轨道检测机器人研究项目
一、项目背景
随着地铁与城市轨道交通的大力发展,我国一二线城市都将拥有自己的城市轨道交通,安全、舒适和经济的运营对城市轨道交通的持续发展意义十分重大。鉴于三十多年北京地铁运营情况分析,铁路维护中存在许多问题,如钢轨与车轮的磨耗、噪声、列车晃动所引起的不舒适、以及由于磨耗所造成的能耗等问题都有待解决。与其它部门相比,轨道维护的电子化、信息化和自动化程度是最低的,同时检测设备落后,人工成本高、工作人员的安全同样还没能得到解决。
因此,轨道检测机器人的成功研制对地铁轨道维护来说将是一个具有重大意义的飞跃。
二、项目基础
萨伏威(西安)导航技术有限公司基于自己的理论研究和技术开发,发明了一种全新的轨道检测技术与设备——精密GPS惯导轨道检测系统,利用精密的航空导航设备,实现对轨道平顺性的无接触、无参照、独立自主的快速检测,能以每小时20公里的速度和0.1毫米的精度检测轨道的几何不平顺,同时还能以0.1°的精度检测出钢轨的轨顶坡不平顺。其总体性能是目前其它设备的数十倍。
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三、项目计划和产品性能
虽然新的检测系统已经具备很高的自动化程度,可以在不用人工操作的条件下完成对轨道几何状态的连续自主测量,但是牵引部分还是需要人工操作。
只要将现有检测设备的人工驾驶改造成自动驾驶就可以实现机器人功能了。对于地铁来讲,这项工作极为简单,因为在设备的使用时间内,轨道是处于封闭状态的,一般不会出现意外状况,如障碍物之类。只要能控制里程和速度,就能实现自动控制。
除轨道检测工作外,轨道检测机器人还可以完成其它工作,如巡检和导线静态检测,实现多功能自动化检测。为了实现实时监控,机器人装有双向的视频头,可以同时观测前后两个方向的状况。视频图像将通过3G无线网络传送的控制中心,由中心操作人员监控。一旦出现问题可以立即由操作员指挥停止机器人运行。工务人员可以乘坐便携式电动小车将机器人拉回。
当测量机器人完成测量任务后,工务人员可将数据卡从机器人主机拔出,插入电脑导入计算机内进行整体处理。数据结果可直接交给工务人员作为维护依据使用,同时与视频记录一起入数据库保存。 |
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四、展望:
检测机器人可以一同完成轨道线路巡检、轨道不平顺检测和导线静态检测等工作,提高工作效率以及轨道维护信息化和自动化水平。使用轨道机器人可以实现轨道实际状态的把控、提高检测工作效率和轨道维护质量,降低轮轨磨损、噪声以及维护成本、降低能耗,大幅度降低运营成本,提高旅客舒适度,是一项效益广泛而突出的措施,也标志着我国城市轨道交通整体运营技术和维护技术具备引领世界的先进水平。
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