王建偉 中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司科學(xué)技術(shù)研究所

1 智能解決方案與軌距尺檢定工作結(jié)合背景

標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路軌距尺（以下簡(jiǎn)稱軌距尺）作為重要的鐵專計(jì)量器具直接關(guān)系到列車運(yùn)行安全，軌距尺是用于測(cè)量鐵路線路軌距、超高、查照間隔和護(hù)背距離等的鐵路專用計(jì)量器具，軌距尺按其準(zhǔn)確度分為0級(jí)、1級(jí)、2級(jí)三個(gè)等級(jí)。每種等級(jí)的軌距尺均有不同的示值誤差指標(biāo)要求，從而滿足不同工作環(huán)境的需要。此外根據(jù)軌距尺結(jié)構(gòu)形式又可將三種等級(jí)的軌距尺分為標(biāo)尺類和數(shù)顯類兩種類別。根據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程JJG219-2015《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路軌距尺》的要求，軌距尺每3個(gè)月就需要進(jìn)行一次檢定以保證其處于良好的工作狀態(tài)。

每個(gè)鐵路局軌距尺的檢定數(shù)量每年約在10 000把次，因此在保證量值傳遞準(zhǔn)確可靠的前提下，如何提高工作效率就成為我們面臨的主要問題。根據(jù)調(diào)研得知，軌距尺檢定過程中，對(duì)于示值誤差（軌距示值誤差和超高示值誤差）的計(jì)算最為繁復(fù)，同時(shí)因其計(jì)算量比較大很浪費(fèi)時(shí)間也很容易造成差錯(cuò)，因此如果將示值誤差的檢定過程在不簡(jiǎn)化檢定內(nèi)容的前提下及能保證檢定質(zhì)量又能提高檢定效率就成為了我們這個(gè)軌距尺檢定智能解決方案的著眼點(diǎn)。

2 軌距尺智能檢定方案內(nèi)容介紹

2.1 適用范圍

智能檢定方案適用與數(shù)顯類軌距尺的檢定，因標(biāo)尺類軌距尺的示值顯示方式為利用刻線進(jìn)行讀數(shù)即無法通過電腦自動(dòng)讀取軌距尺示值，所以其無法適用于該智能檢定方案。

在軌距尺檢定規(guī)程中可以將數(shù)顯軌距尺檢定項(xiàng)目分為，通用結(jié)構(gòu)參數(shù)的檢定和示值誤差的檢定。其中結(jié)構(gòu)參數(shù)作為軌距尺形狀或位置數(shù)據(jù)無法進(jìn)行自動(dòng)化的采集，并且多數(shù)數(shù)據(jù)都是所見即所得不需要進(jìn)行附加的計(jì)算，所以在智能檢定方案中并沒有考慮結(jié)構(gòu)參數(shù)類的檢定項(xiàng)目，仍舊維持與原本的檢定方式，由人工對(duì)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量、讀數(shù)、以及記錄，就是將記錄形式改為數(shù)字化無紙記錄形式，并且為了減少檢定人員操作電腦的布置，經(jīng)一些只關(guān)注是否超過某個(gè)闞值或者范圍的指標(biāo)進(jìn)行了預(yù)設(shè)結(jié)果的處理，檢定員只需要從為數(shù)不多的幾個(gè)結(jié)論中選出與本次檢定結(jié)果相對(duì)應(yīng)的結(jié)論即可，并且考慮到在日常工作當(dāng)中檢定合格數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超高不合格數(shù)量所以在此項(xiàng)目的結(jié)論處會(huì)默認(rèn)填入合格的結(jié)論，如遇不合格的情況再手動(dòng)調(diào)整即可。

其余示值誤差的檢定則會(huì)在檢定規(guī)程中充斥大量的數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)的處理工作，本智能解決方案，所主要解決的就是該項(xiàng)問題。系統(tǒng)將以人工方式錄入軌距尺檢定器（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)器）的測(cè)量點(diǎn)位的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并且通過系統(tǒng)與半自動(dòng)化采集的被測(cè)對(duì)象的相應(yīng)數(shù)據(jù)相結(jié)合，通過后臺(tái)自動(dòng)計(jì)算出檢定所需要的最終結(jié)果。從而實(shí)現(xiàn)智能化檢定的目的。

2.2 與信息系統(tǒng)相結(jié)合

實(shí)現(xiàn)智能檢定方案的運(yùn)行很大程度上需要依托強(qiáng)大的計(jì)量管理信息系統(tǒng)，在計(jì)量管理信息系統(tǒng)臺(tái)賬中已經(jīng)將待檢軌距尺的基本信息，如檢定時(shí)所參照的計(jì)量檢定規(guī)程的標(biāo)號(hào)信息；開展檢定人員的姓名；待檢軌距尺所屬單位部門、軌距尺的制造廠、出廠編號(hào)、準(zhǔn)確度等級(jí)等信息錄入在系統(tǒng)臺(tái)賬中，并且標(biāo)準(zhǔn)器的基礎(chǔ)信息，以及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的信息均在計(jì)量管理信息系統(tǒng)中進(jìn)行了備案。在開展檢定工作是智能檢定方案中的基礎(chǔ)信息模塊從信息系統(tǒng)中提取出相應(yīng)的信息內(nèi)容，并自動(dòng)填入電子版原始記錄中，省去了人工填寫的麻煩，如遇到信息錯(cuò)誤的情況也可在系統(tǒng)進(jìn)行修改，從而保證下個(gè)周期該軌距尺溯源時(shí)信息正確。

智能檢定方案的檢定模塊還可以通過計(jì)量管理信息系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)器及待檢軌距尺信息自動(dòng)判斷出軌距尺與標(biāo)準(zhǔn)器的超高復(fù)現(xiàn)原理是否相同是否需要加修正值；通過輸入的環(huán)境溫度、濕度判斷檢定條件是否滿足檢定需要，并自動(dòng)為標(biāo)尺類軌距尺的軌距進(jìn)行溫度補(bǔ)償修正。以及在檢定過程中實(shí)時(shí)提示檢定結(jié)論是否滿足計(jì)量檢定規(guī)程項(xiàng)目步驟的要求，輔助檢定人員進(jìn)行結(jié)果判斷，并杜絕漏檢情況的發(fā)生。

2.3 智能檢定項(xiàng)目及過程介紹

（1）水平（超高）的檢定

軌距尺的水平（超高）檢定主要涉及四個(gè)內(nèi)容：

第一個(gè)是軌距尺的“超高零位誤差”，在檢定該項(xiàng)目時(shí)，需要先將軌距尺檢定器調(diào)整至工作狀態(tài)，之后將軌距尺平放在標(biāo)準(zhǔn)器上，使兩測(cè)頭落入落入標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)塊內(nèi)，軌距尺搭軌面與標(biāo)準(zhǔn)器測(cè)量塊頂部充分接觸，之后待軌距尺“超高”數(shù)值穩(wěn)定后按動(dòng)軌距尺藍(lán)牙傳輸按鈕，將“超高”值傳入智能檢定系統(tǒng)模塊中，檢定模塊會(huì)在對(duì)應(yīng)的位置填入該數(shù)字，該傳輸采用了高速藍(lán)牙傳輸協(xié)議，數(shù)值隨時(shí)刷新，“按動(dòng)傳輸按鈕”只是選用的當(dāng)且節(jié)點(diǎn)的一個(gè)數(shù)值，與人工檢定讀數(shù)情況一致，忠實(shí)還原了檢定過程，經(jīng)測(cè)試在“按動(dòng)傳輸按鈕”是所帶來的水平方向影響很小可忽略不計(jì)。

第二個(gè)是“超高傾斜示值變化量”，與水平零位誤差的采集方式項(xiàng)同，只是在數(shù)據(jù)采集完成收，智能檢定模塊將會(huì)自動(dòng)計(jì)算兩個(gè)傾斜變化量的值，并將較大的值自動(dòng)填入原始記錄結(jié)論中，并自動(dòng)判斷該值是否超差，在系統(tǒng)的顯著位置以紅，藍(lán)圖標(biāo)顯示該項(xiàng)目合格與否，表現(xiàn)方式直觀明了。

第三個(gè)是“超高示值誤差”在檢定規(guī)程中需要人為調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)器的超高值，對(duì)于正弦原理的標(biāo)準(zhǔn)器在使用前可將標(biāo)準(zhǔn)器的超高值填入信息系統(tǒng)的預(yù)設(shè)數(shù)值文件，在標(biāo)準(zhǔn)器溯源周期內(nèi)每次使用標(biāo)準(zhǔn)器均可自動(dòng)調(diào)用超高點(diǎn)實(shí)際值參與超高示值誤差計(jì)算。對(duì)于正切原理的標(biāo)準(zhǔn)器則在檢定時(shí)需要手動(dòng)在系統(tǒng)中輸入當(dāng)前超高值，當(dāng)然系統(tǒng)也設(shè)置了默認(rèn)值，如50 mm超高檢定點(diǎn)，其標(biāo)準(zhǔn)器示值被默認(rèn)為50.00 mm，檢定人員可以不需要手工輸入標(biāo)準(zhǔn)器該點(diǎn)示值，而直接將標(biāo)準(zhǔn)器超高裝置調(diào)整到50.00 mm點(diǎn)即可。

第四個(gè)是“超高重復(fù)性”檢定過程與超高的檢定過程相同，只需要在任意位置，連續(xù)測(cè)量并傳輸5個(gè)超高值即可，智能檢定模塊會(huì)自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算，并給出結(jié)論。

（2）軌距的檢定

軌距尺的軌距檢定則更為檢定便捷，系統(tǒng)根據(jù)軌距尺檢定器量規(guī)實(shí)際值的信息，環(huán)境溫度的信息，以及標(biāo)準(zhǔn)器在各個(gè)軌距測(cè)量點(diǎn)實(shí)際值的信息自動(dòng)計(jì)算出當(dāng)前測(cè)量點(diǎn)檢定器的實(shí)際總偏差，參與到軌距尺示值誤差的計(jì)算中去。從而實(shí)現(xiàn)軌距尺軌距的自動(dòng)檢定。

并且根據(jù)不同種類的軌距尺（標(biāo)尺類、數(shù)顯類）智能檢定模塊可以自動(dòng)考慮是否需要添加溫度修正部分的內(nèi)容。以及根據(jù)不同等級(jí)的軌距尺給出不同允差下軌距尺是否合格的結(jié)論。杜絕了誤判結(jié)論的可能。

3 結(jié)束語

JJG219-2015《標(biāo)準(zhǔn)軌距鐵路軌距尺》計(jì)量檢定規(guī)程正式發(fā)布實(shí)施以來，數(shù)顯軌距尺的使用數(shù)量不斷節(jié)節(jié)攀升。帶給檢定工作的壓力也越來越大，在計(jì)量檢定人員技術(shù)過硬的前提下，智能檢定方案無疑將減少檢定人員的工作強(qiáng)度，提高工作效率并且在保證檢定質(zhì)量的前提下減少了發(fā)生檢定事故的可能，有利于鐵路計(jì)量工作的有序進(jìn)行。