铁路养路机械的智能化关键技术探讨

鲁小刚

（中国神华轨道机械化维护分公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

铁路养路机械的智能化关键技术探讨

鲁小刚

（中国神华轨道机械化维护分公司，内蒙古 鄂尔多斯 010300）

随着近年来铁路基础设施规模的不断扩大，铁路养路机械对加强铁路耐久性、实用性的重要作用逐渐凸显，所以愈来愈受到人们的重视，在对其不断加大投入力度的同时，其智能化水平得到了显著的提升，如铁路养路机械在信息管理、机间定位、信息实时交互、司机工作状态识别以及故障诊断决策等，本文结合目前铁路养护机械的发展状况，结合个人经验针对现阶段其智能化技术中的关键技术展开研究，为提升我国铁路养路机械智能化水平做出努力。

铁路；养路机械；智能化关键技术

由于在自然状态下铁路线路在列车重力或列车运动产生的各种力的作用下会发生各种病害，例如组成部分空间位置改变、发生磨损破坏等，不仅影响铁路的正常运行甚至对列车的行车安全构成直接的威胁，所以铁路养路机械作为针对铁路路基、轨道等进行线路状态检车和线路养护修理作业的主要工具，其智能化水平具有至关重要的作用。

1 铁路养路机械的智能化关键技术应用的理论分析

铁路养路机械的应用特性决定，要满足实际需要，其智能化技术将涉及列车的供电系统、弓网检测、车辆检测、车在线路和网络等各方面，所以其智能关键技术的实现要建利在信息全面有效管理、机间有效的实时信息交互并精准定位、司机工作状态实施准确识别的基础上，所以其必须对列车行驶过程中所涉及的人、机进行全面有效的管理，并能够对机器的运行状态进行实时的监控，通过有效的信息交互实现对其故障的智能化诊断。

而信息管理系统是通过对计算机网络的有效利用，实现铁路公务所属部门之间有效的信息交互的重要手段，其中以模块化的形式在分层分布式结构中利用中间件技术为铁路养路机械智能化关键技术提供各种业务功能，并结合实际需要对组态完成定制，所以其自身的灵活性和扩展性水平较高，其为铁路养护关键技术的实现直接提供数据支持［1］。

2 铁路养路机械的智能化关键技术的应用过程描述

其管理信息系统的实现要建立在对数据库的概念和逻辑进行科学合理设计的基础上，并对其数据关系和逻辑数据模型进行全面的建立；而司机工作状态识别技术要通过对司机疲劳状态的系统分析，以脸部识别和运动图像跟踪为基础对其工作状态进行分析，并对其工作时头部的运动轨迹进行实时监测，以此保证司机在列车运行过程中的工作状态较理想；机间定位及数据实时交互技术的实现要建立在其自身定位及通过无线Adhoc协议、实时通信模型和无线调制技术实现实时信号传输技术的基础上，通过对机间定位和数据实时交互系统的需求深入分析，制定整体方案，在提供充足的与之相匹配的硬件基础设施的前提下，通过对架构和流程图的设计，实现硬件和软件的相互作用，从而为智能化关键技术的实现提供通道支持［2］。

故障诊断作为铁路养路机械智能化的关键技术，其建立在粗糙及理论的基础上，通过对其诊断依据和属性聚类的统计分析，可以对其以信息熵为基础的故障的属性重要程度、绝对核算法、决策表约简算法以及数据属性约简等进行确定，由此实现智能化的故障诊断过程，由此可见铁路养路机械智能化关键技术的实现过程是建立在管理信息系统提供数据、机间定位及数据实时交互技术提供通道、司机工作状态识别技术提供状态的基础上的相对复杂且重要性突出现代化技术［3］。

3 铁路养路机械的智能化关键技术应用的材料选择

铁路养路机械智能化关键技术的实现建立在对其进行总体设计的基础上，由于铁路养路机械的故障通常会通过时域及频率波形、周期及非周期信号、频谱中心频率等数据显示，所以在进行故障诊断应用的过程中需要针对故障诊断和诊断方案间建立联系，所以其总体设计要覆盖用户模块、案例相似性检索以及案例维护模块，而以数据库应用权限的划分，其用户模块内部又存在专家、管理员、普通用户等不同的身份，其应用过程中需要开发平台、数据库、操作系统提供支持。例如捣固车柴油机无法正常启动，其需要对马达的运行状况、电瓶、作业电源、电压、线圈电压、保险等不同部位进行监测，并结合其检测结果确定故障发生的可能性，由此可见其是多种状态可能性的集合，此时结合其状态可构建起故障的模型，并对其进行数据库内的检索，此过程要建立在管理信息系统、机间定位及数据实时交互技术、司机工作状态识别技术的基础上，通过检索结果，利用相似的故障案例为新发生的故障提供解决的依据，由此可见其应用实现所需要的材料要覆盖另外三项技术所需要的软件和硬件以及开发环境的基础上。

4 结论

通过上述分析可以发现，铁路养路机械现阶段在基础设施建设中占有重要的地位，其安全性、可靠性、作业效率等都直接关系到现阶段铁路基础设施的实际工作状态，所以受到高度重视，其智能化关键技术对自身性能具有重要的影响，所以对其展开研究具有重要的现实意义。

［1]宋志雄.铁路大型养路机械若干智能化关键技术应用研究［D］.成都：西南交通大学，2013.

［2]高兵.青藏铁路大型养路机械运用技术探讨［J］. 铁道机车车辆工人，2005，06：1～4.

［3]肖增斌，王晓刚.我国铁路大型养路机械行业的发展与思考［J］.中国铁路，2015，01：8～10.

（P-01）

Intelligent key techniques of railway maintenance machinery

U216.6

1009-797X（2016）02-0040-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2016.02.012

鲁小刚（1983-），2013年毕业于兰州交通大学交通运输专业，助理工程师，本科学位，研究方向为铁路大型养路机械维护。

2015-12-08