铁路局整备车间QC小组提高受电弓检测系统故障预报准确率成果汇报

整备车间QC项目材料提高受电弓检测系统故障预报准确率XXX机务段整备车间车载QC小组前言 2015年是南疆电气化铁路的开元之年，作为电力机车与接触网直接接触的重要部件受电弓，是电力机车获取动力的桥梁；故提高受电弓检测数据分析能力、提高故障预报准确率，从而降低甚至杜绝电力机车受电弓因压力或自身滑板磨耗等问题未及时发现、处理而产生的机车带病出库问题，以此确保我段电力机车整备质量，保障电力机车的线上安全运行。一、小组概况一、小组概况小组名称整备车间车载检测QC小组所属部门XXX机务段整备车间成立日期2015年1月8日登记日期2015年1月8日注册号2016-14课题名称提高受电弓检测系统故障预报准确率课题类型现场型小组人员情况序号姓名年龄性别职称文化程度组内职务130男助理工程师本科组长231男助理工程师本科技术顾问330男助理工程师本科信息员431男助理工程师本科信息员529男机车电工本科信息员626女机车电工专科信息员725男机车电工本科信息员828男机车电工本科信息员930男机车电工本科信息员XXX机务段KUERLEJIWUDUAN二、选题理由铁路发展需求设备使用情况总检测台次预报故障台次预报准确率受电工检测系统8629台次1231台次55%2015年南疆铁路正式进入铁路电气化时代，机车受电弓安全指标未预报警准确率为80%设备使用症结选题提高受电弓检测系统故障预报准确率二、选题理由2014年12月28日上午12时，由和谐电力机车牵引的57201次货物列车由新疆吐鲁番火车站驶向XXX。这标志着新疆铁路吐(鲁番)库(尔勒)二线正式开通运营，同时也标志着新疆铁路重要干线——南疆铁路正式进入电气化时代。电气化铁路运营已一年，电力机车受电弓是机车与接触网直接接触重要部件，是电力机车获取动力的桥梁，受电弓检测系统故障预报准确率只有55%，为保障电力机车线上运行的安全，针对一年中出现的问题总结经验，段要求以提高轮对受电弓检测系统故障预报准确率到达安全指标为此次的攻关课题。XXX机务段KUERLEJIWUDUAN三、活动计划三、活动计划XXX机务段KUERLEJIWUDUAN时间2016.1-2016.12计划

日期阶段 2016.012016.022016.032016.062016.7-92016.10-12选择课题P

制定计划

设定目标

目标可行性分析

原因分析

要因确认

制定对策

对策实施D

效果检验C

巩固措施A

下步打算

四、设定目标四、设定目标XXX机务段KUERLEJIWUDUAN为保障机车运行安全，段机车安全控制要求将目标预报故障准确率定为80%。

制表：XXX审核：XXX2016年2月5日图4-1活动目标五、目标可行性分析 我段共配属电力机车85台，型号为HXD3C/HXD3CA型机车，受电弓型号为DSA型。其组成部分如图4.1所示，各部件分别为：1、底架2、阻尼器3、升弓装置4、下臂5、弓装配6、下导杆7、上臂8、弓头9、弓头10、滑板五、目标可行性分析XXX机务段KUERLEJIWUDUAN图5.1DSA型受电弓各部件名称可行性分析一：可行性分析一检测设备自动检测人工检测

主要由作业职工登上机车顶部，采用目视检查及简单工具进行测量。

检测设备自动检测是依靠段配装的受电弓检测系统来实现。该系统采用高速、高分辨率、非接触式图像分析测量技术，通过数据分析，实现对受电弓滑板磨耗、中心线偏移、工作压力等关键参数的监测及故障预报，从而降低甚至杜绝电力机车受电弓因压力或自身滑板磨耗等问题未及时发现、处理带病出库，提高我段电力机车整备质量。XXX机务段KUERLEJIWUDUAN受电弓检测方式可分为人工检测、检测设备自动检测两种方式。五、目标可行性分析现将此两种方式优缺点进行对比如右表5-1所示：XXX机务段KUERLEJIWUDUAN可行性分析一：项目优点缺点人工检测检测项点直观1、检测时间长。平均检测1个受电弓用时10分钟。2、检测准确度底。3、受外界环境影响较大。4、存在劳动安全隐患。检测设备自动检测1、检测时间短。2、检测项点数据化。3、受外界环境影响小。4、检测准确度高。5、无劳动安全隐患。…1、检测装置需定期校验。2、受设备本身质量影响较大。通过表5-1对比可以知道，在使用设备检测和人工检测方面，检测时间、受外界影响、检测精度等方面有明显的优势。

制表：XXX审核：XXX2016年2月17日表5-1优缺点对比五、目标可行性分析通过2015年检测数据分析发现，设备自动检测报警数据与人工复测后实际的的检测值存在误差，预报警准确率仅为55%！时间2015年1季度2015年2季度2015年3季度2015年4季度2015年全年预报警准确率53%58%50%59%55.0%制表：XXX审核：XXX2016年2月22日表5-2预报警准确率XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

制表：XXX审核：XXX2016年2月25日表5-32015年3季度数据分析不完全正确文件统计表通过表5-2，我们对预报警准确率最低的3季度进行了细化分析(表5-3)可行性分析二可行性分析三五、目标可行性分析故障类别压力超限磨耗超限中心线偏移其他故障件数184件112件2件1件可行性分析四XXX机务段KUERLEJIWUDUAN五、目标可行性分析图5-23季度受电弓预报警故障分类通过表5-3可以发现3季度受电弓检测故障主要集中在压力超限和磨耗超限两个方面。如图5-2所示压力超限和磨耗超限占到故障比值的99.59%，若有效控制此两项故障的预报警准确率，将受电弓检测预报警准确率提升至80%的目标可行。六、原因分析六、原因分析XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

制图：XXX审核：XXX2016年2月27日图6-1原因分析0102030405停车检测位置不准确检测设备未定期校验摄像机曝光值高人员培训不到位检测工具未统一六、原因分析XXX机务段KUERLEJIWUDUAN通过图6-1的原因分析，总结出5个末端因素：七、要因确定七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN确认内容1：停车检测位置不准确确认标准停车位置为机车操纵段车窗对标确认过程1、翻阅停车检测位置不准确的机车检测数据。2、现场盯控机车错误停车后受电弓检测情况及数据分析。正确停车位置错误停车位置检测数据正常双弓中一弓数据未检测，检测到的一弓数据失真确认结果是要因七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN确认内容2：检测设备未定期校验确认标准设备校验期为半年一次确认过程1、翻阅设备校验技术标准，并由厂家对设备进行设备校验。2、组织机车进行试验，同台机车对比设备校验前后检测情况。未定期校验校验后检测数据正常检测数据正常，无误差确认结果非要因七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN确认内容3：摄像头曝光值高确认标准磨耗曲线清晰确认过程1、组织机车进行试验，同台机车对比光线强度正常及强度大时设备校验前后检测情况。光线正常光线强度大检测数据正常检测磨耗曲线发生不清晰和曲线异常下凹的现象确认结果是要因4、人员培训不到位七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN通过表7-1中数据可以看出，成绩优秀（255分以上）仅有2人，占小组成员的25%；不及格（180分以下）人数为2人，占小组成员的25%，50%的成员处于合格的水平，说明2015年小组成员分析文件的水平参差不齐。文件分析不准确，将直接影响检测数据预报准确性。序号姓名理论（100分）实做（200分）两项总分(300分)机车端位确认（40分）车顶情况判断（60分）合计BS数据相关（40分）文件分析（60分）合计19237569337.55491.5276.528436569237528926538930457535447924348033.53265.5374582227.556431.52354.5282755173.56XXX7132.54274.5304676221.57XXX50.5352257343164172.58XXX79354782324981242

制表：XXX审核：XXX2016年2月27日表7-12015年受电弓技术技能考试成绩表原因四：人员培训不到位是要因七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

检修作业人员复测受电弓弓压采用工具测量压力并人工读数的方式进行，而在工具选用上未统一配备测量工具，工具分电子测量、电子显示、物理读数等多种测量工具，影响测量统一标准，对此我们对检测工具进行了逐一试验测量，发现其误差值在范围内。5、测量工具未统一原因五：测量工具未统一不是要因七、要因确定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN停车检测位置不准确01摄像机曝光值高02人员培训不到位03八、对策制定八、对策制定XXX机务段KUERLEJIWUDUAN序号主要原因对策内容目标具体措施实施负责人实施配合人实施地点完成日期1停车标位置不明显重新确定停车标位置。司机因停车标位置不明显导致停车对标不准问题月度低于10件。1、现场测量、试验确定停车标位置。2、重新制作停车换弓标。3、安装、现场写实效果。XXXXXX车载检测组3月-6月2摄像头曝光值高调整曝光值。通过调整曝光值，使得受电弓滑板磨耗检测月度因光线影响误报件数低于7件。1、每季度根据实际光线强度情况调整曝光值。XXXXXX车载检测组3月-6月3、人员培训不到位通过多种手段，提高受电弓检测数据分析水平。技术比武60%的人员达到优秀。1、加强培训力度，定期组织全员参加交流学习讨论；2、选拔专职分析人员，每季度对分析人员进行一次考试，择优录用；3、制定典型故障案例库，方便小组成员经验积累。4、优化数据分析方法。受电弓滑板磨耗分析引入趋势分析，综合分析判断，在分析方法方面提供小组成员的水平。XXXXXX车载检测组3月-6月针对总结出的3条要因进行梳理，制定相关的对策、目标和具体措施（表8-1）

制表：XXX审核：XXX2016年3月2日表8-1对策制定表九、对策实施九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

我们通过现在跟车写实，实际测绘，重新设立对标指示牌。将原来设立于地面的标志牌提高至司机侧窗高度的位置，如图（9-1）便于司机在机车内观察、对标；同时通过测量、反复试验，得出正确的对标方式为：以司机室操纵端侧窗位置对标，并将此对标方法写入作业指导书。图9-1调整后的位置实施一：重新确定停车标位置1、实施过程九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN通过这项措施的落实，受电弓压力检测因机车停车对标不准确导致的误报警次数得到有效控制，达到月度对标不到位情况低于10件。完成目标。实施一：重新确定停车标位置2、效果验证

制图：XXX审核：XXX2016年6月22日图9-2对标不到位情况对比九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

滑板磨耗检测受光线及采集相机曝光值的影响，容易出现滑板检测数据明显错误的问题，对此情况，我们选取一台机车在光线明暗差异较大的中午、夜间对受电弓检测平台进行写实测验，如图9-3所示，光线强度大、照相机曝光值较高时，拍摄的图片中有明显的强光影响，导致在“磨耗剩余曲线”中出现明显的下凹曲线：实施二：调整曝光值1、实施过程图9-3磨耗参数调整前预报警信息九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

对此问题，通过试验调整相机曝光值参数，原参数如图9-4所示，通过调整并实地验证，我们将参数最终确定如图9-5所示。同时我们每季度对此参数进行试验、调整，以适应不同光照强度的影响。实施二：调整曝光值1、实施过程图9-5磨耗参数调整后图9-4磨耗参数调整前九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN

通过调整后滑板磨耗数据如图10-6，通过对滑板磨耗值与人工复测值对比，误差在0.3-0.5mm间，满足规定不大于0.5mm的要求，保证数据真实的反映出滑板实际情况。实施二：调整曝光值2、效果验证1、实施过程图9-6滑板磨耗参数调整后数据通过攻关前后每季度受光线强度影响的台次的统计，可以发现在该措施有效实施后，误报情况得到有效控制，月度低于7件，完成目标。

制图：XXX审核：XXX2016年6月28日图9-7攻关前后对比情况九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN实施三、通过多种手段，提高受电弓检测数据分析水平1、实施过程

定期组织小组人员参加经验交流学习会，学习会主讲人员由小组长根据近期受电弓检测作业中发现的问题提前安排人做准备，将作业中发现的亮点与大家分享或者将不足之处做出总结分析，共同学习进步。图9-9经验交流学习会

每季度末对班组人员进行一次数据分析考核，包括理论及实做考试，特别是将近期发现的重点问题纳入考试范围，择优录取3-4人担任专职分析，提高预报故障的准确率。图9-8季度分析考核九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN实施三、通过多种手段，提高受电弓检测数据分析水平2、实施过程统计以往典型故障案例，总结经验，分析要点，制作成受电弓检测故障典型案例库，方便小组成员随时学习、积累经验。截止目前，我们已完成受电弓检测故障典型案例库共17条。图9-10部分故障案例九、对策实施XXX机务段KUERLEJIWUDUAN实施三、通过多种手段，提高受电弓检测数据分析水平2、效果验证序号姓名理论（100分）实做（200分）两项总分(300分)1XXX801752552XXX811872683康飞超871692564徐国鹏851722575XXX691492186XXX951842797XXX62.5156218.58XXX84179263

制图：XXX审核：XXX2016年6月19日表9-12016年2季度受电弓技术技能考试成绩表

通过2016年2季度技能考试成绩来看，达到优秀（255分以上）的有6人，占小组成员75%；合格人员2人，培训达到预期效果，成绩如表9-1:2016年第2季度专职分析人员选拔考试成绩。十、效果验证十、效果验证XXX机务段KUERLEJIWUDUAN总体实施后效果验证通过以上措施的实施，2016年3季度故障预报准确率有大幅提升，攻关前、后误分析文件数对比据统计如图10-1所示，此次课题完成后效果如图10-2所示。

制图：XXX审核：XXX2016年10月13日图10-12015-2016错误预报警台次十、效果验证XXX机务段KUERLEJIWUDUAN总体实施后效果验证2016年3季度受电弓检测系统故障预报共247台次，全年正确报警及通过分析防范误报警次数205台次，错误预报警42台次，将受电弓检测系统故障预报从3季度最低准确率50%提升至83%！从而增加了受电弓故障预防能力，提高我段电力机车整备质量，保障了线上机车的运行安全。攻关前目标值攻关后50%80%83%

制图：XXX审核：XXX2016年10月14日图10-2课题攻关效果对比提高机车入库时故障预报警的文件分析准确率，将机车故障在库内整备作业排除，保障机车整备质量，每年所产生的经济安全效益无法估量，这不仅是对XXX机务段的