压缩空气检漏仪可以为铁路运营商节省燃料和劳动力成本

这是位于德克萨斯州的西南研究所(SwRI)提出的要求，该研究所开发了一种概念验证系统，可以检测空气泄漏，并将泄漏的位置传递给维修人员。

列车使用压缩空气的功能，包括空气刹车，阀门驱动和散热器百叶窗。据估计，由于空气泄漏，铁路行业每年损失2- 3%的车辆效率，这可能对列车的可操作性和安全产生不利影响。

SwRI首席工程师克里斯托弗·斯托斯表示:“漏气显著增加了燃料消耗，降低了机车发动机自动启停(AESS)系统的效率，这导致机车运行更频繁，燃烧更多燃料，并减少了起动机、空气压缩机和电池等部件的寿命。”“我们谈论的是可能节省数百万加仑的燃料，减少二氧化碳、氮氧化物和颗粒物的排放。”

寻找漏气点需要人工搜索，需要工作人员在车厢内、车厢下或车厢之间监听或感觉漏气点。这种做法既低效又耗时，还会给机械工人带来不必要的风险，促使美国联邦铁路管理局(Federal Railroad Administration)为列车确定了可接受的空气泄漏率。

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为了减少漏气，SwRI创建了一个系统，该系统使用音频检测技术、摄像头和机器学习来自主检测、识别和报告漏气。该项目由美国交通研究委员会(TRB)资助。铁路安全IDEA计划由stos，高级研究工程师Heath Spidle和研究工程师Jake A. Janssen领导。

该系统使用Fluke SV600固定声学成像仪，该成像仪使用64麦克风阵列和摄像头，可检测到30-45kHz的频率，压缩空气泄漏的最佳频率从大多数背景噪声中脱颖而出。该仪器与二次视觉光谱相机一起工作。为了使检测过程自动化，该团队训练并实现了机器学习算法，以从传感器输出中识别空气泄漏，而忽略非泄漏相关输出。

在测试过程中，该原型系统据说在机车的不同位置检测到一系列漏气，误报率为0.03%。在行驶中的列车上，该系统平均检测到13个漏气点中的11个。一旦发现漏气，就会通过电子方式分享一条附有图像的警报，显示需要检查和修理的区域。

斯托斯在一份声明中说:“该系统应减轻机械人员的负担，并提高压缩空气系统的性能。”“进一步的现场开发和测试仍然是必要的，但如果正确实施，该系统可能会为机车行业节省数百万美元的燃料和维护费用。这项技术还可以通过提高机车燃料效率大大减少温室气体排放。”

的SwRI团队分享了一个详细介绍系统开发和他们的发现的演示，标题为列车压缩空气泄漏的自主检测在沃斯堡举行的2022年铁路供应协会博览会和技术会议上。