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[摘 要]随着生产力的不断发展，各类技术水平的不断提高，对铁路系统电力设备的可靠性提出了更高的要求。本文将围绕检修体制的起源与发展，国内外可靠性理论发展，检修技术开发与应用展开，通过横向和纵向对比，对铁路电力设备的状态检修技术的重要性、前景、理论与实践发展等方面进行阐述。
[关键词]铁路系统 电力设备 检修体制 检修理论
中图分类号：U226 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0035-01
引言
7·23甬温线特别重大铁路交通事故引起了社会各界的高度重视，此次事故更加证明了铁路电力设备检修技术和维持铁路电力设备可靠性的重要性，它不仅是关系到社会民生财产的重大问题，而且是关系到人民生命安全的至关重要的问题，不容有失。电力检修技术研究和经济效益密切相关，本文主要阐述的观点是：由“计划检修”向“状态检修”的转换是历史的必然。
一、检修体制随生产力发展而产生的变化
18世纪从英国发起的工业革命是人类科学与技术史上的一次巨大飞跃，它开创了以大机械生产替代传统手工业生产的时代。这不仅是一次技术改革，更是一场深刻的社会变革。随着大机械的普及，维修阶段开始诞生其第一个阶段：被动维修阶段。[1]
被动维修阶段即：直到机械设备发生故障影响使用时，才开始进行维修，是设备维修技术的起源，也是设备维修体制的第一个阶段：事后检修（BM，break maintenance）阶段，常常和故障维修（CM，corrective maintenance）阶段通用，并称被动维修阶段。这种维修方法和理念的缺点显而易见，故障时候维修需消耗大量人力和物力，并影响设备正常运行，造成了大量经济资源与社会效益的浪费。
1870年之后，科学技术的发展日新月异，通过新技术与新发明的应用，大大促进了工业生产，深刻加快了经济的发展，第二次工业革命便由此产生。当时，科学技术的杰出贡献一共表现在一下三个方面，即电力的开发与应用、内燃机的研发与应用、新通讯手段的的推出与推广。电力设备在十九世纪开始大量应用于工厂企业当中，电力设备的复杂性和被动维修的缺点开始显现，随之而来的维修任务的俱增促使人们开始反思，新的维修理念开始产生，即主动维修阶段。
主动维修阶段即：不再等待设备出现故障时候再进行处理，通过3种检修理念达到防范于未然的效果，大大减少了经济损失的风险。这个阶段称为预防性检修阶段（PM，prevention maintenance）。
（一）以时间段为导向的检修理念，定期检修（TBM，time based maintenance）。
定期检修理念起源于第二次工业革命，即电气革命时代，随着电力技术的不断成熟而发展进化，在二战末期，已经被世界各国所接受，并从单一的军事工业逐渐转型为民用工业。我国定期检修理念是新中国成立后由苏联援助引入。直到改革开放前夕的计划经济时代，TBM是中国的主流维修制度。
定期检修的优点，可以通过密集的检修时间点，在数学概率上确保设备的低故障率曲线保持一定数值不变。[2]其缺点也是显而易见，由于频繁的检修大量消耗人力与时间，通过以单纯时间为导向而不以设备自身情况为参考，可能造成“过剩维修”。就我国国情而言，铁路设备在春运期间与非春运期间差别巨大，如果假设同样按照一个月一检修的制度，不可避免的造成了春运期间铁路设备疲劳运行时期检修不够，非春运期间的“过剩维修”的现象。据统计，九十年代我国发电机组装机容量同过剩检修的频率成正比，即越大的装机容量，需要检修的频率越高，造成了很多非计划停运与输出意外降低的故障。
（二）可靠性检修（RVM，reliability centered maintenance）
以可靠性为中心的检修（RVM，reliability centered maintenance）即追求以最低费用为导向维持电力设备固有可靠性的理念，目前在美国应用比较普遍。其定期合理安排大修间隔给检修理念带来了新思路。
（三）状态检修（CBM，condition based maintenance）和预知性检修（PDM，predictive diagnostic maintenance）
状态检修起始于二十世纪七十年代，以高科技为保障，对设备进行动态监测，通过计算机处理系统预置设备疲劳度，保障设备可靠运行，并对故障程度进行评估运算，科学配置各个设备维护检修时间。是当前耗能最低，可靠性最好，效率最高的监测手段大幅度提高了设备的可靠性与稳定性，解放了定期维修所需要的劳动力，开创了智能检修的新时代。不过，该检修理念目前存在前期投入大、风险高，技术人员匮乏等局限性，不过相信随着社会的发展，生产力的提高，这些问题都会随之迎刃而解。[3]
二、国内外可靠性预测理论发展
经典的可靠性预测理念基于马尔科夫模型发展成型。马尔科夫分析法的基本模型为： X（k+1）=X（k）×P其中中：X（k）表示趋势模拟量与预测模拟量在t=k时刻的函数X（k），P表示转移矩阵概率分布，X（k+1）表示趋势模拟量与预测模拟量在t=k+1时刻的函数，其中自变量所在序列加1。 通过马尔科夫模型，马尔科夫性时间序列中每个时间点转移概率保持稳定。我们通过此模型进行运算可以预测短期内事件发生概率。
而基于著名概率学家威布尔先生提出的浴盆曲线法（bathtub curve）法所推出的电力系统可靠性评估如下所述：失效率同时间呈近似抛物线关系。此理论针对有支配性损耗故障设备检修适用，对无支配性损耗故障设备精确率不高。
值得庆幸的是，我国科技工作者对与状态检修已经有了自己的成型理论，并研发了相应的一系列状态检测系统，并在实践中经受住了考验，技术手段已经逐渐走向成熟，同国际先进状态检测水平的差距正在迅速缩小。就国际来看，经美国电力研究院（EPRI）牵头，带领其下属各级部门利用40多项先进的检测设备和检测手段进行状态预测和可靠性分析，了解设备运行于疲劳状况，并基于计算机运算报告灵活指定了相应的检修计划和准确的制定了铁路系统电力设备的可行性报告，依然引领着国际状态检修理念。
三、国内外状态检修技术开发与应用
从国内改革开放开始，故障诊断与状态检修理论开发与应用已经由只专注于故障机理与诊断方法的纸质数据处理向计算机处理故障检测专家系统的开发转变。由经验检验系统向计算机科学检验系统转变，使得状态检验技术并不再依赖电路设备检测人员的丰富经验，只要拥有熟练应用相应软件系统的能力即可胜任状态检测这一传统依赖经验的职位。大大减小了企业对于经验丰富人才的依赖性，使得状态检测系统的参与人员更加多样化、年轻化。[4]
具体的状态检测系统例如：芬兰IVO公司开发的SOFIA系统，以设备寿命周期为基本机理，通过设备劣化数学模型进行计算机处理来达到对设备未来运行状态的评估，是一种智能化状态检测系统。
四、结语
铁路电力设备的状态检修技术随着机械时代、电气时代，到信息时代的转变是深刻而巨大的。但其核心理念是不变的，即通过制定相应的维修计划来达到保障设备可靠性。铁路系统事关民生，铁路系统运行状态的良好是国家经济发展的必要前提之一。因此，保障铁路电力设备的良好运转，科学研究铁路电力设备检修方法是每一个铁路系统人员的光荣使命。相信通过更好的计算机处理与更加成熟的状态检测理念的不断应用，我国铁路电力设备的状态检修技术会迎来一个更加美好的明天。
参考文献
[1] 袁志坚.电力变压器状态维修决策方法的研究[D].重庆大学.2004年
[2] 郭姝丽；；浅谈电力系统二次设备检修技术与措施[J]；民营科技；2010年01期
作者简介
张占卫（1983.05.12—— ），男，民族：汉，籍贯：河北省邯郸市，学历：大学本科，职称：助理工程师，研究方向：铁路供电系统。
[关键词]铁路系统 电力设备 检修体制 检修理论
中图分类号：U226 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）10-0035-01
引言
7·23甬温线特别重大铁路交通事故引起了社会各界的高度重视，此次事故更加证明了铁路电力设备检修技术和维持铁路电力设备可靠性的重要性，它不仅是关系到社会民生财产的重大问题，而且是关系到人民生命安全的至关重要的问题，不容有失。电力检修技术研究和经济效益密切相关，本文主要阐述的观点是：由“计划检修”向“状态检修”的转换是历史的必然。
一、检修体制随生产力发展而产生的变化
18世纪从英国发起的工业革命是人类科学与技术史上的一次巨大飞跃，它开创了以大机械生产替代传统手工业生产的时代。这不仅是一次技术改革，更是一场深刻的社会变革。随着大机械的普及，维修阶段开始诞生其第一个阶段：被动维修阶段。[1]
被动维修阶段即：直到机械设备发生故障影响使用时，才开始进行维修，是设备维修技术的起源，也是设备维修体制的第一个阶段：事后检修（BM，break maintenance）阶段，常常和故障维修（CM，corrective maintenance）阶段通用，并称被动维修阶段。这种维修方法和理念的缺点显而易见，故障时候维修需消耗大量人力和物力，并影响设备正常运行，造成了大量经济资源与社会效益的浪费。
1870年之后，科学技术的发展日新月异，通过新技术与新发明的应用，大大促进了工业生产，深刻加快了经济的发展，第二次工业革命便由此产生。当时，科学技术的杰出贡献一共表现在一下三个方面，即电力的开发与应用、内燃机的研发与应用、新通讯手段的的推出与推广。电力设备在十九世纪开始大量应用于工厂企业当中，电力设备的复杂性和被动维修的缺点开始显现，随之而来的维修任务的俱增促使人们开始反思，新的维修理念开始产生，即主动维修阶段。
主动维修阶段即：不再等待设备出现故障时候再进行处理，通过3种检修理念达到防范于未然的效果，大大减少了经济损失的风险。这个阶段称为预防性检修阶段（PM，prevention maintenance）。
（一）以时间段为导向的检修理念，定期检修（TBM，time based maintenance）。
定期检修理念起源于第二次工业革命，即电气革命时代，随着电力技术的不断成熟而发展进化，在二战末期，已经被世界各国所接受，并从单一的军事工业逐渐转型为民用工业。我国定期检修理念是新中国成立后由苏联援助引入。直到改革开放前夕的计划经济时代，TBM是中国的主流维修制度。
定期检修的优点，可以通过密集的检修时间点，在数学概率上确保设备的低故障率曲线保持一定数值不变。[2]其缺点也是显而易见，由于频繁的检修大量消耗人力与时间，通过以单纯时间为导向而不以设备自身情况为参考，可能造成“过剩维修”。就我国国情而言，铁路设备在春运期间与非春运期间差别巨大，如果假设同样按照一个月一检修的制度，不可避免的造成了春运期间铁路设备疲劳运行时期检修不够，非春运期间的“过剩维修”的现象。据统计，九十年代我国发电机组装机容量同过剩检修的频率成正比，即越大的装机容量，需要检修的频率越高，造成了很多非计划停运与输出意外降低的故障。
（二）可靠性检修（RVM，reliability centered maintenance）
以可靠性为中心的检修（RVM，reliability centered maintenance）即追求以最低费用为导向维持电力设备固有可靠性的理念，目前在美国应用比较普遍。其定期合理安排大修间隔给检修理念带来了新思路。
（三）状态检修（CBM，condition based maintenance）和预知性检修（PDM，predictive diagnostic maintenance）
状态检修起始于二十世纪七十年代，以高科技为保障，对设备进行动态监测，通过计算机处理系统预置设备疲劳度，保障设备可靠运行，并对故障程度进行评估运算，科学配置各个设备维护检修时间。是当前耗能最低，可靠性最好，效率最高的监测手段大幅度提高了设备的可靠性与稳定性，解放了定期维修所需要的劳动力，开创了智能检修的新时代。不过，该检修理念目前存在前期投入大、风险高，技术人员匮乏等局限性，不过相信随着社会的发展，生产力的提高，这些问题都会随之迎刃而解。[3]
二、国内外可靠性预测理论发展
经典的可靠性预测理念基于马尔科夫模型发展成型。马尔科夫分析法的基本模型为： X（k+1）=X（k）×P其中中：X（k）表示趋势模拟量与预测模拟量在t=k时刻的函数X（k），P表示转移矩阵概率分布，X（k+1）表示趋势模拟量与预测模拟量在t=k+1时刻的函数，其中自变量所在序列加1。 通过马尔科夫模型，马尔科夫性时间序列中每个时间点转移概率保持稳定。我们通过此模型进行运算可以预测短期内事件发生概率。
而基于著名概率学家威布尔先生提出的浴盆曲线法（bathtub curve）法所推出的电力系统可靠性评估如下所述：失效率同时间呈近似抛物线关系。此理论针对有支配性损耗故障设备检修适用，对无支配性损耗故障设备精确率不高。
值得庆幸的是，我国科技工作者对与状态检修已经有了自己的成型理论，并研发了相应的一系列状态检测系统，并在实践中经受住了考验，技术手段已经逐渐走向成熟，同国际先进状态检测水平的差距正在迅速缩小。就国际来看，经美国电力研究院（EPRI）牵头，带领其下属各级部门利用40多项先进的检测设备和检测手段进行状态预测和可靠性分析，了解设备运行于疲劳状况，并基于计算机运算报告灵活指定了相应的检修计划和准确的制定了铁路系统电力设备的可行性报告，依然引领着国际状态检修理念。
三、国内外状态检修技术开发与应用
从国内改革开放开始，故障诊断与状态检修理论开发与应用已经由只专注于故障机理与诊断方法的纸质数据处理向计算机处理故障检测专家系统的开发转变。由经验检验系统向计算机科学检验系统转变，使得状态检验技术并不再依赖电路设备检测人员的丰富经验，只要拥有熟练应用相应软件系统的能力即可胜任状态检测这一传统依赖经验的职位。大大减小了企业对于经验丰富人才的依赖性，使得状态检测系统的参与人员更加多样化、年轻化。[4]
具体的状态检测系统例如：芬兰IVO公司开发的SOFIA系统，以设备寿命周期为基本机理，通过设备劣化数学模型进行计算机处理来达到对设备未来运行状态的评估，是一种智能化状态检测系统。
四、结语
铁路电力设备的状态检修技术随着机械时代、电气时代，到信息时代的转变是深刻而巨大的。但其核心理念是不变的，即通过制定相应的维修计划来达到保障设备可靠性。铁路系统事关民生，铁路系统运行状态的良好是国家经济发展的必要前提之一。因此，保障铁路电力设备的良好运转，科学研究铁路电力设备检修方法是每一个铁路系统人员的光荣使命。相信通过更好的计算机处理与更加成熟的状态检测理念的不断应用，我国铁路电力设备的状态检修技术会迎来一个更加美好的明天。
参考文献
[1] 袁志坚.电力变压器状态维修决策方法的研究[D].重庆大学.2004年
[2] 郭姝丽；；浅谈电力系统二次设备检修技术与措施[J]；民营科技；2010年01期
作者简介
张占卫（1983.05.12—— ），男，民族：汉，籍贯：河北省邯郸市，学历：大学本科，职称：助理工程师，研究方向：铁路供电系统。