高速动车组轮对动态监测体系的构建与应用

李树枝，宋培元，卢 凯

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东 青岛 266111）

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动车组运用过程中，轮对踏面易发生擦伤、硌伤及剥离等故障。踏面损伤会导致轮对运行时产生异常的周期性冲击，如不及时处理，损伤会在运用过程中快速发展，最终导致轴箱轴承滚道表面金属剥离、紧固件松脱或断裂[1]。为保障动车组运行安全，目前采取每次一级修必须进行轮对组成状态检修的措施。随着动车组保有量的逐年增加，该检修任务量急剧上升。另外，按照动车组修程修制改革要求，一级修周期和里程逐渐延长，轮对踏面潜在安全风险将随之增加，动车组安全运行管控的难度大增。目前，为了提高检修效率、降低人工检修强度，包括轮对镟修系统及轮对故障动态检测系统在内的各类自动化设备逐步投入使用。这些系统虽然实现了数据采集、阈值判定等功能，但也存在系统功能单一且简单的不足，难以通过数据融合进一步挖掘各系统数据的价值。

目前，针对高速动车组车载设备的状态监测和数据收集的研究已较为全面，应用也较为广泛[2]。文献[3]研究并构建了适用于城市轨道交通车辆部件状态修的FORESEE智能运维平台，并通过对牵引、制动等主要系统进行数据的采集与分析来实现关键部件的状态修。文献[4]研究了动车组故障预测与健康管理（prognostics health management,PHM）数据处理框架，提出了基于Spark Streaming和Kafka的数据处理框架，满足了数据处理的需求。文献[5]提出了一种以传感器技术和大数据分析技术为支持的地铁车辆故障预测和管理方法。……