儀商訊：隨著我國(guó)高速鐵路的快速發(fā)展，鐵路安全運(yùn)行成為重要課題。鋼軌檢測(cè)是保障高鐵安全運(yùn)行的重要內(nèi)容之一，而鋼軌檢測(cè)將在不久的將來(lái)步入智能化。由華東理工大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院教授易建軍團(tuán)隊(duì)與上海航天控制技術(shù)研究所、挪威工程技術(shù)大學(xué)聯(lián)手研制的“全自動(dòng)超聲波鋼軌探傷車”，精彩亮相于2017年中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)。

據(jù)了解，這種利用超聲波探測(cè)技術(shù)對(duì)鋼軌運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)深度學(xué)習(xí)對(duì)鋼軌的缺陷進(jìn)行智能化診斷。此類探傷小車不但體積小、成本低，更重要的是，可快速檢車并精確判斷鋼軌的缺陷，為維修決策提供重要支撐。

擅長(zhǎng)與時(shí)間賽跑 智能高效

與高鐵的風(fēng)馳電掣不同，傳統(tǒng)的鋼軌探傷卻需徒步進(jìn)行，且只能在鐵路線路空閑的兩三個(gè)小時(shí)“天窗”時(shí)段進(jìn)行，耗時(shí)耗力且存在安全隱患。近些年使用的大型探傷車，則存在體積龐大靈活性差、使用成本高、離線檢測(cè)等不足，雖然已有自動(dòng)探傷小車問(wèn)世，但高達(dá)300萬(wàn)元的成本讓人望而卻步，且只能離線檢測(cè)。

易建軍及其團(tuán)隊(duì)研制的全自動(dòng)超聲波鋼軌探傷小車，兼?zhèn)涓咝А⒕珳?zhǔn)、低價(jià)、輕便的優(yōu)勢(shì)，并具有無(wú)線傳輸、實(shí)時(shí)定位、遠(yuǎn)程操控等特點(diǎn)。該探傷小車雖然成本不足50萬(wàn)元，但每小時(shí)高達(dá)30公里的行駛速度，可完全化解探傷維修作業(yè)時(shí)間短和保證探傷周期的矛盾。

據(jù)易建軍介紹，小車由探傷系統(tǒng)、主控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)等組成，而每個(gè)系統(tǒng)又由不同的模塊組成，如探傷系統(tǒng)的超聲波探輪是用來(lái)探測(cè)鋼軌是否有裂紋以及裂紋深度、形狀等，涂料噴頭則是在探到裂紋后噴墨進(jìn)行定位。模塊化設(shè)計(jì)，使探傷小車的裝卸、維修和運(yùn)輸都更加便捷。此外，探傷小車還具有無(wú)線傳輸、實(shí)時(shí)定位、遠(yuǎn)程操控等特點(diǎn)。

基于深度學(xué)習(xí) 低價(jià)精準(zhǔn)

如同冰山只有一角露出水面，除了小體積、自行走、易操作、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)這些顯性特征外，這款探傷小車還隱藏著巨大的創(chuàng)新之處?；谏疃葘W(xué)習(xí)的鋼軌探傷數(shù)據(jù)處理，就是其中之一。

實(shí)際上，探傷的精確度，在很大程度上取決于超聲波探輪的質(zhì)量?！拔覀兝么罅刻絺麛?shù)據(jù)進(jìn)行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，得到可用于實(shí)際軌道探傷應(yīng)用的深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，以保障軌道探傷的高精度及準(zhǔn)確率。”易建軍解釋說(shuō)，通過(guò)高精尖的超聲波探輪采集大量樣本，再將這些樣本進(jìn)行深度學(xué)習(xí)算法處理，確定基于特征的規(guī)則，而這些規(guī)則一旦移植到計(jì)算機(jī)，即使通過(guò)不太精確的超聲波探輪來(lái)“診斷”，同樣可以得到精確的結(jié)果。

“就是把復(fù)雜的經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)換成規(guī)則的過(guò)程，深度學(xué)習(xí)使探傷小車更加智能化?！币捉ㄜ娍偨Y(jié)道。

擁有云服務(wù)平臺(tái) 未來(lái)可期

值得注意的是，易建軍及其團(tuán)隊(duì)還為這款探傷小車搭建了智能化的超聲波鋼軌探傷云服務(wù)平臺(tái)?！皩⒊暡ㄜ壍捞絺麛?shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、分析及可視化顯示，可以為軌道探傷的后續(xù)監(jiān)控、維護(hù)、處理、追溯等提供平臺(tái)云服務(wù)支持?！痹谝捉ㄜ娍磥?lái)，云服務(wù)化不但可以實(shí)現(xiàn)高速在線檢測(cè)和遠(yuǎn)程操控，在精準(zhǔn)探傷檢測(cè)的同時(shí)，還可以像人類定期體檢一樣對(duì)鋼軌的健康狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)，為各部門提供數(shù)據(jù)共享、決策支持、資源調(diào)度等服務(wù)。

對(duì)于應(yīng)用前景，易建軍充滿信心：“不僅可以對(duì)火車，地鐵、輕軌、有軌電車等運(yùn)行的軌道進(jìn)行探傷，而且可拓展應(yīng)用于其他類似的金屬軌道、索道等的健康診斷，具有廣闊的應(yīng)用前景”。