5月24日，中國鐵道科學研究院集團有限公司承擔的國家能源集團2020年重大科技創(chuàng)新項目“朔黃重載鐵路基礎設施智能運維技術研究與應用”項目成果在朔黃鐵路公司正式發(fā)布，標志著我國重載鐵路智能技術發(fā)展取得新的重大突破，重載鐵路基礎設施智能運維水平得到顯著提升。

三年科技攻關 磨砥刻厲

“朔黃鐵路基礎設施智能運維技術研究與應用”作為國家能源集團重大科技創(chuàng)新項目，旨在突破基礎設施運維決策及一體化運維關鍵技術，研發(fā)多專業(yè)融合、全生命周期管理的智能運維系統(tǒng)，實現設備資產數字化、檢測監(jiān)測一體化、決策評估智能化、檢修維護精準化、生產過程可視化的閉環(huán)管理。2021年，鐵科院集團公司憑借多學科、多專業(yè)的綜合優(yōu)勢，特別是多年來在重載技術領域的技術儲備，承擔了該項目的攻關任務。

歷時3年整，鐵科院集團公司組建了由機車車輛、工務工程、通信信號、信息化等多專業(yè)融合的“產學研”開發(fā)團隊，實行科學的項目管理和實施辦法，通過集智攻關、開拓創(chuàng)新，突破基礎設施狀態(tài)感知、變化趨勢預測、維修輔助決策等關鍵技術，制定了一系列基礎設施智能運維技術標準和規(guī)范，研發(fā)了一批檢測監(jiān)測新技術裝備，設計開發(fā)了百余項智能評估和預測算法，建成了智能大腦平臺、基礎設施智能運維系統(tǒng)，高質量完成任務目標。

七大技術創(chuàng)新 熠熠生輝

1. 構建全生命周期管理的基礎設施智能運維技術體系

采用“平臺+應用”架構，面向工務、電務、牽引供電設備等基礎設施，采用動態(tài)檢測、在線監(jiān)測、人機巡檢等方式，全面感知設備的技術狀態(tài)；匯集多源設備狀態(tài)信息，基于智能大腦平臺形成數據資源湖；采用各類智能分析算法模型，智能評估設備狀態(tài)、科學預測狀態(tài)演變趨勢、自動生成維修決策建議；通過作業(yè)人員與履職項目畫像精準匹配、生產環(huán)境視頻監(jiān)控，實現作業(yè)資源合理調配、作業(yè)過程實時監(jiān)控、作業(yè)質量自動評價、作業(yè)流程閉環(huán)管理。

2. 建立空天車地一體化的基礎設施檢測監(jiān)測體系

在朔黃鐵路既有檢測監(jiān)測系統(tǒng)的基礎上，補全檢測、監(jiān)測和巡檢設備，研發(fā)工務新型測試貨車、無人機線橋隧一體化巡檢、電務LTE-R網絡自動化檢測、供電6C、變電所數字孿生等設備和系統(tǒng)，建立符合朔黃鐵路運輸特點的空天車地一體化智能檢測監(jiān)測體系。

3. 建成融合大數據、智能分析、地理信息服務的智能大腦平臺

基于湖倉一體技術，提供數據匯聚、存儲、治理、共享一站式數據服務；構建通專結合的智能分析算法庫，支撐數據融合分析，實現運輸生產關鍵指標的動態(tài)可視化管理；建成朔黃鐵路專業(yè)地理信息平臺，深度融合空間信息和業(yè)務應用，形成朔黃鐵路地理信息“一張圖”。

4. 創(chuàng)建關鍵基礎設施數字孿生系統(tǒng)

應用BIM、GIS等技術，建成橋隧可視化數字模型，集成橋隧設備全壽命周期數據，實現設備狀態(tài)信息動態(tài)更新、時空多維度可視化、全壽命周期狀態(tài)精細化“一張圖”管理。

建成變電所數字孿生系統(tǒng)，基于主輔一體化、立體巡視、數字孿生技術，實現變電所設備信息可視化監(jiān)視、遠程智能巡檢、故障智能診斷和主動預警。

5. 攻克一系列基礎設施狀態(tài)智能感知新技術

創(chuàng)新研發(fā)線橋隧一體化無人機巡檢、北斗位移監(jiān)測、新型測試貨車、LTE-R網絡自動檢測等一系列狀態(tài)感知設備，空、天、車、地全方位感知基礎設施設備狀態(tài)。

6. 突破基礎設施狀態(tài)智能評估與運維決策技術

構建不同基礎設施狀態(tài)智能評估和運維決策模型，融合建設期數據、服役期動靜態(tài)檢測數據和周邊環(huán)境監(jiān)測信息，依據設備評估指標體系，智能生成設備狀態(tài)數字化評估結果，并自動生成經濟高效的維修決策建議。

7. 優(yōu)化基礎設施一體化生產作業(yè)管控流程

依據基礎設施狀態(tài)評估結果、運維決策建議和設備病害信息數據庫，自動生成維修作業(yè)計劃建議和維修方案，通過作業(yè)人員、履職項目的畫像精準匹配，實時監(jiān)控作業(yè)過程、自動評價作業(yè)質量，實現生產作業(yè)流程可視化閉環(huán)管理。

從試用效果來看，朔黃鐵路基礎設施智能運維系統(tǒng)和智能大腦平臺的建設，切實突破了傳統(tǒng)運維模式：實現了設備資產的數字化管理、設備監(jiān)測全覆蓋、技術狀態(tài)實時監(jiān)控、設備狀態(tài)科學預測、檢修維護及時精準、作業(yè)計劃自動生成、作業(yè)過程安全管控、海量數據統(tǒng)一存儲、多源數據集成共享，在保安、提質、降本、增效方面，發(fā)揮了智能化技術和管理的效果。

數十載重載耕耘 未來可期

“朔黃重載鐵路基礎設施智能運維項目”的順利實施，取得良好的示范應用效果，為引領我國傳統(tǒng)重載鐵路進一步向信息化、數字化、智能化轉型，提高我國重載鐵路的基礎設施運維水平和國際影響力，提供了重要技術支撐。

鐵科院集團公司自上世紀80年代起，就深耕重載鐵路技術研究，系統(tǒng)掌握了鐵路重載運輸的發(fā)展方向和相關技術。近年來，結合大秦鐵路擴能改造、既有鐵路開行大軸重貨車、朔黃鐵路重載改造、新建重載鐵路、基礎設施檢測與監(jiān)測等技術的研究，鐵科院集團公司主持完成了多項國家和省部級重大科研課題，相關成果獲得多項國家科技進步獎和鐵道學會科技獎。在開展既有線提速、既有線重載改造及適應性評估等科研活動中，培養(yǎng)了一批重載科技人才，形成了專業(yè)齊全、創(chuàng)新能力強、人員梯隊結構合理的人才隊伍，在重載鐵路技術研究方面具備扎實的基礎和能力。

面向重載研究領域的未來，鐵科院集團公司將充分發(fā)揮在鐵路科技創(chuàng)新的引領支撐作用，深入跟進朔黃重載鐵路基礎設施智能運維系統(tǒng)的推廣應用，持續(xù)深化重載鐵路基礎設施智能感知、設備狀態(tài)智能評估和智能輔助決策技術研究，不斷迭代遞進、反饋優(yōu)化。密切跟蹤大秦、浩吉、瓦日等重載鐵路智能化發(fā)展需求，努力推動基礎設施智能運維技術在我國重載鐵路推廣應用，全面提升我國重載鐵路基礎設施運維的智能化水平。

來源：鐵科院