地鐵車輛故障預(yù)測與健康管理應(yīng)用方案

1、地鐵車輛故障預(yù)測與健康管理應(yīng)用方案技術(shù)創(chuàng)新，變革未來目錄1、概述2、健康管理方案3、健康管理實踐4、總結(jié)與展望Page 21. 概述黨的“十九大”報告建設(shè)科技強國、交通強國、制造強國，推動互聯(lián) 網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能和實體經(jīng)濟深度融合粵港澳大灣區(qū)發(fā)展規(guī)劃綱要加快智能交通系統(tǒng)建設(shè)，推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù) 據(jù)等信息技術(shù)在交通運輸領(lǐng)域的創(chuàng)新集成應(yīng)用大力發(fā)展智慧交通國家戰(zhàn)略Page 31. 概述用戶期望運營負(fù)荷急劇上升應(yīng)急機動能力要求空前提高管理難度、幅度增加列車可靠性要求苛刻過度維修維修成本高精準(zhǔn)決策和 安全保障降低修時和 保障利用率更快的故障 應(yīng)急處理精準(zhǔn)維修和 降低成本健康管理需求Page 4預(yù)

2、測與健康管理PHM（Prognostic Health Management）是基于狀態(tài)感知、健康狀況評估、故障頻發(fā)域與周期預(yù)測，通過數(shù)據(jù)監(jiān)控與分析，預(yù)測并避免 故障的發(fā)生，并指導(dǎo)車輛的維修，從而大幅度提高運維效率。要實現(xiàn)PHM，除了硬 件基礎(chǔ)條件保障外，既需 要大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，又需 要非常密集的行業(yè)知識、 經(jīng)驗和模型作為支撐。1. 概述PHM健康管理概念提高運行安全性可靠性正線故障率降低25%減少停機維修時間 提高車輛的可用性日均檢修效率 運維故障處置效率應(yīng)急運維故障處理效率 檢修效率提升30%降低全生命周期成本配件的空置率降低 地鐵維修人員工時減少設(shè)備維護(hù)成本下降 培訓(xùn)過程費用減少 運維成

3、本降低20%推進(jìn)狀態(tài)修試點健康管理和狀態(tài)維修的核心技術(shù)推進(jìn)全車狀態(tài)修1. 概述Page 16健康管理目標(biāo)1. 概述六十年電力驅(qū)動整車制造經(jīng)驗，積累了強大的系統(tǒng)集成能力在神華、馬來西亞、南非等地成立維?；兀罡S保技術(shù)領(lǐng)域行業(yè)內(nèi)率先提供制造+維保的全壽命周期解決方案2000年首創(chuàng)在機車及中華之星高速動車組實施走行部健康監(jiān)測2011年承擔(dān)863城市軌道列車在途監(jiān)測與安全預(yù)警關(guān)鍵技術(shù)2013年啟動智慧列車平臺建設(shè)，南非、深圳、華為、磁浮等項目上線公司發(fā)揮主機廠優(yōu)勢，實現(xiàn)列車健康管理實現(xiàn)健康管理、智能運維系統(tǒng)無縫銜接為業(yè)主創(chuàng)造最大的經(jīng)濟效益和社會效益深厚的經(jīng)驗積淀領(lǐng)先的布局健康管理株機公司基礎(chǔ)Pag

4、e 7目錄1、概述2、健康管理方案3、健康管理實踐4、總結(jié)與展望Page 82、健康管理方案系統(tǒng)性構(gòu)建能夠支撐城軌車輛運維的系統(tǒng) 涵蓋技術(shù)、管理和標(biāo)準(zhǔn)適用性適用于不同客戶需求；適用于技術(shù)和 產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向；適用于不同車輛類型先進(jìn)性充分了解國內(nèi)外新技術(shù)的發(fā)展和實踐， 采用新技術(shù)，運用新理念。可擴展性開放的標(biāo)準(zhǔn)集成自主與第三方模型，對模型進(jìn)行 統(tǒng)一的管理調(diào)度，實現(xiàn)模型與數(shù)據(jù)間的松耦合方案原則Page 92、健康管理方案安全實現(xiàn)城軌車輛的 在途安全監(jiān)測效率提升城市軌道 交通運營效率成本降低車輛全壽命 周期內(nèi)維護(hù)成本模式逐步實現(xiàn)檢修模式由計劃 修向狀態(tài)修的轉(zhuǎn)變應(yīng)用目標(biāo)Page 10數(shù)據(jù)來源數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)運

5、用管 理 層角色安全運營 服務(wù)提升 輔助決策技 術(shù) 層調(diào) 度層維 修 層運行監(jiān)控 自動分析故障預(yù)警實時預(yù)警 準(zhǔn)確定位自動下單標(biāo)準(zhǔn)化 流程化 移動化數(shù) 據(jù) 融 合 平 臺 指 導(dǎo) 檢 修、 面 向 乘 客 感 知健康管理平臺運行調(diào)度工單跟蹤評估反饋在線監(jiān)測健康管理智慧 監(jiān)測智 慧 檢 修智 慧 列 車智能監(jiān)測與檢測單元、無線傳輸單元、地面平臺單元2、健康管理方案總體技術(shù)框架2、健康管理方案建立城軌車輛健康管理應(yīng)用平臺總體方案框架Page 12目錄1、概述2、健康管理方案3、健康管理實踐4、總結(jié)與展望Page 13走行部、車門、受電弓、牽引、制動、空 調(diào)、火災(zāi)報警、PIS等8個車載子系統(tǒng)構(gòu)成車 輛

6、子系統(tǒng)PHM健康狀態(tài)管理3、健康管理實踐部件數(shù)字化Page 22報警級別說明定點預(yù)警絕對溫度值到達(dá)定點報警絕對溫度值到達(dá)跟蹤預(yù)警測點溫度超過環(huán)境溫度40K跟蹤報警測點溫度超過環(huán)境溫度48K軸承一級報警被監(jiān)測對象已經(jīng)存在較大但 不影響當(dāng)日行車安全的故障軸承二級報警被監(jiān)測對象發(fā)生影響列車 運行安全的嚴(yán)重故障通過安裝布設(shè)在車輛及轉(zhuǎn)向架上的傳感器，監(jiān)測軸 箱軸承、齒輪和電機傳動端軸承的溫度、振動、沖 擊等信息。并可通過診斷專家系統(tǒng)，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合 分析處理，得出診斷結(jié)論(早期預(yù)警)。根據(jù)監(jiān)測到的故障嚴(yán)重程度，提出不同級別的報警。以走行部為例3、健康管理實踐部件數(shù)字化Page 153、健康管理實

7、踐PIDS列車安防系統(tǒng)TDS走行部車載主機VCM 車輛控制模塊 SIV輔助控制單元ERM事: 件記錄模塊 DC:U 牽引控制單元DCDC 蓄電池充電機 FAU火災(zāi)報警單元系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化Page 23Page 173、健康管理實踐車載PHMPHM分析地面在線監(jiān)測故障數(shù)據(jù) 報警數(shù)據(jù)預(yù)判數(shù)據(jù)評估中心1 狀態(tài)修工單中心2 日常檢3 計劃修單日檢雙日檢均衡期特別期故障維修 工單缺陷工單預(yù)防性維修 工單作業(yè) 指導(dǎo)手機Pad工時需求 工具需求 維修能力 質(zhì)量控制現(xiàn)場維修維修對象 作業(yè)步驟 備件需求預(yù)測性維 修工單運維智慧化3、健康管理實踐健康管理平臺Page 183、健康管理實踐健康管理平臺Page 193、健

8、康管理實踐健康管理平臺Page 20地鐵業(yè)務(wù)生產(chǎn) 設(shè)備信號供電軌道（生產(chǎn)、維修、調(diào)度、技術(shù)、物資、管理）車輛EAM智慧運維實現(xiàn)車輛、軌道、供電、信號、 生產(chǎn)設(shè)備等五大地鐵專業(yè)的數(shù)據(jù) 高度融合互用，優(yōu)點：多維度技術(shù)驗證各專業(yè)系統(tǒng)部 件狀態(tài)，促進(jìn)各專業(yè)系統(tǒng)自我 調(diào)節(jié)及接口良性匹配。完整地鐵運維業(yè)務(wù)鏈的數(shù)據(jù)融 和平臺，實現(xiàn)地鐵運維數(shù)據(jù)沉 淀，充分發(fā)揮地鐵運維數(shù)據(jù)的 價值。3、健康管理實踐跨專業(yè)數(shù)據(jù)融合軌道波磨 參數(shù)列車走行部振動列車瞬時載荷軌道檢修作業(yè)情況推送 軌道檢修作業(yè)跨專業(yè)的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用案例1：軌道波磨通過列車走行部振動、列車載荷、軌道幾何參數(shù)變化、軌道檢修記錄和運用情況等車輛、軌 道專業(yè)數(shù)據(jù)

9、聯(lián)合分析，實現(xiàn)軌道波磨問題的精準(zhǔn)“會診”。3、健康管理實踐接觸網(wǎng)拉弧 健康因子列車瞬時速度列車受電弓壓力推送 接觸網(wǎng) 檢修作業(yè)跨專業(yè)的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用案例2：接觸網(wǎng)硬點通過地鐵列車受電弓接觸壓力、列車受流狀態(tài)、接觸網(wǎng)幾何參數(shù)和弓網(wǎng)紅/紫外攝像等 多維度數(shù)據(jù)分析驗證，精準(zhǔn)確認(rèn)接觸網(wǎng)拉弧位置及嚴(yán)重性，有序啟動不同等級處理預(yù)案和 管理程序。列車受流數(shù)據(jù)3、健康管理實踐故障應(yīng)急快速響應(yīng)故障/事件信息回傳全方位數(shù)據(jù)調(diào)取分析應(yīng)急決策應(yīng)急指揮處理地面控制中心事后視頻分析行調(diào)電話指導(dǎo)司機 司機再操作故障發(fā)生司機憑經(jīng)驗處理司機電話行調(diào) 反復(fù)確認(rèn)車輛狀態(tài)數(shù)字化、信息化、自動化、高速化慢快3、健康管理實踐新風(fēng)半開 恒溫

10、25新風(fēng)全開 恒溫22新風(fēng)全開 恒溫24舒適 溫度體驗新風(fēng)全開 恒溫24舒適 空間體驗寬松寬松非常擁擠擁擠基于生物感知，提升乘坐體驗舒適空間體驗：感知客室擁擠度，動態(tài)控制廣播、指示燈等疏導(dǎo)乘客。 舒適溫度體驗：感知客室溫度，動態(tài)控制空調(diào)等新風(fēng)開度、制冷量等。 舒適聲音體驗：感知客室音量，動態(tài)控制廣播、電視等音量跟隨。舒適 聲音體驗3、健康管理實踐目錄1、概述2、健康管理方案3、健康管理實踐4、總結(jié)與展望Page 26NB-IoT發(fā)展迅速避免安裝和布線制約全面感知數(shù)據(jù)共享復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下車地?zé)o線傳輸技術(shù)WLAN技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在車輛內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用萬物互聯(lián)地面智能檢測設(shè)備間的互聯(lián)互通智能設(shè)備互聯(lián)互通技術(shù)4、總結(jié)與展望Page 27故障修車輛故障后維修故障發(fā)生維修工單（事后被動性維修）狀態(tài)修基于設(shè)備的數(shù)據(jù)預(yù)測維修日期里程故障準(zhǔn)備維修工單（計劃性維修）維修備件維修文