融合调度系统在铣磨车作业中的应用

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

刘海宇

国能朔黄铁路发展有限责任公司检测救援分公司 河北 沧州062350

摘要

在高速铁路的运营中,钢轨磨面是保证高速列车安全运行的关键技术之一。目前,我国高铁线路上使用的钢轨磨面设备主要为铣磨车,它的主要工作是将轨道上的钢轨表面打磨成一定的平面度和平整度。高铁线路上使用的铣磨车,在长时间、大负荷工作状态下,会产生大量粉尘和噪音污染,对周边居民生活产生不良影响。基于此,本文就融合调度系统在铣磨车作业中的应用展开分析,以供参考。


关键词

融合调度系统;铣磨车;作业

正文

引言:铣磨车作业是制造企业中最常见的一种加工方式,可以实现连续、高效的生产加工。在传统的铣磨车作业中,由于设备资源不平衡、设备故障、人员操作失误等原因,常常会造成工件加工进度滞后、质量不稳定等问题。融合调度系统利用其强大的数据处理能力和人机交互界面,能够实现高效的资源调度和故障管理,有效地提升了铣磨车作业的质量和效率。

 

 

一、SF03-FFS型钢轨铣磨车

SF03—FFS铣磨车在国能朔黄铁路工作十余年以来,在施工作业中逐渐有新的问题暴露出来,伴随着融合调度系统的发展应用,国能朔黄铁路将其引进并与铣磨车施工作业相结合,便于针对提高“大超高、小半径、重病害”困难施工区段的作业效率。在铣磨车作业中,融合调度系统的引入不仅提升了作业效率,还为施工管理提供了更为精准的数据支持。通过实时监控施工进度和设备状态,调度系统能够及时识别并响应施工现场的各种突发情况,从而有效降低了施工风险。同时,系统可以根据不同的施工环境和工况,智能调配人力和物力资源,实现最优的工作安排。此外,融合调度系统的使用还为施工人员的培训和技术提升提供了良好的平台。通过对调度系统的分析与模拟,施工团队可以更好地理解铣磨车的工作原理与操作流程,从而在实际作业中更加得心应手。系统所生成的历史数据和分析报告,也为后续的技术改进和设备更新提供了重要参考依据。进一步而言,随着大数据和人工智能技术的不断进步,未来的融合调度系统将可能实现更高层次的智能化。通过深度学习算法,系统将能够预测施工过程中的潜在问题,提前提出优化方案,进而减少施工中的资源浪费和时间延误。这不仅有助于提升国能朔黄铁路的整体施工能力,也为整个铁路行业的智能化发展提供了宝贵的经验和示范。

(一)SF03—FFS型钢轨铣磨车简介

SF03-FFS型铣磨车是奥地利LINSINGER公司生产的最新铣磨车机型,车辆总重120t,总长23.8m。由两个三轴转向架支撑,左右两侧各装备2套铣盘和1套磨盘,铣盘用于切削钢轨,磨盘用于提高钢轨表面的光洁度。在铣磨车的作业中,SF03-FFS型钢轨铣磨车的高效性能得益于其先进的融合调度系统。该系统通过实时监测和调度,能够智能地调整铣磨车的作业参数,从而优化铣磨过程,提高工作效率。具体而言,融合调度系统通过精确控制铣盘和磨盘的工作速度、切削深度和磨削压力,实现了对不同类型钢轨的适应性处理。这种灵活性不仅提高了铣磨作业的质量,还极大地减少了机械故障和维护成本。此外,SF03-FFS型铣磨车在环境适应性方面表现出色,能够在各种复杂的轨道条件下进行作业。其设计充分考虑了轨道的不同磨损程度,使得铣磨车可以在保证轨道安全的前提下,实现高效作业。结合融合调度系统的运用,铣磨车能够快速响应环境变化,实时调整作业策略,确保作业的连续性和稳定性。

 

(二)SF03—FFS型钢轨铣磨车施工作业内容

SF03-FFS型铣磨车在国能朔黄铁路的施工作业中,着重处理“大超高、小半径、重病害”等困难区段,根据随车人员号位的配合以及施工主体单位的要求,通过西门子840D数控系统控制铣盘与磨盘对钢轨铣削及打磨,针对性的处理钢轨“波磨、掉块、压溃、鱼鳞伤”等病害,延长重载铁路的钢轨使用寿命,施工作业的主要目标是提高钢轨的几何状态和运行性能,以确保列车的安全和舒适度。在铣磨车的作业过程中,首先需对轨道进行全面的检测,包括轨面、轨腰和轨底的状态评估。这一过程可以通过激光测量和超声波检测技术实现,确保对轨道缺陷的全面掌握。在具体的铣磨作业中,SF03-FFS型铣磨车通过其独特的铣削刀具配置,能够高效去除轨道表面不平整和磨损,恢复轨道的光滑度和几何形状。在实际应用中,融合调度系统的引入,使得铣磨作业的效率显著提升。该系统通过实时数据采集与分析,能够动态调整作业参数,如铣削速度、切削深度等,以适应不同的轨道条件。此外,系统还可以监控车载设备的工作状态,及时发现并排除故障,确保作业的连续性和安全性。为了进一步提高铣磨作业的经济性和环保性,未来的研究应着重于优化铣削刀具材料和设计,降低能耗和噪音。同时,结合人工智能技术,开发智能调度算法,使得铣磨车在作业过程中能够实现自动化调度与路径规划,以适应复杂的轨道环境和作业需求,从而推动铣磨技术的持续进步和创新。

 

(三)SF03—FFS型钢轨铣磨车号位联控问题

SF03-FFS型铣磨车在施工作业中,配备6个号位,分别为1号位司机位、2号位主操作位、3、4号位两侧观察位、5号位车尾指挥位、6号位车前线路观察位。

1.施工作业中只有2号位一个号位作业人员在车上进行操作,其余号位皆在车下跟随,因此,各号位与2号位间的联控问题就变成了车辆稳定工作中的重中之重!

2.因车辆两侧噪音大、灰尘重,且如果在复线施工,必有一侧位于两线间需承担一定侵限风险,所以3、4号位观察位并不能如其他号位一般始终在同一位置随车前行,而是间歇性流动观察,与2号位操作位作业人员联控并不能随时实时的汇报车下情况。

3.因两侧、4号位观察位作业人员不能随时实时交互车下情况,故如作业系统铣、打磨盘发生故障问题,会形成未被发现且持续存在的安全隐患。

 

 

二、融合调度系统在SF03—钢轨铣磨车作业中的应用

(一)融合调度系统简介

融合调度通信指挥系统主要由地面中心平台、车载固定设备、车载移动智能终端及移动手持终端等组成。具备远程调度指挥、远程视频会议、远程视频监控、人员越界告警、车辆及人员定位等功能。该设备通过在施工车辆上特定地点定位安装的监控摄像机,结合手持终端对设备重点观察地点实时观察。

在铣磨车作业中,融合调度系统的应用不仅提升了作业效率,还为安全管理提供了有力保障。通过实时视频监控,调度中心能够随时掌握施工现场的动态,及时发现并处理潜在的安全隐患。这种系统的实施使得调度指挥更加灵活,能够根据现场情况的变化快速调整作业计划,优化资源配置。此外,车载移动智能终端的使用,极大地增强了操作人员与调度中心之间的沟通效率。操作人员可以通过终端实时反馈作业进度与状态,确保信息的及时传递。不仅如此,人员越界告警功能能够有效防止未授权人员进入危险作业区域,进一步提高了施工现场的安全性。在融合调度系统的辅助下,铣磨车作业的调度策略也逐渐向智能化、自动化方向发展。结合大数据分析,系统能够对历史作业数据进行分析,从而预测未来作业的最佳方案。这种基于数据驱动的决策机制,不仅缩短了作业周期,还降低了成本,提高了整体作业的效益。

 

 

(二)融合调度系统在SF03—FFS型钢轨铣磨车的应用范围

1.地面中心平台

系统在地面指挥中心部署融合调度通信指挥系统,提供一张图指挥调度子系统、视频会商子系统、北斗定位子系统和视频监控子系统。

2.车载设备

在铣磨车上安装可视化指挥终端,提供语音、视频指挥调度功能,包括语音单呼、视频单呼、视频会商、组呼、紧急呼叫、自动强拆、自动应答、保持/恢复保持、呼叫识别、夜服、呼叫转移、呼叫等待等功能;并支持调取本车视频监控的功能。

铣磨车安装电子围栏摄像机,当车下工作人员跨越安全线时及时告警,并向工作人员及时提示,以保障车下工作人员的人身安全。

铣磨车上安装环境视频监控摄像机,将车外的实时画面存储在本地,当中心需要查看现场画面时,可随时调取实时视频或录像。

铣磨车内部安装监控摄像机,将车内部的实时画面存储在本地(存储5天,10小时/天),地面中心和各车载可视化指挥终端均可以调取任一摄像机的实时画面或录像。

3.移动手持终端

铣磨车上分别配备手持终端,通过手持终端的北斗、GPS上报实时位置,可提供语音、视频的指挥调度功能,包括语音单呼、视频单呼、视频会商、组呼、紧急呼叫、自动应答等功能。

 

1. 冷却间巡检

天窗施工作业中,因车辆设备持续运转,冷却间冷却设备持续工作,风速过大导致巡检困难,安装融合调度系统内部监控摄像机后,2号位可于驾驶室通过移动手持终端,实时观察冷却间主泵状态和各个液压表显示内容。在融合调度系统的应用过程中,除了提升巡检效率外,还对作业安全性提供了保障。通过实时监控,操作人员可以及时发现冷却设备的异常情况,从而采取相应的应急措施,避免潜在的故障和事故。此外,系统的智能分析功能可以根据设备的运行数据,自动生成维护建议,优化巡检周期,确保设备始终处于最佳运行状态。在铣磨车的作业流程中,融合调度系统还可以与其他智能设备进行联动。例如,通过与气象监测设备的数据整合,可以实时获取冷却间内外的环境变化信息,如温度、湿度和风速等,从而进一步调整设备的运行策略。

2. 动力间巡检

天窗施工作业中,因车辆设备持续运转,动力间的CAT发动机持续工作,动力间噪音大、温度高导致巡检困难,安装融合调度系统内部监控摄像机以及红外线温差摄像机后,2号位可于驾驶室通过移动手持终端,实时观察CAT发动机温度状态以及各滤芯情况。在铣磨车的作业中,动力间巡检是确保设备正常运行的重要环节。通过融合调度系统,可以实现对动力间的实时监控与数据收集。该系统能够整合来自各类传感器的数据,分析设备的运行状态,及时发现潜在故障,从而减少设备停机时间,提高作业效率。此外,系统还可以通过数据分析,优化巡检路线和巡检频率,确保每个关键部件都能得到及时的检查。

3. 电气柜间巡检

天窗施工作业中,因车辆设备持续运转,电气柜间各个电气柜的电气设备会持续工作,保持高温状态,通过安装融合调度系统内部监控摄像机进行外部观察,进行对应的处理,避免电气火灾的发生。

4. 作业号位联控

在天窗施工作业中,2号位需与车下3、4号观察位互相联控,确保各作业单元作业效率且不会过度铣磨导致钢轨损伤,但肉眼观察后在语言沟通还是存在一定出入,即使拥有一定的经验累积也不能够完全有把握将各作业单元压力值一步调整到位。

融合调度系统作业单元监控摄像头安装后,2号操作位可通过手持终端实时观察各作业单元作业效果,再与3、4号观察位同步沟通后,能有效提高操作能力。在到达施工地点后能够更快速的将铣磨盘进刀至有效作业状态,避免浪费天窗施工作业时间以及因进刀慢而致使车辆设备已经通过病害地段无法对钢轨病害进行铣磨。

5. 数据驱动决策支持

在铣磨车的作业过程中,融合调度系统不仅仅是执行调度任务的工具,更是数据驱动决策的重要支持平台。通过对历史数据的分析,系统能够识别出影响作业效率的关键因素,并提出相应的改善建议。这种基于数据的决策支持,能够帮助管理层制定更科学的运营策略,从根本上提升铣磨作业的整体效能。

三、结语

在铣磨车作业中,融合调度系统的应用显著提高了生产效率和作业精度。通过对实时数据的分析与处理,该系统能够实现对资源的优化配置,使得铣磨作业能够在更短的时间内完成。同时,融合调度系统还通过引入智能算法,动态调整作业计划,从而有效应对突发状况,降低了因设备故障或工序延误带来的损失。在实际应用中,融合调度系统不仅提升了生产线的整体运行效率,还增强了对市场需求变化的响应能力。通过对历史数据的深入分析,系统能够预判生产瓶颈,提前采取措施进行调整,确保生产流程的顺畅。尤其是在高峰期,系统的调度能力使得铣磨车能够灵活应对订单波动,合理安排作业时间,提高了客户满意度。未来,随着工业互联网和人工智能技术的发展,融合调度系统将会更加智能化和自动化。通过与其他智能制造系统的联动,铣磨作业的各个环节将实现更高程度的协同,形成一套完整的智能生产体系。此外,持续的数据优化和算法迭代,将进一步提升调度系统的智能决策能力,为铣磨车作业提供更加精准的支持。总之,融合调度系统的不断发展,为铣磨车作业的未来带来了无限可能,推动了制造业向智能化、柔性化的方向迈进。

参考文献:

[1]王洪峻.钢轨铣磨车动力学性能研究[J].中国新技术新产品,2023,(04):70-72.

[2]苏宝贵.论钢轨铣磨替代传统打磨的必要性[J].中国设备工程,2022,(23):110-112.

[3]刘新昊.钢轨铣磨车人机界面工效学分析与优化设计[D].沈阳工业大学,2022.

[4]任晓刚.适用于城市轨道交通的钢轨铣磨车的研制[J].轨道交通装备与技术,2021,(06):23-25.

作者简介:刘海宇(1995.10-)男,内蒙古牙克石市人,本科,助理工程师,研究方向:钢轨铣磨车作业应用。

 


...


阅读全文