儀商訊：隨著我國高速鐵路的快速發(fā)展，鐵路安全運行成為重要課題。鋼軌檢測是保障高鐵安全運行的重要內(nèi)容之一，而鋼軌檢測將在不久的將來步入智能化。由華東理工大學(xué)機械與動力工程學(xué)院教授易建軍團隊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“全自動超聲波鋼軌探傷車”，精彩亮相于2017年中國國際工業(yè)博覽會。

據(jù)了解，這種利用超聲波探測技術(shù)對鋼軌運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測，并通過深度學(xué)習(xí)對鋼軌的缺陷進行智能化診斷。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。

擅長與時間賽跑 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行，且只能在鐵路線路空閑的兩三個小時“天窗”時段進行，耗時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、離線檢測等不足，雖然已有自動探傷小車問世，但高達300萬元的成本讓人望而卻步，且只能離線檢測。

易建軍及其團隊研制的全自動超聲波鋼軌探傷小車，兼?zhèn)涓咝?、精?zhǔn)、低價、輕便的優(yōu)勢，并具有無線傳輸、實時定位、遠程操控等特點。該探傷小車雖然成本不足50萬元，但每小時高達30公里的行駛速度，可完全化解探傷維修作業(yè)時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)動系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)等組成，而每個系統(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探測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行定位。模塊化設(shè)計，使探傷小車的裝卸、維修和運輸都更加便捷。此外，探傷小車還具有無線傳輸、實時定位、遠程操控等特點。

基于深度學(xué)習(xí) 低價精準(zhǔn)

如同冰山只有一角露出水面，除了小體積、自行走、易操作、實時監(jiān)測這些顯性特征外，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。“我們利用大量探傷數(shù)據(jù)進行深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練，得到可用于實際軌道探傷應(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?！币捉ㄜ娊忉屨f，通過高精尖的超聲波探輪采集大量樣本，再將這些樣本進行深度學(xué)習(xí)算法處理，確定基于特征的規(guī)則，而這些規(guī)則一旦移植到計算機，即使通過不太精確的超聲波探輪來“診斷”，同樣可以得到精確的結(jié)果。

“就是把復(fù)雜的經(jīng)驗轉(zhuǎn)換成規(guī)則的過程，深度學(xué)習(xí)使探傷小車更加智能化。”易建軍總結(jié)道。

擁有云服務(wù)平臺 未來可期

值得注意的是，易建軍及其團隊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?！皩⒊暡ㄜ壍捞絺麛?shù)據(jù)進行存儲、分析及可視化顯示，可以為軌道探傷的后續(xù)監(jiān)控、維護、處理、追溯等提供平臺云服務(wù)支持。”在易建軍看來，云服務(wù)化不但可以實現(xiàn)高速在線檢測和遠程操控，在精準(zhǔn)探傷檢測的同時，還可以像人類定期體檢一樣對鋼軌的健康狀況進行預(yù)測，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)。

對于應(yīng)用前景，易建軍充滿信心：“不僅可以對火車，地鐵、輕軌、有軌電車等運行的軌道進行探傷，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”。