整備場改造必要性分析及改造工程內容

曹盈

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600)

運用與檢修

整備場改造必要性分析及改造工程內容

曹盈

(中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京102600)

和諧大功率機車已成為鐵路運輸牽引的主力機型，和諧機車具有大功率、高性能、低故障、信息化的特點，可實現運能、運距的提高，而既有整備設施簡陋，不適應和諧機車的整備要求。結合各鐵路局整備設施現狀的情況，分析了整備設施存在的問題，圍繞構建“大整備”格局，實現全鐵路整備“一臺車”目標，從適應和諧大功率機車整備要求、保障運能、整備安全、整備質量、實現長交路、信息化管理等多方面論述了整備場改造的必要性。從理順整備作業流程、保障整備質量及作業安全、實現信息化管理、改善作業環境方面說明了整備場改造的具體內容。

整備場;必要性;整備設備設施;信息化管理;整備大格局

按照中國鐵路總公司關于《加強機車整備能力建設的指導意見》的精神，對日均整備貨運機車60臺次以上，或日均整備客運機車40臺次以上的整備場進行標準化改造。2015年全國各鐵路局將完成上述規模整備場改造項目。

機務段整備場歷經幾十年一直沒有經過系統的、大規模的改造，只在新建鐵路和擴能改造項目中，僅對涉及的整備場增加整備線數目。本次整備場改造面向全國各鐵路局，而且從整備場設施、專用整備設備、構建信息化管理系統等多方面進行系統化、標準化、信息化的大規模集中改造，改造內容與以往簡單的增加整備線是完全不同的。

1 整備場改造必要性分析

整備場設施大部分為20世紀80～90年代建成，甚至還有70年代建成，從未進行過系統的更新改造，目前設備匱乏落后、設施簡陋破舊。已不能適應整備任務量和整備功能的需求，下面從幾方面論述整備場改造的必要性。

1.1 適應和諧大功率機車整備的需要

隨著鐵路裝備現代化程度的迅速提高，和諧大功率機車已覆蓋全國各鐵路局，成為鐵路運輸牽引的主力機型。和諧型大功率機車采用先進的計算機網絡控制技術，具備集成化、模塊化、信息化的技術特點，具備設備狀態監測與系統自診斷功能。因此整備設備需要具有數據化檢測、信息化管理的功能，而現狀的整備設備不具備相應的功能。因此需要新增與和諧大功率機車配套的整備設備，建立高質量的整備作業體系與之相適應。

1.2 適應路網運能運量發展的需要

隨著路網干線擴能改造，運能運量大幅提升。由于運量的增加，機車整備作業量增大;并且隨著運量的增加，機車工況經常處于滿負荷狀態，對機車整備保養的要求更高。現狀整備設施簡陋陳舊，設備缺乏，而且一直沒有進行系統全面的更新改造，整備設施能力低下，現有的整備設備已不能滿足運量發展的需求。而機務設備是為鐵路運輸服務的，應滿足運能運量增長的需要。因此必須對既有整備設施、整備設備進行更新改造、升級，強化配套設備，提高整備能力，適應路網運能運量發展的需要。

1.3 實現機車長交路運用體制的需要

和諧大功率機車提供了優質的牽引資源，從擔當交路看，一次整備最大牽引距離達到3 000 km，干線貨運機車交路平均距離已超過700 km，這就需要機車跨機務段、跨鐵路局整備。

目前各整備場整備標準不統一，整備設備簡陋，且不具備網絡化信息管理系統，因此不能實時掌握跨機務段、跨鐵路局機車的情況，整備質量也不能得到保障，機車存在一定的安全隱患。

而整備場改造正是著力于整合整備資源，規范整備作業流程，統一整備作業標準，統一配套整備設施、設備，構建全鐵路局標準化的整備場。使得機車無論進入任何一個整備場，均能按照一個標準進行整備和維護，實現各鐵路局整備一臺車的大整備格局。為機車長交路運用，跨機務段、跨鐵路局機車整備提供有效支撐。

1.4 保障機車安全運行的需要

隨著鐵路裝備現代化程度的迅速提高，機車交路發生了本質的變化，機車牽引的普速客車及干線貨運列車機車交路長度達到700 km以上。由于機車交路的延長，對機車走行部、受電弓及機車頂部的維護保養及檢測、監控要求更高。

而既有整備設備簡陋，不具備專用動態檢測設備，為確保行車安全，需對機車狀態進行檢測及監控，因此設置輪對、受電弓動態檢測系統、走行部動態監視系統，整備作業綜合管理系統以及大功率機車車載數據專家處理系統等在線自動化、智能化、信息化整備設備。對機車從入機務段開始，進行全面、系統的檢測及監控，及時發現和處理故障，避免機車安全隱患，為確保機車安全運行提供保障。

1.5 滿足信息化的需要

和諧大功率機車設有大量的車載數據采集、分析、處理設施，可為機車的維護保養提供大量的基礎信息，由于既有機務設備沒有配套信息采集及信息處理系統，使得大量的車載數據并沒有很好的服務于機車維護保養。通過設置整備作業綜合管理系統，管理整備作業流程、收集機車車載數據、運行質量數據、檢測、整備、試驗數據，建立整備機車質量分析中心，實現機車整備作業信息化管理;設置大功率機車車載數據專家處理系統，實現車載數據下載后的分析與處理，實現具有故障記錄功能部件的狀態分析和診斷。監控整備機車的質量狀態，實現動態跟蹤、分級預警。使機車的維護保養更有針對性，確保機車處于良好的工況。

1.6 保障登頂整備作業安全的需要

由于霧霾、風沙、雨雪等惡劣天氣的影響，機車頂部電氣易產生故障，因此電力機車整備作業，很多內容均為針對車頂設施的檢查、檢測、保潔。

而現狀整備臺位接觸網斷電、接通，采用人工控制隔離開關離、合。由于沒有控制作業人員出入機車頂部的設施，隔離開關誤操作的風險較大;且接地裝置為人工搭接的接地桿，隔離開關斷開后不能確保接觸網徹底放電;隔離開關及分段絕緣器設置在露天，雨雪天氣容易造成短路;同時整備場也缺乏必要的安全警示。上述情況均可造成登頂作業人員觸電的危險。

目前整備臺位沒有登頂作業平臺及安全防護設施，整備人員只能從機車內部窗口出入機車頂部，容易造成高空墜落的安全風險。

因此目前登頂整備作業存在觸電和高空墜落的安全隱患。

整備場改造設置整備棚、登頂作業平臺及防護網、登頂安全聯鎖裝置等安全防護設施、設備。登頂安全聯鎖裝置通過電氣聯鎖實現接觸網供斷電的安全操作，并控制登頂作業人員出入機車頂部，實現對登頂作業人員有效的安全防護和監控，避免登頂整備作業人員觸電及高空墜落的危險。

1.7 提高整備作業效率的需要

由于整備任務量逐年增加，以及和諧型大功率機車大量投入運營后，對整備的要求越來越高、整備內容越來越多的情況，使得整備能力明顯不足。另外雖然目前整備臺位數量較多，但由于整備設備匱乏、落后，使整備效率很低。

目前整備場缺乏專用的整備設備，機車的檢查、檢測靠目測、手觸、耳聞的作業方式，使整備作業效率低;全整備作業中，機車走行部的檢查，車頂設施的檢查、檢測、保潔，機車兩側的保潔，車內部件的檢查、檢測及保潔等作業，由于沒有有效的作業面及作業空間，不能同時進行立體化作業，使整備作業效率低;整備場道岔為人工扳道岔的方式，機車通過能力低。

整備設備的現狀已嚴重影響整備作業的通過能力，需要對整備設備進行適應性改造，以建立高效、便捷、高質量的整備作業體系，滿足整備任務量和功能的需求。

1.8 提高整備質量的需要

由于整備設施簡陋，設備缺乏，整備檢測是靠錘擊、目測、手觸的作業方式，容易造成誤判、漏判等質量事故，使整備質量不能得到有效保障;且由于沒有整備作業綜合管理系統，使整備各項作業相互孤立，不能對其進行綜合分析，難以準確判斷故障和找出問題。

整備場改造通過配置專用動態檢測設備、智能便攜式檢測設備，整備作業綜合管理系統等設備，改變傳統不科學的整備方式，以數據為依據，并加以綜合分析，提升檢測的準確性，從而提高整備質量。

1.9 改善作業環境、減輕工人勞動強度的需要

目前整備作業在露天進行，尤其在雷電、雨雪、風沙等惡劣天氣下作業，工作環境更加惡劣。

整備房屋破舊、面積狹小、分散，整備場運輸通道及地坪破損不平、積水，使得整備作業環境差，不利于整備作業。

目前整備場地面與鋼軌平齊，整備人員檢查機車走行部時，需要彎腰低頭，增加了走行部檢查的難度和勞動強度;機車兩側的空氣過濾網需要定期更換清洗，由于位置較高，拆裝非常不便;機車頂部設施需要檢查、檢測、保潔，整備人員只能從機車內部窗口出入機車頂部，既不方便又存在安全隱患。由此給整備作業增加了難度和勞動強度。

由于整備臺位缺乏水源、電源，風源接口，對機車走行部、兩側、車內、車頂的保潔作業非常不便，對機車冷卻散熱設施的清潔作業更為不便。

整備場改造增加整備棚、設置3層作業面，并配置電源、水源、信息接口等輔助設施，設置股道管理自動化系統，對整備場排水系統、檢查地溝、整備場地面等相關建筑物和構筑物進行整治，可極大改善整備人員的作業環境，減輕工人的勞動強度。

2 整備場改造主要內容

2.1 優化布局，理順整備作業流程

統籌考慮機務段運用、整備、檢修生產整體布局，按照整備作業路徑最優、作業效率最高的原則，科學合理設計機車從入機務段到出機務段的自動化、流水化整備作業流程。

入機務段閘樓下載車載數據，自動識別車號，在入機務段走行線上完成自動過分相檢測、走行部和受電弓檢測，外皮清洗與卸污，進入整備棚前完成安全裝備測試，整備棚內完成車頂作業、車中作業、車下作業、油潤保養，完成油、水、沙的補給，經專家診斷系統診斷后，將整備合格單交給出勤司機，機車出機務段擔當牽引任務。整備作業流程:

機車入機務段→機車車載數據下載→走行部及受電弓動態檢測→機車卸污、清洗→安全裝備測試→油、水沙補給，檢查檢測，維護保養，機能試驗→機車待班→機車出段。

實現機車一次走行，完成所有整備作業，不產生額外調車作業。

2.2 配置現代化整備設備，保障整備質量及作業安全

在大整備格局下，整備設施的配置應體現立體化作業、專業化檢測、信息化管理的理念。通過配置現代化的整備設施、設備，實現作業效率提升，機車質量穩定和勞動安全可控，作業標準統一，確保機車整備信息在機務段、全國各鐵路局之間的互聯互通，為各鐵路局整備一臺車提供支撐。因此需完善、統一配置專用整備設備。

(1)閘樓配置車號識別系統接收器(AEI)、數據無線下載系統接收器，實現自動識別和傳輸機車機型、車號、交路、機車段別、機車出入段時分、準確提供機車占用數據，自動下載和傳輸機車車載數據，并將機車信息數據傳輸到整備管理系統。

(2)設置股道自動化系統，配備視頻設備，對機務段內道岔集中控制，監視咽喉地段機車移動情況，顯示機車位置，顯示機車整備作業實施進度，實現機務段內機車集中管理，提高機車通過能力。

(3)在入機務段機車走行線上設置機車檢測棚，檢測棚內設置輪對動態檢測系統、走行部動態監視系統、受電弓及車頂動態檢測系統，實現機車故障的動態檢測和監控。

設置輪對動態檢測系統實現自動檢測輪對內側距、輪緣厚度、輪緣垂直磨耗高度、踏面擦傷深度、踏面缺陷或剝離長度及深度、輪輞及輪箍徑向裂紋和周向裂紋、輪緣徑向裂紋等數據。

設置走行部動態監視系統實現監測機車底部、側下部、側部部件動態，自動檢測閘瓦厚度，實現機車走行部故障自動檢測、故障報警。

設置受電弓及車頂動態檢測系統實現自動檢測受電弓滑板磨耗、中心偏移、工作壓力等特性參數，自動識別和監測車頂關鍵部件的狀態和車頂異物。

(4)在機車走行線上設置吸污設備、機車外皮清洗機設施及設備，提高機車的清潔度。

(5)在機車進入整備棚前的各待整線上設置安全裝備測試線。配備LKJ(列車監控裝置)、機車信號、無線調度電話、列尾裝置地面測試設備，完成各項安全整備作業，機車質量信息等交接作業。

(6)設置安全聯鎖裝置，通過電氣聯鎖實現接觸網供、斷電的安全操作，對登頂整備作業人員進行安全防護和監控。

(7)設置3層作業平臺，配置風、水、電源、整備管理信息系統終端、電焊接口，整備作業可以在走行部、機車兩側、車頂同時進行立體化作業。提高整備作業效率，減輕勞動強度，同時保證車頂作業人員的勞動安全。

(8)設置列車直供電試驗設備，檢測、試驗機車DC 600 V供電裝置的供電能力和供電質量，確保機車直供電系統質量穩定可靠。

(9)設置制動機機能試驗設備檢測牽引工況下制動風壓、制動管路及制動控制系統的性能。

(10)設置便攜式檢測設備，實現檢測方法從傳統錘擊、目檢、手觸的外觀靜態檢查，向關鍵參數動態數據的轉變，提升了檢測的準確性。

(11)設置視頻監控系統，實現機車車頂、3層作業平臺、檢查坑等作業區域全方位的實時監控，對作業過程和勞動安全進行有效的卡控。

2.3 搭建信息集中收集處置平臺，實現信息化管理

機車整備各流程節點產生的信息非常豐富，包括車載質量狀態信息，6A檢測安全信息，地面檢測裝置信息，整備檢查視頻信息等內容。按照“數據集中、信息共享、綜合分析、提前預警”的原則，充分利用網絡資源，整合信息系統資源，搭建信息集中收集處置平臺，實現信息化管理。

(1)搭建信息集中收集平臺。整備場配置整備作業綜合管理系統，監督管理整備作業流程，建立機車運行質量數據、檢測棚測試數據、關鍵部件整備數據、機能試驗數據及油、水、沙補充數據等數據庫，統一數據接口，實施數據化整備，為優化運用、檢修、整備作業提供決策依據，按照機車整備作業流程順序進行數據信息的采集。

當機車通過閘樓后，系統自動采集車號識別系統的機車機型、車號、交路、機車段別、機車出入機務段時分、機車占用數據等信息，采集機車車載數據、6A車載檢測裝置數據;在機車通過在線檢測棚時，系統采集輪對擦傷、輪對幾何尺寸、輪對探傷數據，走行部故障檢測參數、走行部故障報警、車頂受電弓參數等檢測數據;當機車進入吸污清洗臺位后，采集清洗及吸污結果;進入運用整備交接臺位后，整備人員與乘務員進行機車交接，收集乘務員掌握動態質量信息;最后在機車進入整備棚后，采集專業檢測人員對工位作業范圍內重點項目的檢查攝像、便攜式檢測儀檢測的動態參數、專檢人員檢查提報的故障活項、行修人員處理結果、油、水、沙補給情況等信息資料;系統自動采集各整備工序作業時間。

(2)組建專家診斷中心。信息管理的核心是分析和處理，配置大功率機車車載數據專家處理系統，集中處置數據信息，實現具有故障記錄功能部件的狀態分析和診斷，及時有效的處置系統平臺收集的信息。對整備過程中收集的每項信息，都在專家平臺上進行自動分析和專家人工分析，數據合格的初具合格意見，不合格或報警信息由專家向專業檢測人員下檢查復核通知單，處理結論反饋至專家平臺，專家平臺再出具合格證，機車進入待班出庫狀態。如機車需要入庫進行修理，也由專家平臺給出入庫修理處置意見，機車進行入庫修理。整備作業結束后生成整備作業臺帳，便于相關人員進行查詢統計。

(3)利用既有鐵路信息網絡將各類信息數據相互整合，實現網絡共享。確保機車整備信息在機務段、各鐵路局、總公司之間的互聯互通，為全鐵路整備“一臺車”提供數據信息支撐。

2.4 整備場設施的配套和整治

對整備場設施進行配套和整治，配套相應的建筑物、構筑物，改造破損的具有安全隱患的建筑物和構筑物，改善作業環境，確保作業安全。

(1)整備棚:整備場設置整備棚，整備棚覆蓋隔離開關。寒冷、高寒地區和大風沙地區配置整備庫。

(2)低地面:整備臺位股道兩側采用低于股道標高－0.5 m～－0.6 m(軌頂標高為±0.00)的低地面，其他區域仍為±0.00，低地面與平地面之間根據現場情況采用8%～10%的緩坡，便于整備人員對機車走行部的檢測。

(3)檢查坑:整備場檢查坑年久失修、破損嚴重，對檢查坑進行修整改造，條件允許情況下，改造成－1.4 m檢查坑，便于作業人員車底檢查。

(4)整備場地坪:對整備場地面及平過道進行全面硬化整治，不同作業區域最好以色彩區分，規范改善作業環境。

(5)整備場排水:由于整備場整備臺位改造為低于軌頂標高的低地面，易產生積水，因此對于整備場需強化排水設施，對檢查坑積水問題也實施排水改造，確保整備場和檢查坑不積水。

(6)整備房屋:整備場應配備卸污泵房、隔離開關集中控制室、機車信號檢測室、股道管理自動化設備間及控制室、整備作業平臺安全監控室，大功率機車車載數據專家處理室、整備作業綜合管理室、檢測棚檢測數據的遠程控制室等功能房屋;解決整備房屋緊張、整備各專業班組分散的問題，解決房屋年久失修存在安全隱患的問題。因此在整備場附近應集中建設整備綜合房屋，解決上述房屋需求問題。

(7)照明及警示牌:各作業區設置綠色照明，配備安全警示和作業提示等標志標牌，強化安全警示，減少作業事故。

3 整備場改造實現的目標

3.1 整備資源集約化

通過整合整備車間職能，具備外勤、保潔、補給、檢測、維修、數據整備等職能，實現機車的精確整備，保證機車質量，提升整備效率。

3.2 作業流程標準化

通過機車運用、整備、檢修作業統籌考慮，實現機車機務段內作業路徑最短、效率最高。

3.3 構建大整備格局

通過設施設備現代化，以管理手段信息化為特征，并配置專項檢測設備，實現機車精確整備、標準化作業。

3.4 實現閉環式管理

通過機車整備管理系統的實施，實現了專檢專修落實到整備作業的每個質量卡控環節，從管理方式上實現閉環式管理。

3.5 實現各鐵路局整備一臺車的信息化管理

通過管理手段信息化，實施機車整備信息和質量信息的網絡管理，可追根溯源，集合機車整備全過程。從根本上真正解決信息孤島的問題，實現數據共享，為全鐵路局各整備場信息分析、信息利用提供支撐。

4 結束語

目前，個別機務段已經進行了整備場部分內容的改造，取得了一定的經驗和效果。現在各鐵路局正在與設計院密切配合，優化完善整備場標準化改造工程設計方案，使設計更具先進性和合理性。2015年完成整備場標準化改造項目達到80余項，正是這種成網的、標準化、信息化的大規模整備場改造項目的實施，將構建全國各鐵路局整備一臺車的整備大格局，從根本上解決整備能力不足的問題，極大地提高機車運用效率，為安全運營和優質整備提供有效的保障，更重要是為鐵路運量的長期發展提供有力支撐。

［1］ 鐵總運〔2013〕90號 加強機車整備能力建設的指導意見［S］.北京:中國鐵路總公司，2013.

Analysis on Transformation Necessity of Servicing Yard and Transformation Content

CAO Ying
(China Railway Fifth Survey and Design Institute Group Co.，Ltd.，Beijing 102600，China)

HXD-type high-power locomotive has become the main locomotive type used in railway transportation，which can improve the transport capacity and transportation distance comes with the characteristics of large power，high performance，low failure and information.However，the existing servicing facilities which are simple and crude can not meet the servicing requirements of HXD-type locomotive.Based on the study of present situation of servicing facilities in railway administration，this paper analyzes the problems existing in servicing facilities.Moreover，by centering on constructing the"big service"pattern and achieving the goal of"one car station"in the locomotive servicing of national railway，aimed at expanding the locomotive servicing yard and improving complete locomotive service，this paper mainly states the necessity of servicing yard transformation on the research of meeting the servicing requirements of high-power locomotive，guaranteeing the transportation capacity，servicing safety，servicing quality，realization of long locomotive routing and information management.In addition，this paper also states the renovation project of yard through the consideration of straightening out servicing process，guaranteeing the servicing equality and work safety，realization of information management and improving the working environment.

servicing yard;necessity;servicing facility;information management;big pattern of servicing work

U269.33

A

10.3969/j.issn.1008－7842.2015.01.16

1008－7842(2015)01－0073－05

)女，高級工程師(

2014－09－01)