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石家庄铁道大学无损检测团队:用超声技术,保障中国轨道交通安全

时间:2019-09-11 16:09河北网(www.he-bei.cn)
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8月27日,2019年“创客中国”河北省中小企业创新创业大赛落下帷幕,由石家庄铁道大学无损检测团队研制的“无缝线路钢轨锁定轨温超声波检测仪”项目,凭借产品的创新性、实用性以及快捷无损检测等特点在大赛中拔得头筹,荣获创客组一等奖并将代表河北省参加全国总决赛。

近日,河北新闻网记者对获得2019年“创客中国”河北省中小企业创新创业大赛创客组一等奖的石家庄铁道大学无损检测团队负责人宋文涛进行了专访。

坚持不懈创新检测方式 填补技术应用空白 

记者:能否简单介绍一下该产品,其设计初衷是什么?

宋文涛:我们参赛的项目是“无缝线路钢轨锁定轨温超声波检测仪”,该检测仪主要应用于轨道交通系统中无缝线路的安全检测领域。其主要是利用超声Lcr波检测技术进行检测工作的,填补了这项技术在国内相关领域中实际应用的空白。对预防无缝线路胀轨、断轨,做好无缝线路的技术管理有明确的指导意义。

传统的观测桩法,成本高,费时费力,铁路局每年需支付近10亿元的人工费。国内已有的一些检测设备,分别存在适用性差、实用性低以及损害性大等问题,因此也没有得到广泛的使用。而我们的检测仪,很好地解决了这些问题,是目前综合来讲最具优势的设备。具体来讲,与观测桩法相比,使用该检测仪进行检测时,无需拆卸扣件。同时,其测量精度也较前者的±5℃提高到了±1.5℃,而所需测量时间从30分钟缩减至短短的1—2分钟,原来由6人进行的检测任务现在只需1—2人即可完成。真正实现了快捷无损检测,显著提高了检测效率,降低了安全风险,在列车运营间隙即可进行检测工作。经过实际使用该检测仪的单位计算,每台仪器每年大约可为单位节省人力成本约83万元。

另外,该检测仪所使用的软件系统完全是我们自主研发的定制型应用软件,具备信息自动采集和数据自动分析等功能,减少了人为误差和设备操作误差,提高了监测数据的准确性和质量。

对于设计初衷,因为我们本身就是多年从事相关领域研究的,所以我们是带着自己的技术,直接去找的北京铁路局相关工作人员,了解工务系统中钢轨检测这一块目前存在的还未解决的问题,并主动与应用方和相关单位进行合作,从而找到的课题突破口。

无缝线路钢轨锁定轨温超声波检测仪

记者:据了解,国内也有一些高校、研究所等机构对该技术在锁定轨温检测领域的应用进行研究,但基本都停留在理论阶段。你们是如何优先做到将理论转化为一种技术手段,并制作出可实际使用的产品的?在研制过程中遇到过哪些问题困难?

宋文涛:不懈努力肯定是重要的前提,我们也是通过反复的实验测试,不断地找出问题发现问题并对产品进行改进。另外,该技术在相关领域的应用方面,我们具有一定的研究领先优势。比如检测仪中配备的7种钢轨零应力数据库,其来源于我们提出的实时轨温标零法,具体是依照《残余应力超声临界折射纵波检测方法》(GB/T 32073-2015)国家标准。而我本人正是该标准的主要起草者。

坚持,也是我们产品能够研制成功的重要原因。研制该产品,我们一共花了大约4年时间,2015年提出研制想法,2016年布置实验场地,2017年第一代机试制成功,2018年改进为目前版本并开展推广应用。期间,遇到的困难确实有很多,比方说寻找可以进行现场实验的场地,工控机设备的设计制作以及如何提升抗干扰能力等问题。我们主要是通过寻找合适的合作伙伴,共享一些资源和设备,并共同提出解决方案来帮助产品最终落地的。

石家庄铁道大学无损检测团队现场进行实验工作。

定制设计软硬件双升级 市场前景广阔

记者:关于产品定制化,具体是指什么?通用性又如何?

宋文涛:最初无缝线路主要应用在高铁线路的建设中,目前,该技术还逐渐应用于我国地铁、城铁等轨道交通系统的建设中,大部分客运线路也都新铺或换铺了无缝线路。因此,该设备可应用的领域非常广泛,市场前景广阔,通用性强。

我国地域广阔,具有气候条件差异大和地形地质条件复杂等特点。根据不同的检测条件,针对不同的检测要求,检测仪在软硬件方面都具有定制化的设计。硬件方面,比如说像中国最北部地区,冬天最低温度可达零下50℃左右,那么就需要使用特殊的工控设备和采集卡。软件方面,面对高铁直线段,和隧道等不同区段,检测所使用的软件也会有所不同。未来,我们还会根据实际使用需求的情况,继续升级完善产品的软硬件内容,例如增加站场、道岔、曲线段检测的功能。

通过定制化的设计,和后续不断地更新升级,检测仪的适用范围会得到进一步扩展,更有助于我们的产品在未来走向国外。

记者:目前,检测仪销售使用情况如何?未来的发展计划是怎样的?

宋文涛:目前,我们已经于2017年和北京铁路局达成相关合作协议,2018—2019年期间在北京、上海、武汉、哈尔滨铁路局和西南交通大学展开试用工作。近期,中铁工程设计咨询集团有限公司还书写了关于我们的产品的仪器配置项目建议书,计划推荐给南京地铁相关部门。也曾有一些公司主动与我们联系沟通,寻求合作。

接下来,我们会加快脚步,在升级完善产品的同时,积极寻求更多合作推广的机会,争取让产品早日走入市场。我们的初步的计划是,争取在未来3年内将产品推广至全国铁路局、工程局、高校和相关研究所等机构,实现全国普及。在未来5年内,进军国际市场,将产品销售至‘一带一路’沿线国家。 

石家庄铁道大学无损检测团队部分人员合影。

联系实际 总结大赛经验 全力冲击全国赛

记者:在本次大赛中,你们获得了创客组一等奖,能否分享给广大创客朋友们一些经验? 

宋文涛:关于经验,就是一定要注重理论联系实际。需要找到一个好的应用领域的突破口,比如一些长期存在的热点问题,老大难问题。如果研制出来的产品没有太大的市场价值和应用价值的话,在后期的实际运转、获得认可和参与比赛评奖等方面都会遇到很多问题,很难走向一个新的高度。

很高兴可以代表河北省去参加之后的“创客中国”全国赛,这会是一个更高的平台,能够让我们产品的知名度有一个更大的提升。接下来我们会继续努力,认真准备,积极参加全国赛的路演实训和决赛,争取能在决赛中取得好成绩!

来源:河北新闻网

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