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◆摘 要:通过PHM技术可以提高道岔检测水平,使铁路具有较高的安全性,消除道岔中存在的安全隐患。基于此,本文先从高速道岔、轨件损伤、设备故障三个方面对PHM技术在高速道岔中的应用进行分析,再从子系统性能、冗余信息、可测性三个方面对其应用难点进行分析,从而保障PHM技术的应用效果。
◆关键词:PHM技术;高速道岔;损伤检测
通过PHM技术可以对轨道实施健康管理,使轨道系统能够稳定的运行,对道岔的寿命、损坏情况等进行评估,进而提高对道岔的管理水平。为此,需要合理地对PHM技术进行应用,使技术能够充分地发挥作用,对高速道岔实施有效地管理。
1PHM技术在高速道岔中的应用分析
1.1高速道岔监测
高速道岔运转过程中,存在着损伤问题,一旦这种损伤超过一定的程度,将会对列车行驶的安全性造成影响。为了解决这一问题,需要将健康管理(PHM)技术应用在其中,使道岔得到有效地监测。PHM技术在监测方面的功能如下:第一,可以对轨道断裂情况进行监测,一般发生问题将会立刻产生报警,对区域进行封锁,保障裂车行驶的安全性。第二,可以对转换设备进行监测,使故障能够及时得到排查,对轨道安全问题实施有效控制。第三,道岔损伤监测,避免道岔发生较大的损伤,一旦出现损伤问题,将会提醒工作人员进行修复。
1.2轨件损伤检测
列车与道岔具有严格的性能指标,一旦超过一定范围,将会对轨件造成损伤,使安全隐患增加。从动力學角度来看,道岔处横向力需要小于80kN,纵向力需要小于400kN,这样才能防止轨件发生较大损伤。在应用PHM技术时,需要在高速道岔上安装超声检测装置,根据反射波状况对轨件损伤状况进行判断,进而对其进行修复。检测过程中,需要依赖于导波信号进行实现,对导波状况形成清晰地判断,使信号能够形成有效地采集,使损伤程度分析过程更加地准确。导波信好需要通过导波传感器进行检测,具有较高的灵敏度,进而保障损伤检测的精度。
1.3设备故障预测
通过PHM技术可以对道岔进行故障预测,使道岔的结构状态保持稳定,使其能够正常地工作。故障预测的判断依据较多,如位移、温度等,都可以对故障进行预测,使道岔故障问题能够及时地被发现,对故障实施有效地解决。例如:通过位移传感器可以对尖轨与心轨的位移轨迹进行检测,对道岔转换情况进行判断,使道岔能够稳定地运行。转换设备对于列车行驶非常重要,需要构建故障特征库,这样可以提高设备故障预测的准确性,使故障问题能够被及时发展,进而防止故障隐患扩大,对故障信息进行有效地评估。
2PHM技术在高速道岔中的应用难点
2.1子系统性能较差
PHM技术在应用时存在着子系统性能较差的问题,导致数据之间存在着较大的差异性,对数据的分析造成阻碍。在不同子系统中,容易出现数据类型与数据格式不匹配的现象,对数据之间的传递造成阻碍,导致数据无法有效地进行对比,进而影响到数据分析过程,使得子系统性能较差。为此,需要消除数据之间的差异性,采用统一的数据类型与格式进行处理,这样可以使数据之间的转换更加地方便,使子系统的运行性能更加地稳定,进而提高数据对比的效率,使道岔故障问题能够及时地被发现。
2.2冗余信息较多
在数据检测过程中,存在着冗余信息现象,使数据类型较为繁琐,并且不利于数据的管理。为此,在应用PHM技术时,需要做好数据的精简工作,针对关键性信息进行获取,使信息量能够得到有效地降低,进而提高信息的运用效率。例如:可以对数据信息的类型进行精简,使数据能够满足子系统的需求,这样可以降低子系统的复杂度,避免冗余信息的产生。通过这种方式,一方面可以减少内存的占用,提高PHM技术的应用效果,使系统工作效率得以提高。另一方面,可以提高有效信息的占有率,使数据的分析更加地具有针对性。
2.3可测性不足
在PHM技术应用过程中,存在着可测性不足的问题,无法对数据形成有效地分析,使数据检测效率受到影响,影响对道岔的分析效果。可测性不足主要体现在两个方面:一方面,检测机具依赖与人工操作,并且集成度较低,将会对系统的功能造成一定的阻碍。另一方面,测试数据类型较多,具有较强的离散性,不利与检测结果的分析,进而引起数据可测性的不足。为此,需要提高检测机具的集成度,使系统可以实现自动检测,提高道岔检测的效率。同时,需要提高数据分析能力,使离散信号得到有效采集,进而提高高速道岔的可测性。
3结论
综上所述,PHM技术是保障铁路安全性的重要方法,需要合理地进行应用,使设施、设备的安全性能够得到充分检测,使铁路损伤问题能够及时得到发现,进而保障高速道岔的质量,使其能够稳定地进行工作,保障列车能够顺利地通行。
参考文献
[1]陈浩,芦道林.高速铁路道岔动力学分析及关键技术研究[J].高速铁路技术,2021,12(03):40-46.
[2]钱坤.PHM技术在高速道岔中的应用和难点分析[J].铁道建筑,2019,59(01):102-105.
作者简介
洪慧鹏(1988.01-),男,民族:汉,职称:讲师,学位:学士,研究方向:铁道工程。
◆关键词:PHM技术;高速道岔;损伤检测
通过PHM技术可以对轨道实施健康管理,使轨道系统能够稳定的运行,对道岔的寿命、损坏情况等进行评估,进而提高对道岔的管理水平。为此,需要合理地对PHM技术进行应用,使技术能够充分地发挥作用,对高速道岔实施有效地管理。
1PHM技术在高速道岔中的应用分析
1.1高速道岔监测
高速道岔运转过程中,存在着损伤问题,一旦这种损伤超过一定的程度,将会对列车行驶的安全性造成影响。为了解决这一问题,需要将健康管理(PHM)技术应用在其中,使道岔得到有效地监测。PHM技术在监测方面的功能如下:第一,可以对轨道断裂情况进行监测,一般发生问题将会立刻产生报警,对区域进行封锁,保障裂车行驶的安全性。第二,可以对转换设备进行监测,使故障能够及时得到排查,对轨道安全问题实施有效控制。第三,道岔损伤监测,避免道岔发生较大的损伤,一旦出现损伤问题,将会提醒工作人员进行修复。
1.2轨件损伤检测
列车与道岔具有严格的性能指标,一旦超过一定范围,将会对轨件造成损伤,使安全隐患增加。从动力學角度来看,道岔处横向力需要小于80kN,纵向力需要小于400kN,这样才能防止轨件发生较大损伤。在应用PHM技术时,需要在高速道岔上安装超声检测装置,根据反射波状况对轨件损伤状况进行判断,进而对其进行修复。检测过程中,需要依赖于导波信号进行实现,对导波状况形成清晰地判断,使信号能够形成有效地采集,使损伤程度分析过程更加地准确。导波信好需要通过导波传感器进行检测,具有较高的灵敏度,进而保障损伤检测的精度。
1.3设备故障预测
通过PHM技术可以对道岔进行故障预测,使道岔的结构状态保持稳定,使其能够正常地工作。故障预测的判断依据较多,如位移、温度等,都可以对故障进行预测,使道岔故障问题能够及时地被发现,对故障实施有效地解决。例如:通过位移传感器可以对尖轨与心轨的位移轨迹进行检测,对道岔转换情况进行判断,使道岔能够稳定地运行。转换设备对于列车行驶非常重要,需要构建故障特征库,这样可以提高设备故障预测的准确性,使故障问题能够被及时发展,进而防止故障隐患扩大,对故障信息进行有效地评估。
2PHM技术在高速道岔中的应用难点
2.1子系统性能较差
PHM技术在应用时存在着子系统性能较差的问题,导致数据之间存在着较大的差异性,对数据的分析造成阻碍。在不同子系统中,容易出现数据类型与数据格式不匹配的现象,对数据之间的传递造成阻碍,导致数据无法有效地进行对比,进而影响到数据分析过程,使得子系统性能较差。为此,需要消除数据之间的差异性,采用统一的数据类型与格式进行处理,这样可以使数据之间的转换更加地方便,使子系统的运行性能更加地稳定,进而提高数据对比的效率,使道岔故障问题能够及时地被发现。
2.2冗余信息较多
在数据检测过程中,存在着冗余信息现象,使数据类型较为繁琐,并且不利于数据的管理。为此,在应用PHM技术时,需要做好数据的精简工作,针对关键性信息进行获取,使信息量能够得到有效地降低,进而提高信息的运用效率。例如:可以对数据信息的类型进行精简,使数据能够满足子系统的需求,这样可以降低子系统的复杂度,避免冗余信息的产生。通过这种方式,一方面可以减少内存的占用,提高PHM技术的应用效果,使系统工作效率得以提高。另一方面,可以提高有效信息的占有率,使数据的分析更加地具有针对性。
2.3可测性不足
在PHM技术应用过程中,存在着可测性不足的问题,无法对数据形成有效地分析,使数据检测效率受到影响,影响对道岔的分析效果。可测性不足主要体现在两个方面:一方面,检测机具依赖与人工操作,并且集成度较低,将会对系统的功能造成一定的阻碍。另一方面,测试数据类型较多,具有较强的离散性,不利与检测结果的分析,进而引起数据可测性的不足。为此,需要提高检测机具的集成度,使系统可以实现自动检测,提高道岔检测的效率。同时,需要提高数据分析能力,使离散信号得到有效采集,进而提高高速道岔的可测性。
3结论
综上所述,PHM技术是保障铁路安全性的重要方法,需要合理地进行应用,使设施、设备的安全性能够得到充分检测,使铁路损伤问题能够及时得到发现,进而保障高速道岔的质量,使其能够稳定地进行工作,保障列车能够顺利地通行。
参考文献
[1]陈浩,芦道林.高速铁路道岔动力学分析及关键技术研究[J].高速铁路技术,2021,12(03):40-46.
[2]钱坤.PHM技术在高速道岔中的应用和难点分析[J].铁道建筑,2019,59(01):102-105.
作者简介
洪慧鹏(1988.01-),男,民族:汉,职称:讲师,学位:学士,研究方向:铁道工程。