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物联网在机务设备管理中的应用研究
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摘要：随着物联网技术的不断发展，物联网已经在铁路运输生产中得到了广泛应用。本文提出将物联网技术应用于铁路机务设备管理工作中，借助物联网技术实现机务设备智能化识别、监测和控制等，提升机务设备质量和安全管理效果。
关键字：物联网；机务设备；智能化；状态监测；安全联锁
1、引言
随着铁路信息技术的不断发展，物联网在铁路生产运输中发挥出重要的作用，可以实现对铁路对象的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。机务设备是铁路机车检修、整备、救援等各类设备的统称，是保障机车正常运用的基础设施。机务设备管理作为一项传统的基础管理工作，目前信息化管理比较滞后，数据手工采集，状态监测、智能控制等先进技术手段少，因此物联网技术在机务设备管理中具有广阔的应用前景。
2、物联网技术
物联网是指利用射频识别(RFID)、激光扫描器、生物特征识别、先进传感器、卫星空间定位等装置与技术，实时采集研究对象的需要信息，通过各类网络接入实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物体和过程的智能化感知、识别和管理[1]。物联网技术有以下关键技术。
2.1识别技术
利用RFID射频识别、GPS卫星和北斗定位等技术对研究对象进行信息采集、身份识别和位置定位。RFID技术利用射频信号实现阅读器和标签之间非接触式数据通信，从而实现识别的目的[2]。电子标签是RFID的通俗叫法。
2.2传感技术
传感技术是通过传感器实现的。传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，利用各类传感器对声、光、电、热、力、位移、湿度等信号感知，实现原始数据的采集[3]。
2.3传输技术
借助现有的通信网络包括4G/5G网、电话网、宽带网等把数据传入互联网。当然在数据传输工程中要保证数据的完整性和可靠性。
2.4智能控制
对收集到的各种感知信息进行综合分析处理，针对具体应用提出新的服务模式，实现实时监控、信息管理、实时预警、智能决策等功能[4]。
物联网技术已在铁路运输生产中有许多应用实例。如车号自动识别系统利用电子标签可以对机车车辆等的车号、车次等信息智能获取；电子客票系统可以通过人脸识别、身份证等手段实现无人检票；机车车载安全防护系统(6A)、车辆运行安全监控系统(5T)、接触网及供电设备地面监测系统(6C)是铁路机务、车辆和供电专业保障安全运输生产的重要手段。
3、物联网在机务设备管理中的应用
3.1信息收集
机务设备包括特种设备、检修工装设备、整备设备、救援设备以及工具器具、仪器仪表等，数量庞大，信息复杂。物联网技术可以在设备基础数据收集工作中发挥巨大的优势。利用物联网定位跟踪技术获取设备设置地点，尤其是对便携式或移动设备可以准备定位；利用电子标签、二维码等手段可以快速收集设备的厂家、规格型号、生产年月等基础信息。然后将收集到的数据利用WIFI热点传输到局域网的服务端，利用系统平台来显示。这种手段相比于现场手工收集汇总省时省力，准确性高，减轻了工作量，同时能实现数据动态更新收集。
3.2远程监测
物联网对机务设备进行远程监测内容有两方面。一是环境监控，利用智能摄像云台和监测设施对设备使用环境监控，对现场安全、环境温度湿度、人员活动进行监控，同时对设备使用的水量水温、油量油温、风量风压、电压电流等进行监测，确保设备环境条件安全。二是状态监测，即对设备的运行状态进行监测监控，包括对设备运行时的载荷、速度、冲击、精度、润滑、接地等监测，也包括对轴承、齿轮、联轴节等关键部件的裂纹、变形、泄露、腐蚀、疲劳、老化、擦伤等缺陷诊断。这些监测诊断数据通过网络传输到系统平台，可以实现机务设备远程监控和故障诊断，保证生产环境安全和设备使用安全，能够避免设备事故。
3.3状态维修
物联网可以改变机务设备现有的维修管理模式。目前机务设备的维修模式有预防修和故障修，即按修程计划检修和发生故障时维修处理，这两种维修模式信息化手段少，工作效率低,存在过度维修和维修滞后的问题。利用物联网可以实现机务设备状态修（CBM）。CBM是指从设备内部植入的传感器或外部检测设备中获得系统运行时的状态信息,通过对这些状态信息进行实时或周期性的评价,最终得到设备的维修需求[5]。CBM可以通过物联网实现，实时检测设备运行状态，使用传感器感知部件磨损、变形、泄露等，确定故障位置，实现对设备维修的可视化、实时化和可预测性[6]。同时记录设备运时、部件寿命、故障频次等信息，为设备检修、配件库存、故障处理提供可靠的依据，提高设备管理的科学性、经济性。
3.4资产管理
机务设备绝大多数属于固定资产，可以借助物联网技术实现资产管理。利用物联网技术动态收集基础数据，形成完整准确的机务设备固定资产台账；设备
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