故障診斷方法

故障診斷方法三、列車關(guān)鍵部件結(jié)構(gòu)原理及故障機(jī)理二、故障診斷的研究方法一、列車故障診斷概述四、電氣部分在線故障技術(shù)五、機(jī)車走行部故障在線診斷系統(tǒng)主要內(nèi)容2一、列車故障診斷概述列車故障診斷的作用與意義

鐵路是我國(guó)重要的基礎(chǔ)設(shè)施，列車良好的運(yùn)行是確保鐵路安全行車的關(guān)鍵。列車是集中機(jī)械、電力、電子、微機(jī)控制、氣動(dòng)裝置等許多部件于一體的機(jī)電設(shè)備，并且本身處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、振動(dòng)沖擊大，所以作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究就十分復(fù)雜。機(jī)車上大部分零件在高壓、大電流、大功率下工作，運(yùn)行過(guò)程中塵土多、溫度變化大、工作環(huán)境惡劣，容易產(chǎn)生各種不同的故障。對(duì)各種故障進(jìn)行故障診斷與檢測(cè)是必須的工作，也是重點(diǎn)發(fā)展的方向。列車故障診斷的主要內(nèi)容

鐵路機(jī)車車輛故障的監(jiān)測(cè)和診斷包括3個(gè)方面：首先是故障，然后是故障的診和斷。產(chǎn)生故障，然后再診斷，有時(shí)候已經(jīng)晚了，故障診斷通常指發(fā)現(xiàn)故障的過(guò)程。當(dāng)機(jī)車發(fā)生某種故障的征兆時(shí)，我們希望能很快的發(fā)現(xiàn)這個(gè)征兆并做出判定，得出結(jié)論可能會(huì)產(chǎn)生多種可能的故障，這就是診。根據(jù)推理或者專家的經(jīng)驗(yàn)，確定這多種可能的故障中最有可能出現(xiàn)的是那種，這就是故障的斷。一、列車故障診斷概述列車故障診斷的研究方向機(jī)械部分故障診斷的主要內(nèi)容車體的故障檢測(cè)車體能合理的安裝各種電氣、機(jī)電設(shè)備，還有為乘務(wù)和檢修人員提供好的工作場(chǎng)所，并且要承受各個(gè)方向的動(dòng)態(tài)沖擊載荷。轉(zhuǎn)向架的故障檢測(cè)轉(zhuǎn)向架對(duì)機(jī)車車輛動(dòng)力學(xué)性能、牽引性能和安全性起決定作用。要對(duì)轉(zhuǎn)向架上的軸承、構(gòu)架、一系彈簧、二系彈簧、齒輪箱等重要部件進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)。輪對(duì)的故障檢測(cè)機(jī)車車輛的絕大部分垂直靜載荷都是通過(guò)輪對(duì)傳遞給軌道的，是車輛容易發(fā)生故障的部位。一、列車故障診斷概述2.電氣部分故障診斷電力機(jī)車上進(jìn)行故障診斷的主要電氣部件包括8類：受電弓（弓網(wǎng)關(guān)系）、主變壓器、牽引變流器、牽引電機(jī)、輔助電機(jī)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、微機(jī)及電子控制系統(tǒng)、控制電源和輔助電源。電力機(jī)車故障診斷非常復(fù)雜、是由多門學(xué)科綜合在一起的學(xué)問(wèn)，所以電力機(jī)車故障診斷系統(tǒng)的建立是一個(gè)十分巨大復(fù)雜的系統(tǒng)工程。3.空氣管路部分故障診斷

列車開(kāi)車與停車都離不開(kāi)空氣管路系統(tǒng)，對(duì)保障鐵路運(yùn)輸安全、提高列車的運(yùn)行速度和可靠性，都起著十分重要的作用。風(fēng)源系統(tǒng)管路、控制系統(tǒng)管路、輔助系統(tǒng)管路、制動(dòng)系統(tǒng)管路等都是一輛列車重要的空氣管路，其中制動(dòng)系統(tǒng)管路和控制系統(tǒng)管路是必須重點(diǎn)監(jiān)測(cè)診斷的。一、列車故障診斷的研究方法列車故障診斷的一般步驟：確定狀態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容狀態(tài)監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要包括：監(jiān)測(cè)參數(shù)、監(jiān)測(cè)部位、監(jiān)測(cè)方式等。2.構(gòu)建故障信息測(cè)試系統(tǒng)選取適合的傳感器及數(shù)據(jù)采集裝置，組成故障信息測(cè)試斯通，用來(lái)收集所需信息。3.數(shù)據(jù)分析處理及故障特征信息提取對(duì)車市系統(tǒng)所獲取的故障信息進(jìn)行加工處理，包括濾波、異常數(shù)據(jù)的剔除以及各種分析算法等。4.狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷及預(yù)報(bào)根據(jù)列車監(jiān)測(cè)不見(jiàn)的結(jié)構(gòu)特征，構(gòu)造或選定有效的故障診斷判據(jù)，確定劃分被診斷部件狀態(tài)的各有關(guān)參量的檻值等內(nèi)容，以此判定列車上被診斷對(duì)象的運(yùn)行狀態(tài)，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。一、課題概況支撐五城軌列車關(guān)鍵系統(tǒng)故障診斷與預(yù)警系統(tǒng)研制城軌交通列車控制系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)和預(yù)處理技術(shù)城軌列車動(dòng)力系統(tǒng)的控制與安全保障系統(tǒng)研制城軌列車走行部安全檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研制支持多制式接入的安全信息移動(dòng)數(shù)據(jù)鏈關(guān)鍵技術(shù)城軌列車綜合監(jiān)控、預(yù)警與運(yùn)維系統(tǒng)示范工程7一、課題概況示范工程8三、主要研究成果二、總體進(jìn)展情況一、課題概況四、預(yù)算計(jì)劃執(zhí)行情況五、后期主要工作安排主要內(nèi)容9二、總體進(jìn)展情況坑口控制中心部署二、總體進(jìn)展情況11三、主要研究成果二、總體進(jìn)展情況一、課題概況四、預(yù)算計(jì)劃執(zhí)行情況五、后期主要工作安排主要內(nèi)容121、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)城軌列車動(dòng)力系統(tǒng)的控制與安全保障系統(tǒng)研制城軌列車走行部安全檢測(cè)與故障診斷系統(tǒng)研制城軌列車控制系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)和預(yù)處理技術(shù)1、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)車載監(jiān)控系統(tǒng)由列車運(yùn)行狀態(tài)檢測(cè)、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)、實(shí)時(shí)故障診斷、列車安全預(yù)警等子系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對(duì)列車走行、動(dòng)力等關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的全息化檢測(cè)和實(shí)時(shí)故障診斷。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)141、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)在車載監(jiān)控系統(tǒng)已完成裝車與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試工作。車載設(shè)備分車上和車下兩部分，其中車下設(shè)備滿足任務(wù)書(shū)中規(guī)定的IP54系統(tǒng)防護(hù)等級(jí)，車上設(shè)備滿足IP5防護(hù)等級(jí)。調(diào)試獲取的軸箱數(shù)據(jù)解析后的MVB數(shù)據(jù)151、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（走行）車載走行系統(tǒng)建立了城軌列車走行系統(tǒng)故障診斷模型，開(kāi)發(fā)了車載走行系統(tǒng)智能故障診斷算法，研制了列車走行部故障診斷設(shè)備。走行部車載故障診斷系統(tǒng)能實(shí)時(shí)獲取走行部運(yùn)行狀態(tài)信息，采用諧波小波包和加速度包絡(luò)的故障診斷方法，能準(zhǔn)確的診斷出軸承故障部位，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室所搭建平臺(tái)的驗(yàn)證達(dá)到了任務(wù)書(shū)中所規(guī)定“故障預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率大于90%”的要求，現(xiàn)在已完成任務(wù)書(shū)中規(guī)定的“實(shí)現(xiàn)車載對(duì)走行系的判斷和下傳功能”，正在進(jìn)行齒輪箱、構(gòu)架故障集與車地聯(lián)合診斷的研究，最終實(shí)現(xiàn)走行系統(tǒng)車地聯(lián)合診斷功能。161、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（走行）諧波小波包和加速度包絡(luò)的故障診斷流程171、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（走行）軸承故障頻率計(jì)算注：城軌列車軸承型號(hào)：BC1B326441A/HB1和BC1B326442A/HB1，頻率為1HZ。181、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（動(dòng)力）車載動(dòng)力系統(tǒng)解決了關(guān)鍵設(shè)備的老化損傷評(píng)估及健康度預(yù)測(cè)技術(shù)，開(kāi)發(fā)了車載動(dòng)力系統(tǒng)智能故障診斷算法，研制了列車動(dòng)力系統(tǒng)故障診斷設(shè)備。動(dòng)力系統(tǒng)車載智能診斷算法，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室所搭建平臺(tái)的驗(yàn)證達(dá)到了任務(wù)書(shū)中所規(guī)定的故障預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率大于90%的要求。動(dòng)力系故障診斷結(jié)果191、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（動(dòng)力）車載動(dòng)力系統(tǒng)研究了各關(guān)鍵設(shè)備內(nèi)部的故障機(jī)理及相互之間的作用影響，建立了動(dòng)力系的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷模型，能根據(jù)系統(tǒng)的狀態(tài)參量如電壓、電流、溫度等進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與診斷。動(dòng)力系診斷算法流程圖201、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（列控）針對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立故障檢測(cè)和分析模型。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)信號(hào)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性建模、監(jiān)測(cè)對(duì)象狀態(tài)接入、在線故障診斷與專家知識(shí)管理，提供一體化的監(jiān)測(cè)與推演功能?；诠收铣梢蚰Ｐ?動(dòng)態(tài)故障傳播樹(shù)對(duì)故障診斷與影響傳播分析開(kāi)展研究，開(kāi)發(fā)故障診斷與診斷分析軟件。211、車載監(jiān)測(cè)系統(tǒng)車載監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備222、車地傳輸系統(tǒng)車地傳輸系統(tǒng)支持多制式接入的安全信息移動(dòng)數(shù)據(jù)鏈關(guān)鍵技術(shù)232、車地傳輸系統(tǒng)車載無(wú)線通信控制主機(jī)信道設(shè)備車地傳輸系統(tǒng)由車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)和地面大容量數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了列車運(yùn)行狀態(tài)、軌旁檢測(cè)、車站屏蔽門等信息的同步傳輸和接入。車載天線2、車地傳輸系統(tǒng)車地傳輸系統(tǒng)解決了城市軌道交通系統(tǒng)車-地間信號(hào)的高速交互傳輸技術(shù)和支持多制式接入的無(wú)線信號(hào)傳輸系統(tǒng)車載數(shù)據(jù)匯聚技術(shù)研究，包括：車-地間信號(hào)的高速交互傳輸技術(shù)、基于車載無(wú)線通信單元間的無(wú)縫切換技術(shù)、數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)化交換和傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)了車載數(shù)據(jù)匯聚接入軟件和車地?cái)?shù)據(jù)無(wú)線傳輸軟件，研制了可多點(diǎn)尋址的高可信移動(dòng)傳輸系統(tǒng)設(shè)備的工程樣機(jī)。軌旁信道接入管理設(shè)備地面無(wú)線通信控制設(shè)備地面接入交換設(shè)備2、車地傳輸系統(tǒng)26經(jīng)測(cè)試驗(yàn)證，達(dá)到任務(wù)書(shū)中規(guī)定的“傳輸帶寬最高可達(dá)16M”的要求。3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)地面預(yù)警保障系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)預(yù)警、軌旁檢測(cè)、故障維修等子系統(tǒng)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了城軌列車運(yùn)行的監(jiān)測(cè)預(yù)警、調(diào)度指揮、維護(hù)保障等業(yè)務(wù)工作的集成，解決了列車運(yùn)行中故障診斷、處置和維修的信息孤島和業(yè)務(wù)脫節(jié)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了全息化信息的智能融合及系統(tǒng)的協(xié)同監(jiān)控，為安全預(yù)警和主動(dòng)維修提供決策支持，構(gòu)建了列車綜合監(jiān)控、預(yù)警和主動(dòng)維護(hù)保養(yǎng)的一體化平臺(tái)。其中關(guān)鍵系統(tǒng)監(jiān)測(cè)與預(yù)警已完成任務(wù)書(shū)中規(guī)定的設(shè)備失效分析，正在進(jìn)行故障譜、分布譜模態(tài)、故障推演、預(yù)警應(yīng)急技術(shù)研究。3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)地面預(yù)警保障系統(tǒng)城軌列車綜合監(jiān)控、預(yù)警與運(yùn)維系統(tǒng)示范工程城軌列車關(guān)鍵系統(tǒng)故障診斷與預(yù)警系統(tǒng)研制城軌交通列車控制系統(tǒng)故障監(jiān)測(cè)和預(yù)處理技術(shù)3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)（廣州落地）地面綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)邏輯架構(gòu)圖3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)（廣州落地）列車綜合監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)功能架構(gòu)圖列車綜合運(yùn)營(yíng)維護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)功能架構(gòu)圖3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)（廣州落地）地面預(yù)警保障系統(tǒng)展示界面3、地面預(yù)警保障系統(tǒng)（上海落地）建立地鐵信號(hào)維護(hù)支持系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)督與維護(hù)管理，從而形成信號(hào)系統(tǒng)主動(dòng)維修平臺(tái)。維護(hù)支持系統(tǒng)主要提供對(duì)二級(jí)維護(hù)的支持，功能包括設(shè)備狀態(tài)的采集、報(bào)警信息的生成、維護(hù)管理和統(tǒng)計(jì)分析功能等。二級(jí)維護(hù)是指ATS、ATP/ATO、聯(lián)鎖或通信子系統(tǒng)故障情況下，能定位故障設(shè)備（或設(shè)備的故障部件），并對(duì)故障設(shè)備（部件）進(jìn)行替換及驗(yàn)證的工作。三、主要研究成果二、總體進(jìn)展情況一、課題概況四、預(yù)算計(jì)劃執(zhí)行情況五、后期主要工作安排主要內(nèi)容四、預(yù)算計(jì)劃執(zhí)行情況收入明細(xì)表四、預(yù)算計(jì)劃執(zhí)行情況