浙江省宁波市地处中国东部沿海，拥有8000多年历史，是中国历史最悠久的城市之一。旅游和贸易一直是宁波的核心产业。两千年前，宁波就是丝绸之路的必经之地；一千多年来，宁波港一直是远洋贸易中心，至今仍是世界上最繁忙的港口之一。目前宁波的市区人口约200多万，另有700多万人居住在市郊和周边的卫星城镇。

为了保障这些居民的出行，宁波政府正在谱写城市交通史上的新篇章——建设一个大型快速交通网，通过运营里程达200多公里的快速轨道系统将宁波及其周边地区连接起来，并提供快捷舒适的乘坐体验。宁波轨道交通项目于2009年开工建设，已于2014年开通1号线客运服务。目前，规划的8条地铁线中已有5条投入运营，其余线路计划于2026年竣工。

延长使用寿命

尽管宁波轨道交通是世界上最新的城市轨道交通网络之一，但在46公里长的1号线上运行的200辆列车的商业运营期很快将达到10年。宁波轨道交通的维护团队开始实施一系列项目，旨在提升列车的长期可靠性和成本效益。

地铁车辆可靠性的一个关键问题在于转向架、牵引电机和齿轮箱中所安装轴承的使用寿命。轴承故障可能会干扰正常运行，且维修代价昂贵，因此通常会按照严格的时间表更换轴承。宁波地铁原计划在列车架修后再行驶80万公里后更换轴承。

作为提升系统运营成本效益的一部分，宁波轨道交通希望了解是否有可能将轴承更换间隔延长至100万公里。如果能在不增加轴承故障的情况下实现这一目标，那么将大大节省维护零件的成本，同时还能提高列车的利用率。

宁波轨道交通咨询了几家轴承供应商是否拥有在两次维修之间能使轴承运行一百万公里的监测装置。只有SKF提供了解决方案并和客户一起研究。

SKF的建议是基于轴承可靠性的整体解决方案。包括改变轴承型式，例如在列车齿轮箱中改用混合陶瓷轴承、更换轴承润滑脂等。SKF还建议使用一种全新开发的地铁专用技术，这在全球铁路行业尚属首例应用。

无线连接

这项新技术名为Insight Metro，是一套完全无线的便携式状态监测系统，用于选择性地监测那些即将达到计划使用寿命的轴承。

Insight Metro系统包括测量轴承转速、温度和振动水平的传感器。这些数据在设备的机载计算机中进行预处理，然后通过4G网络传输至服务器，利用先进的算法和专家人工分析识别任何潜在问题的早期迹象。状态监测在全球铁路行业广泛使用，且行之有效。运营商们通过轨道侧噪声和温度传感器发现过往列车的问题，一些先进的列车则会使用永久安装的传感器和数据采集系统持续监控关键设备。

然而，每种监测方法都有弊端。例如，轨道旁监测装置价格低廉，所监控的列车数量不限，但灵敏度不够，无法识别或诊断早期问题。相比之下，有线车载状态监测系统可以收集大量数据，但需要在每辆列车上安装大量监测装置，并需要大量的分析专家才能提供深入分析。

Insight Metro系统完全在中国开发而成，旨在提供上述两种方法的融合方案。它不仅具有先进的机载状态监测系统的灵敏度和强大的数据收集能力，同时还具有结构紧凑、重量轻、易于安装等特点，为运营商监测指定的轴承提供了经济高效的方法。

该系统使用内置电池供电，可运行约六个月。每台Insight Metro都会在报告所采集数据的同时报告电池状态，这样就能在电量耗尽前提前安排充电。无线充电功能可以实现监测单元就地充电，列车在车库过夜时即可完成。

轻松实现百万里程

自2022年8月以来，宁波轨道交通已在其地铁1号线列车中安装了96套Insight Metro单元。这些被安装在“临期”轴承上的系统能帮助SKF及客户收集轴承的性能数据，确保及早发现任何异常迹象。

SKF数字化项目经理范雷雷解释说：“系统每天会收集八次数据进行分析。当列车以稳定的速度运行时，Insight Metro能利用转速和振动数据来确定数据采集的正确时机。”

Insight Metro可收集约100兆字节的数据用于日常分析，然后通过4G网络将数据无线传输至服务器。如果温度或振动水平突然超过压力阈值，系统还会发出报警。

范雷雷表示：“在SKF远程诊断中心，我们通过自动算法和状态监测专家对每台设备的数据进行检查分析。在大多数情况下，我们会向客户提供轴承状态月度报告，但如果我们发现任何严重问题的迹象，我们就会发出警报，并建议尽快拆卸轴承进行检查。”宁波轨道交通的维护团队还可以通过网站直接获取轴承性能数据。

在系统运行的头六个月里， Insight Metro正确识别出两个问题轴承，帮助宁波轨道交通的维护工程师及时做出了调整，将对列车运行计划的影响降到了最低。范雷雷解释说：“在轨道交通网络中大规模使用Insight Metro系统还有助于我们优化状态监测流程。例如，电池延长了充电间隔时间。我们正在与客户合作，测试更短数据采集间隔的新协议，这样做可以使监测装置在两次充电之间运行更长时间。”