎng)絡(luò)，使車輛段、列檢作業(yè)場、檢修車間直接訪問使用客戶終端；數(shù)據(jù)可分為5T數(shù)據(jù)服務(wù)器、HMIS數(shù)據(jù)服務(wù)器、紅外線探測軸溫數(shù)據(jù)服務(wù)器、配件數(shù)據(jù)服務(wù)器和AEI數(shù)據(jù)服務(wù)器，5T預報信息、紅外線探測軸溫信息、貨車走行里程、貨車定檢信息、配件綜合信息在局內(nèi)部整合到新架設(shè)的數(shù)據(jù)服務(wù)器中， AEI報文經(jīng)過HMIS解析后存放于車輛段HMIS數(shù)據(jù)庫中對應數(shù)據(jù)表下。

7 結(jié)束語

如何緩解大秦線保安全和運輸秩序的矛盾，確保大秦線安全、暢通，提高攔停準確率，強化裝、卸二端的扣修；如何結(jié)合既有的信息化產(chǎn)品，進行數(shù)據(jù)共享建立一個科學、細致、有效率的列車運行故障檢測系統(tǒng)，成為當前重要的課題，本文結(jié)合工作實際闡述了關(guān)于大秦線車輛5T現(xiàn)代化檢查技術(shù)對全路鐵路貨車運輸安全所發(fā)揮的安全保障作用研究。

參 考 文 獻

[1] 鐵路貨車滾動軸承早期故障軌邊聲學診斷系統(tǒng)（TADS）原理及應用[M].中國鐵道出版社，2005.

[2] 鐵路貨車運行故障動態(tài)圖像檢測系統(tǒng)（TFDS）原理及應用[M].中國鐵道出版社，2005.

[3] 鐵路貨車運行品質(zhì)軌邊動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（TPDS）原理及應用[M].中國鐵道出版社，2005.

[4] 余明貴，陳雷編著.鐵路貨車運用與維修管理[M].中國鐵道出版社，2010.

[5] 趙長波，陳雷.鐵路貨車現(xiàn)代化檢查技術(shù)[M].中國鐵道出版社，2012.