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廣州地鐵首臺智能巡檢機器人助力車輛檢修“升級”

2022-11-08 來源:廣州地鐵
本文摘要:  一臺搭載了多項高科技裝備,具有高度自主性和智能化的胖小子機器人正在廣州地鐵九號線岐山車輛段忙里忙外。這臺胖小子正是廣州地鐵聯(lián)合...
  一臺搭載了多項高科技裝備,具有高度自主性和智能化的“胖小子”機器人正在廣州地鐵九號線岐山車輛段忙里忙外。這臺“胖小子”正是廣州地鐵聯(lián)合廠家研發(fā)的行業(yè)首臺適用于多股道車輛巡檢作業(yè)的智能巡檢機器人。只見它不停地閃爍著亮晶晶的“大眼睛”,在車底下不停地穿梭,一身“黃衣”十分惹眼。

 
  行業(yè)首臺城軌車輛智能巡檢機器人應(yīng)運而生
 
  數(shù)字化、智能化是新時代軌道交通技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,為滿足高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展需要,廣州地鐵多年來致力于通過智能化手段,實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備智能巡檢與主動運維。
 
  傳統(tǒng)的地鐵車輛日常巡檢主要以人工目視檢查為主,進入大規(guī)模線網(wǎng)運營后,對更高的檢修效率、精確性以及減輕重復(fù)工作量的追求越來越凸顯。為此,廣州地鐵主動聯(lián)合廠家共同開展了應(yīng)用研究,制造了業(yè)內(nèi)首臺城軌車輛智能巡檢機器人。該智能巡檢機器人采用智能機器人技術(shù)、SLAM自主導(dǎo)航技術(shù)、多自由度柔性協(xié)作機械臂控制技術(shù)、高清光學(xué)成像技術(shù)、圖像模式識別技術(shù)、AI深度學(xué)習(xí)算法等先進技術(shù),能對車底關(guān)鍵檢修點進行2D/3D高清成像,智能判斷車底關(guān)鍵部件異常狀態(tài),實現(xiàn)多股道自動轉(zhuǎn)運以及車輛巡檢作業(yè)的自動檢測、智能分析與故障診斷,還能同時適應(yīng)多機器人群體協(xié)同作業(yè),解決了既有地鐵車輛檢測設(shè)備無法自動轉(zhuǎn)軌、具有檢測盲區(qū)等不足。
 
  智能巡檢機器人自2020年4月起開始在九號線岐山車輛段試用,并于2021年1月通過中國城市軌道交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會的評審,評審專家一致認(rèn)為其擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),填補了國內(nèi)外城軌車輛智能巡檢的空白,在城市軌道交通行業(yè)達到國際領(lǐng)先水平。截至目前,該臺智能巡檢機器人已累計檢測2241列車,故障識別率達到了98.1%。
 
  智能巡檢機器人助力車輛檢修模式轉(zhuǎn)變
 
  隨著智能巡檢機器人的功能日益完善,廣州地鐵在九號線大膽開啟了車輛檢修模式改革,利用“智能巡檢機器人+360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)”對車輛進行自動檢測,開啟“人機結(jié)合”的車輛巡檢模式。
 
  360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)又是一個怎樣的系統(tǒng)呢?如果說智能巡檢機器人是一套解決列車車底小范圍、“胳肢窩子”特定部位的精準(zhǔn)“B超”系統(tǒng),那360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)就是一套“核磁共振系統(tǒng)”。它從2021年底投用的,采用高清線陣和近紅外激光補光技術(shù)、圖像識別技術(shù)與深度學(xué)習(xí)技術(shù),能覆蓋車頂、車側(cè)、車底全車360°范圍內(nèi)的外觀可視關(guān)鍵部件的自動化檢測識別。
 
  固定安裝在軌道四周的360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)對行進的列車“全身”部件進行掃描檢查,快速又高效,但對列車的“犄角旮旯”等部位,則存在一定的檢查盲區(qū)。而靈活的智能巡檢機器人恰好彌補了這一短板,可以通過伸縮機械臂、調(diào)整攝像角度,對360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)無法“觸及”的部件進行精細掃描檢查。兩者的聯(lián)合運用,對車輛檢測更為全面,有效實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
 
  目前,固定安裝的360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)對行進的列車“全身”部件進行掃描檢測,檢測項點9000余項;列車回庫停穩(wěn)后,智能巡檢機器人在車底自動走行,對靜止的列車關(guān)鍵部件實施精準(zhǔn)檢測,檢測項點為2478項。而車輛檢修人員則主要負(fù)責(zé)故障處理、普查整改和一些復(fù)雜區(qū)域的巡檢。
 
  “人機結(jié)合”的車輛檢修模式,既解決了人工作業(yè)客觀存在的易疲勞、效率有限、不穩(wěn)定等問題,進一步保證了車輛檢修作業(yè)安全和質(zhì)量,又為運作排班模式優(yōu)化調(diào)整提供了技術(shù)支撐。在新模式下,九號線岐山車輛段車輛檢修人員夜間上崗人數(shù)較傳統(tǒng)作業(yè)模式減少了37.5%,檢修人員可以更多地在白天開展檢修維護工作,降低夜班帶來的勞動強度。
 
  著智能巡檢機器人在九號線車輛段的成功運用,將在后續(xù)新線建設(shè)和舊線改造中逐步考慮該設(shè)備的推廣運用,不斷推進設(shè)備的智能化、智慧化檢修。
 

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廣州地鐵首臺智能巡檢機器人助力車輛檢修“升級”

廣州地鐵

  一臺搭載了多項高科技裝備,具有高度自主性和智能化的“胖小子”機器人正在廣州地鐵九號線岐山車輛段忙里忙外。這臺“胖小子”正是廣州地鐵聯(lián)合廠家研發(fā)的行業(yè)首臺適用于多股道車輛巡檢作業(yè)的智能巡檢機器人。只見它不停地閃爍著亮晶晶的“大眼睛”,在車底下不停地穿梭,一身“黃衣”十分惹眼。


 
  行業(yè)首臺城軌車輛智能巡檢機器人應(yīng)運而生
 
  數(shù)字化、智能化是新時代軌道交通技術(shù)發(fā)展的必然趨勢,為滿足高質(zhì)量、可持續(xù)發(fā)展需要,廣州地鐵多年來致力于通過智能化手段,實現(xiàn)關(guān)鍵設(shè)備智能巡檢與主動運維。
 
  傳統(tǒng)的地鐵車輛日常巡檢主要以人工目視檢查為主,進入大規(guī)模線網(wǎng)運營后,對更高的檢修效率、精確性以及減輕重復(fù)工作量的追求越來越凸顯。為此,廣州地鐵主動聯(lián)合廠家共同開展了應(yīng)用研究,制造了業(yè)內(nèi)首臺城軌車輛智能巡檢機器人。該智能巡檢機器人采用智能機器人技術(shù)、SLAM自主導(dǎo)航技術(shù)、多自由度柔性協(xié)作機械臂控制技術(shù)、高清光學(xué)成像技術(shù)、圖像模式識別技術(shù)、AI深度學(xué)習(xí)算法等先進技術(shù),能對車底關(guān)鍵檢修點進行2D/3D高清成像,智能判斷車底關(guān)鍵部件異常狀態(tài),實現(xiàn)多股道自動轉(zhuǎn)運以及車輛巡檢作業(yè)的自動檢測、智能分析與故障診斷,還能同時適應(yīng)多機器人群體協(xié)同作業(yè),解決了既有地鐵車輛檢測設(shè)備無法自動轉(zhuǎn)軌、具有檢測盲區(qū)等不足。
 
  智能巡檢機器人自2020年4月起開始在九號線岐山車輛段試用,并于2021年1月通過中國城市軌道交通協(xié)會技術(shù)裝備專業(yè)委員會的評審,評審專家一致認(rèn)為其擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán),填補了國內(nèi)外城軌車輛智能巡檢的空白,在城市軌道交通行業(yè)達到國際領(lǐng)先水平。截至目前,該臺智能巡檢機器人已累計檢測2241列車,故障識別率達到了98.1%。
 
  智能巡檢機器人助力車輛檢修模式轉(zhuǎn)變
 
  隨著智能巡檢機器人的功能日益完善,廣州地鐵在九號線大膽開啟了車輛檢修模式改革,利用“智能巡檢機器人+360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)”對車輛進行自動檢測,開啟“人機結(jié)合”的車輛巡檢模式。
 
  360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)又是一個怎樣的系統(tǒng)呢?如果說智能巡檢機器人是一套解決列車車底小范圍、“胳肢窩子”特定部位的精準(zhǔn)“B超”系統(tǒng),那360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)就是一套“核磁共振系統(tǒng)”。它從2021年底投用的,采用高清線陣和近紅外激光補光技術(shù)、圖像識別技術(shù)與深度學(xué)習(xí)技術(shù),能覆蓋車頂、車側(cè)、車底全車360°范圍內(nèi)的外觀可視關(guān)鍵部件的自動化檢測識別。
 
  固定安裝在軌道四周的360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)對行進的列車“全身”部件進行掃描檢查,快速又高效,但對列車的“犄角旮旯”等部位,則存在一定的檢查盲區(qū)。而靈活的智能巡檢機器人恰好彌補了這一短板,可以通過伸縮機械臂、調(diào)整攝像角度,對360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)無法“觸及”的部件進行精細掃描檢查。兩者的聯(lián)合運用,對車輛檢測更為全面,有效實現(xiàn)優(yōu)勢互補。
 
  目前,固定安裝的360°列車圖像在線檢測系統(tǒng)對行進的列車“全身”部件進行掃描檢測,檢測項點9000余項;列車回庫停穩(wěn)后,智能巡檢機器人在車底自動走行,對靜止的列車關(guān)鍵部件實施精準(zhǔn)檢測,檢測項點為2478項。而車輛檢修人員則主要負(fù)責(zé)故障處理、普查整改和一些復(fù)雜區(qū)域的巡檢。
 
  “人機結(jié)合”的車輛檢修模式,既解決了人工作業(yè)客觀存在的易疲勞、效率有限、不穩(wěn)定等問題,進一步保證了車輛檢修作業(yè)安全和質(zhì)量,又為運作排班模式優(yōu)化調(diào)整提供了技術(shù)支撐。在新模式下,九號線岐山車輛段車輛檢修人員夜間上崗人數(shù)較傳統(tǒng)作業(yè)模式減少了37.5%,檢修人員可以更多地在白天開展檢修維護工作,降低夜班帶來的勞動強度。
 
  著智能巡檢機器人在九號線車輛段的成功運用,將在后續(xù)新線建設(shè)和舊線改造中逐步考慮該設(shè)備的推廣運用,不斷推進設(shè)備的智能化、智慧化檢修。