铁路维护：无线监控的新领域
铁路需要不断维护，以确保乘客和铁路工人的安全。除此之外，铁路线路的停运会给铁路公司带来严重的经济损失，不仅是补救措施，而且还由于客户的不满和赔偿。目前，用于预测性维护的铁路监测是非常基本的：对于大多数铁路网络，一列车轮上装有传感器的特殊列车在固定的时间段内（通常是6-12个月）对整个铁路网络进行一次监测。该列车测量整个铁路系统的几个关键参数。特别是，它跟踪两条线路之间的高度差和宽度的变化，因为如果这些距离发生变化，列车脱轨的风险就会大量增加。因此，"监测列车 "可以确定哪里可能需要对线路进行修正。然而，这种测量只是零星地进行；在剩下的几个月里，没有人知道发生了什么。
因此，铁路运营商需要一种新的监测方式，使他们能够不断了解轨道的情况。无线监测是一种解决方案，可以让运营商获得他们所监督的轨道上的实时数据。
我们将研究实时无线监测系统对铁路行业的一些好处。
1.优化维护周期
无线监测系统向铁路运营中心传递实时信息，这意味着运营商可以获得有关其轨道状态的连续信息流，使他们能够优化维护周期。相对于传统的监测方法，如上面提到的 "监测列车"，每隔几个月才产生过时的信息，无线实时监测使运营商能够在任何时候看到地面的真实情况。这意味着，他们可以发现铁路轨道上的潜在异常情况，不仅可以反应性地进行维护，而且可以在事故发生之前进行维护。如果轨道的某个区域出现了超出 "正常 "参数的移动，那么铁路运营商就可以部署铁路维护团队来检查该区域，并在任何事情发生之前实施必要的行动，例如火车出轨。
2.引入预测
如果与机器学习工具相结合，无线监控解决方案还可以增强其预测潜在事故的能力，随着进一步数据集的输入，建立更准确的模型。在很长一段时间内积累有关轨道状态的数据，使运营商有机会建立预测模型。这也使他们能够获得准确的长期信息，了解轨道在某些情况下可能的表现，例如在热浪或霜冻等极端天气事件中。
长期测量轨道和周围地面的行为是战略建模和规划所必需的：特别是，它允许提前计划预测性维护，即使没有标记出异常情况。
3.解决铁路的具体需求
铁路有特定的监测需求；如果无线监测系统提供合适的铁路专用仪表和软件，就能以多种方式解决这些问题。
- 首先，由于需要能够进行对角线测量，所以必须使用倾斜仪定期监测轨道。由于你不可能为整个网络配备这些仪表和传感器，无线监测系统供应商需要帮助铁路公司确定轨道上的战略点，在这些战略点上的测量是最关键的（也许是容易受波动影响的点），并将最准确地反映轨道其他部分的状态。在知道有较高倾斜几率的基础设施部分安装倾斜仪，在能够预防事故方面会带来更好的结果。然后，这可以用来监测现有的静态基础设施，如隧道和桥梁。
- 此外，铁路需要一个低维护的远程系统，因为轨道的某些部分可能很难进入，有风险或破坏性，而且维护或监测可能意味着轨道的停工期。耐用性也是关键。铁路轨道是恶劣的环境：它们面临各种天气，并暴露在非常沉重、快速移动的金属机械（即火车）下。监测硬件，如传感器和用于将其数字化的数据节点，需要尽可能地耐用。许多无线监测系统是专门为此设计的，所以铁路运营商应该寻找能够保证耐用性的供应商。
2018年1月，Lochaber的Arisaig和Glenfinnan之间发生滑坡后脱轨的火车照片（图片：PA）。
4.对周围地区的监测
无线监测解决方案不仅使运营商能够监测他们的铁轨，而且还能监测周围地区。这一点至关重要：经常发生的事故，如脱轨，不是由轨道的故障引起的，而是由周围地面的运动引起的。例如，苏格兰的一列火车 脱轨在2018年1月，由于戏剧性的天气造成了重大的山体滑坡，导致火车脱轨。如果附近有一个建筑工地，测量轨道周围的地面行为尤其关键：例如，运营商需要测量水压和地面系统。因此，铁路运营商需要对轨道周围的整个区域有更广泛的了解，以便更清楚地了解当地的情况。来自传感器的持续数据反馈--不仅定位在核心基础设施上，而且定位在周边地区的井眼、建筑物甚至地面上--可以进行环境建模，以确保准确的战略规划和决策。
5.减少风险
乘客和工人在铁路线上的安全是铁路运营商关注的核心。通过无线监控实现的实时、预测性维护，使运营商能够预测性地维护他们的轨道。这使得维护工作既能在当下进行（在问题出现时予以提示），也能在长期进行（建立背景和长期战略模型，以确保最准确的维护部署）。
基于物联网技术的预测性铁路维护大大降低了事故发生的风险，因为运营商既能实施预防性维护行动，又能通过积累的数据集对维护进行战略性规划。
这 在长期内会带来巨大的节约：由于事故导致的铁路线停运，每分钟会给铁路公司带来数千美元的损失。此外，从长期来看，事故发生后的补救措施比定期进行的小型预测性调整要昂贵得多。
6.长距离、远程监控
铁路轨道不容易进行人工监测和维护。由于有许多环境无法在不使工人处于危险之中或使铁路线停止使用的情况下进行人工监测，因此，远距离远程监测是铁路运营商的必备条件。
物联网无线监控对于铁路行业的另一个关键原因是需要监控开关点。
开关点通常位于乡村铁路沿线的随机位置，特别容易被希望破坏铁路设备的人破坏。破坏者可以对开关点进行重大破坏，使一条或几条铁路线停运数小时，给铁路供应商带来重大延误和成本。使用摄像机和传感器实时监控开关点，使运营商能够看到谁可能干扰开关点，在哪里发生，何时发生。这也是对破坏者的一种威慑，因为他们知道有了传感器和摄像头，他们更有可能被抓住。
7.与遗留系统的整合
由于不同的铁路公司使用不同的IT系统，并不断与一系列公共和私营部门的利益相关者互动，他们也都有自己的系统，任何监测系统都需要能够与这些现有的系统整合。许多无线监测系统可以与任何IT系统集成，并能与一系列的传感器和数据节点一起工作，但不是所有的系统都能提供这种功能。选择一个可以轻松与传统系统和设备集成的系统，以及一个可以就如何最好地做到这一点提供建议的供应商，对于铁路行业来说尤其重要--在铁路行业中，当涉及到仪器和监测时，有很多事情是很重要的。
