智能安全系统上新 看背后“智囊团”如何为成都地铁插上“智慧”的翅膀

封面新闻记者 杨晨

地铁，于城市而言，犹如输送营养的血管，维持着城市的生机和活力。2020年，成都地铁开通运营十周年。今年底成都轨道交通运营里程将突破500公里，跃居全国第四，不断增长的路网规模对地铁运维管理提出了新挑战，成都地铁正在步入智慧化发展的快车道。

智慧化发展离不开“人”，成都地铁拥有一个强大的智囊团——成都轨道交通产业技术研究院有限公司（以下简称“产研院”），他们作为成都轨道交通向智能化、智慧化发展的创新技术支撑，正在助力成都迈向“智慧城轨”的新时代。

运维

研发“黄金搭档”系统高效降本 进行接触网运行巡检

以人工智能、大数据为发展的两翼是“智慧城轨”的主要特征之一。今年5月，由产研院、运营公司历时11个月联合开发的接触网悬挂智能巡检系统在地铁4号线首次投用，与此前已经上线的弓网在线监测系统组成一对“黄金搭档”。

轨道车辆在运行过程中，有两个与车辆直接发生关系的重要设备，一是轨道，二是接触网。而行驶过程中，供电的主要来源是上部的接触网。“我们此次研发的两个系统可以解决接触网运行状态的巡检工作。”产研院项目研发部部长王贵东介绍。

技术的革新源自需求的驱动。以往成都地铁接触网专业采用人工梯巡与作业车巡视相结合的方式，“工人需要在隧洞里走，去测量接触网的高度和几何参数，完成一个巡检周期大概需要3个月的时间。新系统利用车载的高清摄像机对接触网关键设备进行抓拍，只需要一个天窗点即可完成接触网设备外观巡视。”

数据显示，投用后及时对4号线正线全线设备进行检测，迅速采集出21.99万张图片数据，大大提升了巡检采集数据效率。

巡检的效率提高了，下一步，收集到的数据该如何分析运用？这就是弓网在线监测系统要解决的问题。

2015年，成都地铁就已开始强化数据的分析运用。2019年，将弓网在线监测装置写入接触网检修规程中。如今，该系统实现了接触网几何参数、燃弧等状况的实时测量，根据监测数据综合分析情况对接触网进行相应的优化调整。成都地铁前三期规划弓网在线监测系统32套，已累计上线70万公里。“我们初步估算，每年每条线路将节约人力成本约100万元。”

目前，轨道交通装备核心零部件都拥有了独立的“个人档案”，采用接触悬挂一杆一档存储技术巡检系统，对接触网关键设备拍摄20余张照片数据。检测分析人员将照片与检修数据、线路条件等信息整合归档并定期更新，为后续研究接触网设备全寿命周期分析提供了有力的数据支撑。

硬核

应用全球首台城市轨道智能巡检机器人

随着各种数字化、自动化监测技术发展的不断成熟，城市轨道交通也朝着智能化、信息化的方向发展。地铁工程建设和运营安全监测如何不断提升智能维保水平，做到“精准、高效、可靠”？是目前城市轨道交通领域中的行业焦点话题，也是成都轨道交通产业技术研究院的核心竞争力。

值得一提的是，随着智能制造、智慧运营成为各个行业的重要方向，打造无人化运维，逐渐成为城市轨道交通行业发展的共识。产研院也在不断优化各个项目性能，应用全球首台城市轨道智能巡检机器人对轨道病害的无人化自动检测。

如果说接触网悬挂智能巡检系统解决的是天上巡检的问题，那么智能巡检机器人解决的就是地面巡检的问题。“我们通过在轨道上人为布置若干病害，再使用巡检系统进行检测的方式，得出检测准确率全部为100%。”王贵东告诉记者，打造无人化运维，让轨道实现“自己诊断自己”，是列车行驶能否跑得稳的关键。此外，车辆巡检机器人也在积极研发中，产研院将全力推进各个项目实现产业化。

此外，自2019年以来，产研院启动线路巡检机器人、弓网在线监测装置、长寿命高可靠盾构刀具等多项技术成果市场推广。其中线路巡检机器人、长寿命高可靠盾构刀具已成功运用到北京、重庆、西安等城市。

方向

未来十年基础研发 以智能化和节能降本为主

十年磨一剑。过去的十年里，成都地铁在技术革新上取得了可喜的成绩。全球首台城市轨道智能巡检系统、地铁接触网悬挂状态智能巡检系统分获第二届中国城市轨道交通科技创新创业大赛全国总决赛一等奖、二等奖；弓网在线监测系统、城市轨道智能巡检系统分获第四届全国设备管理与技术创新成果一等奖、二等奖。

下一个十年，随着智能运行、智能维护、智能管理等场景逐渐成型，成都地铁正在绘就一幅智慧城轨建设的蓝图。

据王贵东介绍，未来十年，成都地铁在基础研发主要是两个方向，一个是智能化，另一个方向节能降本。

“前面所说的两大系统就是巡检作业智能化集中体现，除此之外，就是提高重大设备的智能化水平。”而在这条发展道路上，成都正选择与业内顶尖企业联手，逐步加快研发的步伐和市场占有率。

据了解，成都轨道集团正在深化与中车等头部企业合作，加快推进5G车车通信、全自动驾驶、智慧运维等核心技术在平台上的试验验证，建立起一套智慧型全自动运行技术体系和规范，搭建一套集全自动驾驶技术、试验示范场景、应用为一体的半实物试验测试验证平台及试验线，为成都轨道交通实现智慧化建设和运营提供坚强的技术支撑。

轨道上的列车是靠电机牵引行驶的，因为节能的第一要务就是节约用电和循环供电。“我们正在研发的基于碳化硅的牵引逆变器和永磁电机的牵引系统技术，可以节能30%；列车在制动过程中，电机自动变为发电机，正在研制的双向能量反馈及储能技术可以将再生能量回收再利用。”王贵东介绍。

随着地铁智能设备系统功能的不断增多，设备采购成本不断提高的现实问题越来越突出。要想“对症下药”，必须做减法。“系统的功能是越来越多了，在功能增加的情况下，将多系统设备硬件和网络融合集成，以减少设备数量，节约成本。”

与此同时，利用成都本土优势，产研院和西南交大、电子科大等高等院校沟通交流，深化校企合作，持续推进技术研发、成果转化和产业化，巩固产业链前端优势，为轨道交通产业生态圈升级发展提供创新技术支撑。