國家能源集團(tuán)朔黃鐵路公司重載綜合檢測體系建設(shè)紀(jì)實(shí)
一聲汽笛刺破黎明,滿載烏金的兩萬噸重載列車迎著朝陽緩緩駛出,沿著國家能源集團(tuán)朔黃鐵路穿越太行,東奔向海。
這是中國最繁忙的重載鐵路之一,平均每7分鐘就有一列重載列車駛過,年運(yùn)量超過3億噸,已累計(jì)運(yùn)輸煤炭20多億噸。
為保障我國西煤東運(yùn)大通道的安全暢通,國家能源集團(tuán)朔黃鐵路公司深入貫徹集團(tuán)“一個(gè)目標(biāo)、三型五化、七個(gè)一流”發(fā)展戰(zhàn)略,以一流技術(shù)裝備為基礎(chǔ)搭建重載綜合檢測體系,深化重載綜合檢測數(shù)據(jù)在生產(chǎn)維修中應(yīng)用,深挖數(shù)據(jù)價(jià)值指導(dǎo)生產(chǎn)檢修,賦予集團(tuán)能源運(yùn)輸主動(dòng)脈一雙智慧的翅膀,為安全暢通保駕護(hù)航。
綜合檢測代替人工操作,一次完成“望、聞、切、問”
朔黃鐵路擁抱重載時(shí)代,在一路快跑的過程中,始終將運(yùn)輸安全保障放在首要位置。搭建重載綜合檢測體系,就是為了保障重載鐵路安全高效運(yùn)行,而這一體系的核心就是重載綜合檢測車。為了適應(yīng)重載檢測需求,朔黃鐵路公司聯(lián)合國內(nèi)外鐵路檢測主流技術(shù)供應(yīng)商和科研院所,研發(fā)成功世界唯一一臺集成了鋼軌探傷、路基道床、紅外軸溫探測站檢測系統(tǒng)等11個(gè)檢測系統(tǒng)的重載綜合檢測車。
在引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,朔黃鐵路公司走出一條引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新之路,攻克探輪與鋼軌自動(dòng)對中效果差、雜波干擾嚴(yán)重、系統(tǒng)不適用于我國重載75鋼軌檢測三大技術(shù)難題,自主研制適用于75軌檢測的專用探輪,今年內(nèi)將解決75軌漏檢傷損問題,檢測能力超出原裝設(shè)備,達(dá)到世界一流、國內(nèi)領(lǐng)先。
重載綜合檢測車就像是一座高度自
動(dòng)化、智能化的移動(dòng)綜合體檢中心,在快速行進(jìn)間,搭載的各檢測裝置同時(shí)工作瞬間完成“望、聞、切、問”,并可對全部基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行病害查找和質(zhì)量評定,檢測能力世界一流。例如,軌道探傷裝置利用超聲波以3.23mm/微秒的速度對鋼軌進(jìn)行“B超”式檢測;道床路基檢測系統(tǒng)利用兩種頻率的探地雷達(dá)對道床和路基做“CT”式掃描。近兩年來,以重載綜合檢測車為核心,朔黃鐵路公司不斷健全完善工電供一體化檢測監(jiān)測體系,重點(diǎn)搭建工務(wù)8M、供電6C檢測體系,堅(jiān)持全覆蓋監(jiān)測、自動(dòng)化檢測、智能化判別技術(shù)路線,掌控設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
高度自動(dòng)化和智能化的檢測,帶來最顯著的利好就是減人提效。綜合檢測車每月進(jìn)行一次綜合檢測,日均動(dòng)態(tài)檢測約240公里,相當(dāng)于62人的人工檢測工作量。僅以鋼軌探傷為例(鋼軌探傷每月進(jìn)行4次),借助重載綜合檢測車,10個(gè)人1天完成的工作量,如果使用人工使用探傷儀探傷,需要30個(gè)探傷班組共210人同時(shí)工作一天才能完成,工效是人工探傷的21倍。目前,在朔黃下行線,重載綜合檢測車已經(jīng)全部替代人工探傷,人工探傷已延長至半年1次,四大技術(shù)站股道探傷除道岔外基本替代人工探傷。
自動(dòng)化檢測效率和質(zhì)量的雙提升,讓朔黃上行線肅寧分公司管段和原平分公司管段兩區(qū)間、兩長大隧道的人工探傷周期由7天延長至35天,一舉終結(jié)了朔黃鐵路原利用行車間隔進(jìn)行的手推式軌道檢測作業(yè)歷史。
2021年8月,鋼軌探傷車替代人工檢測實(shí)施以來,累計(jì)檢測出15處直接威脅行車安全的鋼軌傷損,有效避免了斷軌可能引起的列車顛覆等重大安全事故,最大限度地保障了西煤東運(yùn)第二條大通道的安全暢通。在節(jié)約成本上,重載鐵路鋼軌探傷新模式的成功運(yùn)用,每年可節(jié)省成本約1600萬元。在有效降低安全成本和人工成本的同時(shí),徹底消除了利用行車間隔進(jìn)行人工探傷作業(yè)存在的人身安全隱患,為“保安、提效、降本、減人、可持續(xù)”的智慧體系建設(shè)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
輔助決策以檢定修,“靶向治療”病害缺陷
在重載綜合檢測車上,一幅長卷在會(huì)議桌上徐徐展開,鮮明的色塊格外引人注意。在檢測中心專業(yè)人員眼里,長卷上每一個(gè)不同顏色的色塊,都代表不同的意思,直觀反映著鐵路道床的健康狀況。
這幅長卷叫清篩輔助決策圖,是綜合檢測車?yán)么钶d的探地雷達(dá)檢測道床質(zhì)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用結(jié)果之一。線路檢測和救援中心獲取檢測數(shù)據(jù)后進(jìn)行狀態(tài)分析和評價(jià),研究重載運(yùn)煤專線道床臟污檢測方法,確定道床臟污分級標(biāo)準(zhǔn),按照嚴(yán)重程度將道床臟污率、臟污指數(shù)和維修等級劃分為五個(gè)等級進(jìn)行分類管理,并以紅色、綠色等五種顏色進(jìn)行標(biāo)識,使檢測結(jié)果一目了然,形成清篩輔助決策圖。
公司線路檢測和救援中心負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分析的技術(shù)人員介紹說:“不同的顏色代表不同的等級,紅色代表重度臟污,需要優(yōu)先維修,綠色代表清潔,不需要維修,各分公司根據(jù)檢測中心提供的評價(jià)結(jié)果、設(shè)備病害庫及重點(diǎn)工作,制定月維修計(jì)劃、指導(dǎo)性計(jì)劃和臨修計(jì)劃,由工隊(duì)進(jìn)行病害處理,道床檢測數(shù)據(jù)還可用于維修效果評價(jià),直觀反映維修合格率和道床質(zhì)量,形成閉環(huán)管理。”
除此之外,軌道質(zhì)量可視化系統(tǒng)、軌道單元管理系統(tǒng)等系統(tǒng)都是朔黃鐵路公司運(yùn)用檢測數(shù)據(jù)輔助決策的經(jīng)典案例。近兩年,公司不斷健全完善工電設(shè)備評價(jià)體系,運(yùn)用檢測監(jiān)測、大數(shù)據(jù)分析技術(shù),分級分類建立設(shè)備質(zhì)量分析診斷和狀態(tài)評價(jià)指標(biāo)體系,為提升養(yǎng)護(hù)維修的精準(zhǔn)性、經(jīng)濟(jì)性提供支撐。各分公司以檢測數(shù)據(jù)為指導(dǎo),推行“以檢定修”和“精確修”,哪里不好修哪里、哪項(xiàng)不好修哪項(xiàng),病害缺陷逐年減少。
如果要找一個(gè)指標(biāo)來衡量朔黃鐵路公司檢測數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)成果,最具有說服力的還是數(shù)據(jù):從2014年到2021年,朔黃線全年檢出各類病害缺陷由2.5萬處下降到1.5萬處,影響行車的軌道Ⅲ級偏差由13處降為0處;評價(jià)軌道質(zhì)量狀態(tài)的TQI均值由7.9降為6.4,質(zhì)量提升19%,優(yōu)于國內(nèi)普速鐵路8.2的均值,幾年來未發(fā)生責(zé)任斷軌事件;接觸網(wǎng)平均公里扣分由0.56降為0.06,同比下降89%;軌道電路優(yōu)良率由12.6%上升到63.6%;清篩施工單位根據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整作業(yè)參數(shù),清篩潔度合格率由75%提高到91.8%,道床清篩深度合格率由78%提升到98.3%。
挖掘金礦探尋規(guī)律,數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策“治未病”
《黃帝內(nèi)經(jīng)》有言:“上醫(yī)治未病,中醫(yī)治欲病,下醫(yī)治已病”。數(shù)據(jù)只有應(yīng)用于指導(dǎo)生產(chǎn),才能產(chǎn)生價(jià)值。但是對數(shù)據(jù)的應(yīng)用,朔黃人并不滿足于發(fā)現(xiàn)病害并治理完善,他們的最終目標(biāo)是挖掘出隱藏在海量檢測數(shù)據(jù)里的價(jià)值,成為能“治未病”的“上醫(yī)”,為智慧鐵路的含金量增加成色。
動(dòng)態(tài)檢測+靜態(tài)監(jiān)測,每一天都有大量數(shù)據(jù)產(chǎn)生。8年來,這些看起來枯燥無味的海量重載檢測數(shù)據(jù)在朔黃鐵路公司人眼里就像一座閃閃發(fā)亮的數(shù)據(jù)金礦。朔黃人仰望智慧鐵路的璀璨星空,在數(shù)據(jù)金礦中尋找蛛絲馬跡和背后的規(guī)律,預(yù)測變化趨勢,深度挖掘藏在海量數(shù)據(jù)里的價(jià)值,為全面實(shí)施預(yù)防性狀態(tài)修進(jìn)行技術(shù)儲備。
為了達(dá)到“治未病”的目標(biāo),朔黃鐵路公司開展重載鐵路線路修理優(yōu)化決策技術(shù)及健康管理信息系統(tǒng)研究,通過對線路搗固優(yōu)化決策研究、道床清篩優(yōu)化決策技術(shù)研究、鋼軌磨耗分析預(yù)測及傷損狀態(tài)評估技術(shù)研究,搭建起重載鐵路線路搗固輔助決策系統(tǒng)、道床清篩輔助決策系統(tǒng)、鋼軌管理優(yōu)化決策系統(tǒng)和設(shè)備健康管理系統(tǒng),這些系統(tǒng)直接推動(dòng)著道路檢修從故障修、周期修、狀態(tài)修向預(yù)防性狀態(tài)修轉(zhuǎn)變。
近兩年來,線路檢測和救援中心開發(fā)了一系列管理平臺和子系統(tǒng),鍛造支撐重載鐵路線路修理優(yōu)化決策技術(shù)及健康管理信息系統(tǒng)的“四梁八柱”。例如,開發(fā)的鋼軌傷損管理平臺,統(tǒng)計(jì)分析鋼軌傷損與通過總重的關(guān)系,研究直線區(qū)段鋼軌換軌周期;通過自主編制的鋼軌磨耗自動(dòng)分析軟件,研究小半徑曲線鋼軌磨耗速率,探索小半徑曲線鋼軌換軌周期,掌握軌道質(zhì)量狀態(tài)發(fā)展規(guī)律,建立軌道質(zhì)量生命周期預(yù)測模型,以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)“預(yù)防性狀態(tài)修”。
同時(shí),朔黃鐵路公司正在研究基于探地雷達(dá)原始檢測數(shù)據(jù)的道床臟污率解算方法。這項(xiàng)研究預(yù)計(jì)2021年完成,屆時(shí)公司將獨(dú)立掌握完全自主知識產(chǎn)權(quán)的道床質(zhì)量檢測技術(shù)軌道單元管理系統(tǒng)。待條件成熟后,朔黃鐵路公司工務(wù)專業(yè)將全面推行以預(yù)防性狀態(tài)修為主的修理模式,供電專業(yè)要全面實(shí)施預(yù)防性狀態(tài)修,電務(wù)專業(yè)具備自檢、監(jiān)測等功能的設(shè)備要實(shí)現(xiàn)預(yù)防性狀態(tài)修。
先卜而先知,防患于未然。通過搭建一套檢測體系實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測分析,建立一套評價(jià)體系利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)決策,智慧加持的朔黃鐵路創(chuàng)新性地實(shí)現(xiàn)了鐵路運(yùn)輸行業(yè)追求多年的維修模式變革,向著世界一流運(yùn)輸企業(yè)目標(biāo)奮勇前進(jìn)。
關(guān)鍵詞: 體系建設(shè) 紀(jì)實(shí) 鐵路