中铁电气化局集团京沪高铁维管公司 北京
摘要：通过长时间的研讨，研制出适合高铁维管模式的智能一体化应急抢修专用电气试验车，由此来满足高铁的运营、维护、管理工作的需要；能够实现手机APP管理和控制电气试验车实现安全智能化的作业，并且能够在全国高铁维管领域普遍推广，具有很强的借鉴意义。
关键字：智能一体化；高铁应急抢修；试验平台；安全智能化
0引言
目前，新建铁路工程的交接试验及既有铁路线的预防性试验都是采用传统的单个设备，用货车运到现场后，搬到被试设备处再找电源、接线等一系列复杂的程序进行试验，现场填写原始数据后回到驻地，再统一出具体报告。这种传统的方式程序繁琐，操作复杂，安全隐患多，环节不可控，与科学技术高速发展的今天是脱节的。目前国内外都在研制电气试验车，但都是简单的将设备安放于货车上，并未真正意义上实现智能一体化。随着高铁的大规模运行，其试验时间短以及都是夜间作业等苛刻条件，迫切需要研制一种适合于高铁应急抢修的智能一体化专用电气试验车。
1研制的难点和关键技术
（1）将原来单体化的试验仪器整合为模块化的机箱式设备集中安装于电气试验车内。（2）车内配置能够集中控制所有设备工控电脑（含无线控制）。（3） 车内配置能够自动切换的三路电源系统（含应急电源、发电机、市电）。（4）车内搭载完整的安防系统（含高强度探照灯、视频监控、呼唱系统、红外对照安全围栏、工器具设备缺失报警）。（5）试验完成后可自动将数据与试验标准换算对照，超标则给予警示，填写相应参数后可自动生成试验报告，并可现场打印。（6） 可用手机APP管理软件执行所有流程和控制车内安防系统、电源系统、对报告审批打印及控制所有仪器设备操作现场试验。
2智能一体化高铁应急抢修试验平台关键技术
试验车技术特征主要是分布式集成，是实现第三代试验车的技术手段。电气试验车的分布式集成，可概括为“三个集成一个模块”，即：操控集成、电源集成、接线集成与检测单元模块化。所谓分布式：是指各试验资源在空间上可以分离，以便灵活适应试验现场以及实验室校验环境。所谓集成:指控制和功能集成，及通过综合控制软件实现任务组态的调度和操控，完成各项试验任务的功能组合。
操控集成是指：车载所有适合集成的检测单元，除开启电源及接线操作外，其他操控都可以在中央控制平台上实现。数据运用、分析、管理及存储通过一套综合系统软件来处理。
电源集成是指：因为高品质的试验电源是电气试验基础条件。在车载平台的基础下，一方面解除了搬运重量的限制，另一方面有试验电源要求的众多仪器集中于车上一起工作。这样，以一套高品质、大功率、数字化的综合试验电源，通过软件任务组态，取代原来分立仪器各自拥有的内置试验电源，不但可大大减少原单独仪器的重量与体积，还可大大提高电源质量与应用范围，提升电气试验的深度与质量。
接线集成是指：试验车上众多检测单元（仪器）集中使用，对这些众多试验引接线进行综合归并、复用；对收、放试验接线实现机动化、智能化；从而减小引线数量，减少接线、收线、理线的工作量，提高现场作业的工作效率。
检测单元模块化是指:对相关检测单元的功能进行综合、归并及重组，统一外形尺寸与结构，采用机架、轨道方式，方便上、下车，保持较好机动能力，使检测单元实现功能与结构模块化。
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3应用要点
3.1载体介绍
电气综合试验车是采用承载式工程车专用底盘，利用专用设计软件根据用户的实际工作需要而设计车身结构，从集成化，小型化，轻量化，人性化和实用性等几个主要角度出发，以保证车辆在行驶过程中的安全性、可靠性和稳定性。根据《GB 50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准》和《DL/T596-1996 电力设备预防性试验规程》的试验项目要求将电力设备现场检修试验及抢修所需的各种试验仪器、仪表、附件及专用工具等全部定位安装于经特殊改装的机动车上。既可以满足电压等级为750kv及以下常规电气设备试验和检修，并可以完成对电压等级为27.5kv的电气化铁路专用电气设备的检测和维护工作。能安全、机动、快捷、有效的完成相关试验项目。
车辆设计时充分考虑利用车内车外空间，采用侧车身上掀门、内置仪器设备机架，方便试验仪器设备的取放，集控仪器采用背靠背式结构，即仪器正面为操作面板，背面为接线面板，这样便于仪器测试线的引出。车内两侧均设有控制台，控制台下方为便携仪器的存放区，用于放置未经计算机控制的测试仪器。
整车分为前后两个部分，车辆前部为车辆的驾乘区，行驶时可乘坐2-3名成员（含车辆驾驶员），车辆后部为试验车的核心部分，所有的改装项目均集中在这个部分。
3.2灯光介绍
试验车的灯光照明系统由车内照明系统、车外场地照明系统、大范围照明系统和远距离照明系统组成。
车内照明系统是由安装于车内顶部的六只嵌入式圆形照明灯和三只应急照明灯组成，在车厢内通过开关控制，使用试验电源供电，应急照明灯则由驾乘区开关控制，使用车辆电源供电。
车外场地照明是由安装在车外顶部周围的五只节能型高亮LED灯组成，可照射车辆周围5-8米的范围，通过车厢内部开关控制，使用试验电源供电。
大范围照明系统和远距离照明系统是由安装在车厢顶部的倒伏式升降支架和两只大功率聚光照明灯和两只大功率泛光照明灯组成，聚光灯的有效照射距离为800-1000m；泛光灯的有效照射距离为150-200m，有效照射角度为150°；通过调整云台，满足夜间抢修的需要，可通过车内控制器和车外遥控器进行控制，使用试验电源供电。
3.3监控介绍
试验车的监控系统分为电源监控系统、环境监控系统和现场视频监控系统。
电源监控系统的主要功能是监视电源输入的电压、电流、频率和输出电源的电压、电流、频率；并监视各保护单元检测数据和状态，可设置各保护的上限值。
环境监控系统主要是实时检测试验现场的各项环境参数（温度、湿度、风速），并可记录到试验数据库内。
现场视频监控系统是由高清数字摄像机、车载硬盘录像机、视频监视器、倒伏式升降支架和控制器组成。硬盘录像机可以满足长时间的视频记录，并可通过USB接口方便的将视频记录导入兼容的USB存储设备内。
3.4语音系统介绍
语音系统是由操控人员麦克风、功放、车顶扬声器和语音对讲机组成，是为控制人员的现场指挥和操作人员之间在试验过程中保持良好的沟通而设计的。
3.5软件简介
本次科研设计的电气综合试验车采用两套软件，其中一套软件为系统管理软件，另外一套为测控软件，两套软件分别独立工作。
系统管理软件系统是由7寸嵌入式一体化触摸屏、PLC、数据采集系统三个主要部分组成一个独立的系统管理单元，该套软件的主要功能是完成显示试验车系统的工作状态，控制车内工作区域功能的开关工作。
测控软件系统是由笔记本电脑（工业级）、PLC、数据采集系统、通讯系统、数据库管理等几个主要部分组成一个独立的测控系统单元，该套软件的主要是完成对车载仪器的电源控制、功能控制、数据采集、数据计算、网络通讯、数据管理、报告生成、报告打印等主要功能。
论文作者:张金鑫,艾广宁
论文发表刊物:《防护工程》2018年第17期
论文发表时间:2018/11/9
标签：系统论文; 电源论文; 车内论文; 是由论文; 接线论文; 电气论文; 仪器论文; 《防护工程》2018年第17期论文;