近年來,隨著物聯網概念興起,作為物聯網的末梢神經,傳感器越來越受到行業關注。對自動化、網絡化、智能化要求越來越高的軌道交通行業,自然也不例外。而傳感器,則是以高鐵為代表的先進軌道交通,駛向智能時代的第一道大門。
2016年4月28日,浙江寧波,在由中國工程院與中國中車聯合主辦的工程前沿技術論壇上,多位國家工程院院士和國內中青年專家,一起圍繞“智能傳感技術在軌道交通中的應用”這一主題展開討論。傳感技術在軌道交通領域的六大應用與會專家這樣定義傳感器:它是一種檢測裝置,能感受到被測量的信息,并能將感受到的信息,按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出,以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。
高鐵列車設備艙的部分傳感器,資料圖
中國工程院院士丁榮軍描繪了傳感技術在軌道交通領域的6個大的應用場景:一是收集列車的運行狀態信息;二是集成化的高速綜合檢測列車;三是列車綜合性能全面檢測;四是用于鋼軌探傷;五是軌道狀態遠程監測;六是室內外環境綜合傳感。
軌道交通用傳感器,資料圖
例如,僅以我國自主研發的高鐵列車代表作和諧號380AL為例,一輛列車里的傳感器數量多達1000多個,平均每40個零部件里就有一個是傳感器。它們承擔著狀態監視、故障報警、車載設備控制等功能。這還只是車載傳感器系統。軌道交通用加速計仍未國產化 我國列車智能化研發已上路盡管目前我國傳感器產業已由仿制、引進逐步走向自主設計、創新發展階段。然而,據透露,單就軌道交通傳感器市場而言,目前技術含量相對較高的加速度傳感器還未實現國產化。事實上,不獨軌道交通行業,國內整個傳感器產業仍普遍處于中低端水平,真正意義上的國產化替代才剛剛開始。事實上,中國智能列車的工程化研發已經上路。以下是近年來兩個典型研發案例:2013年6月,中國中車研制出我國首列智能化高速列車樣車。由于其首次實現了新興的物聯網技術、傳感網技術在大型交通運輸裝備上的工程化應用和物聯網、傳感網、列車控制網絡、車載傳輸網絡的多網融合,已初步具備自檢測、自診斷、自決策能力。
今年3月份,北京某地的動車調試現場,調試列車可以實現全自動無人駕駛。資料圖
2015年,中國中車首次推出自主化全自動“無人駕駛”地鐵列車。該列車可通過感知系統實現自主識別障礙物、道路、交通信號,這套感知系統是機器取代駕駛員的關鍵。安全仍是未來智能軌道交通的首要需求與會專家認為,未來,傳感器和人工智能技術將在軌道交通領域實現深度融合,但軌道交通信息化的核心價值沒有改變,仍然是:安全、可靠、高效、便捷和經濟。雖然與汽車和無人機相比,行駛在固定軌道上的列車發生意外碰撞的概率要小得多,但此類碰撞一旦發生,帶來的損失卻不可估量。
中國工程院院士錢清泉表示,對軌道交通而言,安全仍是擺在第一位的需求。他說,以前我們對列車的控制主要是靠信號燈,比較原始,隨著新一代列車控制系統的研發和部署,情況已大大改觀。相信隨著智能傳感技術的進一步發展和應用,列車在變得更聰明的同時,也會變得更安全。