高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

CTCS-3级300T车载数据实时采集系统的解决方案

首先介绍车载数据实时采集系统的总体结构,其次给出车载数据中心采集数据原理图,最后介绍车载数据实时采集系统的主要功能和关键技术.     

列控车载数据无线下载与智能分析系统

详细阐述了列控车载ATP无线下载和智能分析系统的需求来源、设计方案、实现方式和应用分析。该系统能够实现车载设备各个模块记录数据的自动采集,通过无线网络实时发送到地面分析中心,结合大数据挖掘技术,在故障发生后较短时间内完成智能分析,并将分析结果报告给维护人员,指导操作维护人员及时进行设备维护或应急处置,减小故障对现场运营的影响。     

车载信号设备软件的维护系统设计

通过对现有车载设备维护手段现状的分析,结合现有车载设备的软件升级维护方法,设计了一种基于无线通信的车载设备软件升级维护系统。该系统可对升级的数据加解密处理,保证了升级数据的准确性;满足现有车载设备软件的升级需求,提高了车载设备升级维护效率。     

基于PHM技术的EOAS健康管理和故障预测系统研究

目前铁路电务部门主要依靠人工和机务故障报修系统的提报信息,对动车组司机操控信息分析系统（EOAS）车载设备进行维护,但无效及误报信息较多,无法满足当前车载设备的运用保障需求。针对该问题,基于故障预测与健康管理（PHM）技术,利用EOAS实时回传的车载设备运行数据和图像信息,通过通用故障建模、大数据技术、图像识别,智能分析运行状态变化,实现EOAS车载设备健康状态在线实时监测、关键部件的故障报警及预测、EOAS全生命周期的健康信息管理,为设备日常运用、维护和管理提供技术手段,实现精准和预防性维修,把当前被动的故障处理转变为故障预防管理。该系统投入运用后,对相关设备维护人员的知识储备、经验能力、熟练程度等要求大大降低;与原人工检测作业对比,检测耗时大幅缩短,有效提升电务部门的设备维护效率和质量,保障了车载设备的持续可靠运行。     

CTCS-3级列控车载设备智能化检测技术的研究

针对CTCS-3级列控车载设备维护和检测的迫切需求,对车载设备的测试方法、测试手段和测试工具进行探索和总结。为了提高车载设备的测试效率,降低测试成本,提高故障诊断能力,研究车载系统的测试方法,研制开发更智能、使用更方便的车载系统测试设备。详细介绍通过串口、MVB端口和Profibus端口等技术,实现对车载设备系统和各模块运行状态的采集,模拟输入测试数据和信号,检测车载设备的反馈,从而判断车载设备运行是否正常,并对采集的数据进行分析,实现车载设备的智能化检测功能。     

车载设备故障捕捉分析系统的设计

针对广州地铁2、8号线车载设备部分故障无法追溯故障时的现象和数据,缺乏故障监测手段,难以分析故障原因等情况,进行车载设备故障捕捉分析系统设计,实现信息实时采集、存储和分析,获取设备的实时状态。利用隔离技术获取设备数据,运用数理统计和大数据处理方法对这些数据进行解析,完成数据物理意义的表示。该系统已在广州地铁2号线2A027028车上应用,试用效果良好,对故障分析和排查有一定的帮助。     

基于Greenplum的城轨信号系统车载日志大数据分析平台

针对城市轨道交通中信号系统车载设备维护现状,提出了一种基于Greenplum的车载日志大数据分析的解决方案,以改善海量车载日志的分析与运用过程中存在的效率低下、过程繁琐等问题。通过搭建Greenplum的大数据平台,利用FTP传输工具、Kafka+Zookeeper中间件和MySQL脚本,实现了海量车载日志的采集与存储、列车运维决策数据的统计与分析。通过对平台关键性能指标的测试,验证了系统方案的合理性。     

基于实时以太网的列车网络系统研究与设计

为了解决目前传统列车网络系统带宽小的问题,对基于实时以太网的列车网络系统进行设计。该系统整合车载多个系统的网络接口,并进行多网络融合,以减少车内网络布线,降低检修维护成本,并且保证日益增多的列车数据能够稳定、快速地传输。     

基于云平台的地铁列车无线监控系统

介绍了一种基于云平台的地铁列车无线监控系统。该系统由车载智能终端、云端运维软件和客户端软件组成。车载智能终端以ARM处理器为核心,可实现与多个网络控制主机实时通信,将车辆状态通过无线传输至云端;云端运维软件实时接收列车状态数据,实现列车运行设备数据的实时处理和故障预判;客户端软件完成显示和维护。     

动车组车载非实时数据下载及应用平台设计与实现

为满足铁路动车组故障原因深入分析、趋势规律预测等需求，分析车载非实时数据现状，提出采用无线局域网（WLAN,Wireless Local Area Network）结合5G移动通信公网进行非实时数据下载的方式，设计了动车组车载非实时数据下载及应用平台。通过海量数据处理监控、批量高效数据解析及数据完整性校验等关键技术，实现车载非实时数据的采集传输、数据监控、数据解析、数据共享及综合展示等功能。该平台的实现可进一步推动铁路动车组非实时数据的下载建设，对于动车组故障分析及运用状态评估预测等研究具有重要意义。     

基于码分多址(CDMA)的地铁维护用车载无线通信系统

为了实现地铁车辆运行时与地面监控系统之间进行可靠通信,设计了以ATxmega384C3为核心的基于CDMA2000网络的车载无线通信系统。阐述了CDMA2000网络的优点,并对系统原理的关键技术做了理论分析。介绍了车载无线通信系统数据传输的基本原理以及数据帧格式,并给出ATxmega384C3为核心的硬件电路设计以及数据发送与接收的流程,该系统可实时、可靠地与地面之间进行数据的收发,为地铁车辆维护提供保障。     

城轨交通基础设施全息化移动检测及主动维保系统

根据城市轨道交通网络化运营安全保障以及维护的集成化、自主化发展需求,提出面向运营车辆日常运行过程中密切相关的轨道、桥梁、隧道、接触网等关键基础设施的安全状态检测系统,并专门研制了适用于轨道、桥梁、隧道、接触网等的安全移动监测系统和装置;车载综合信息数据中心可将采集的实时监测数据和后台分析数据统一接入,并对数据进行预处理;开发了基于基础设施状态全息化检测及预警技术的主动维护保障平台,为城市轨道交通网的维护和检修提供技术支持。     

机车车载安全监测系统

介绍了一种机车车载安全监测系统,通过对监测数据的采集和分析,可以实现对机车整体安全状态的实时监测。文章重点分析了该系统的转向架车载监测子系统,通过对转向架关键部件温度和振动数据的采集和分析,可以了解转向架关键部件的安全状态以及预测未来可能会发生故障的部件,提前做好预防性维修,将机车存在的隐患消除在萌芽状态,为机车的安全性与可靠性提供重要保障。     

铁路道岔转辙机故障分析与故障诊断监测系统研究

道岔转辙机频繁工作,作为铁路系统中最为重要的设备之一,其工作状态直接关系到列车的正常运营。目前采用"一周一小修、一月一大修"的模式对道岔转辙机进行维护。该模式效率较低,增加人工成本,无法保证相关设备的实时运行性能,不能对迅速恶化的故障进行及时排查。为解决上述问题,保证铁路系统的安全运营,必须采用相关监测设备对关键部位的数据进行实时采集和跟踪分析,并根据故障特征对设备潜在的故障进行自动识别,从而提前进行设备排查和维护。铁路道岔转辙机故障分析与故障诊断监测系统通过实时监测设备状态信息,进行设备故障临界信息的获取和自动识别,诊断故障的严重程度,及时提醒安排维护维修计划,可减少维修维护工作量,保障列车安全平稳运营,提高运输效率。     

一种车载Profibus总线系统的实时性分析

介绍列控车载系统的实时Profibus总线系统,结合Subset-056/057标准,对该总线系统的数据处理流程进行详细描述,指出其与标准Profibus数据处理流程的差异。结合这种差异性,对列控车载系统Profibus多主站系统的实时性进行详细分析,定量给出关键参数TTR的选取方法,并通过实例进一步描述该选取方法。列控车载设备在实验室的长时间稳定运行证明该参数选取方法的正确性。     

LKJ版本信息监测系统应用研究

应用LKJ-DS系统,利用LAIS车载设备和专业版本信息采集设备实现LKJ版本信息的采集和实时传输,将采集到的LKJ版本信息与计划应装版本进行对比、校核,从而实现LKJ版本数据及软件版本运用情况的实时监测与远程跟踪,提高LKJ设备的运用管理水平,充分发挥其对行车安全的保障作用。     

城市轨道交通车辆远程专家诊断系统设计和应用

文章基于计算机、通信和现代控制技术,融合互联网技术和大数据技术,设计一种由车载系统、无线通信系统及地面系统构成的城市轨道交通车辆远程专家诊断系统,搭建基于MVB+以太网的车载综合信息收集网络,实现对列车实时信息和子系统健康管理数据的收集、传输、分析与展示。通过在济南地铁2号线工程项目应用表明,该系统可提升车辆数字化水平,增强运营人员对车辆异常情况的处置能力,提高运维效率。     

轨道交通车辆健康诊断及智能维护系统

介绍轨道交通健康诊断系统的组成结构,主要包括车载检测系统、轨旁检测系统、数据分析中心及资产管理系统;介绍主要采用的算法、系统的技术要求及采用的平台软件;介绍系统能够实现的功能:主要有实时支持、离线支持和长期维护支持3种不同模式,用以解决不同迫切程度的故障。该系统不仅实现数据自动下载和自动分析,关键可以实现故障预测维护,避免故障影响运营。该系统应用到轨道交通后,可提升车辆的可用性、管理效率和维修效率,并且能够节约成本、优化设计和提升服务质量。     

司机控制器可靠性试验系统的设计与测试

司机控制器是司机操纵机车的重要部件,其性能的好坏直接影响列车的运行状况。对司机控制器进行可靠性测试是保障其质量最有效的方法。采用Lab VIEW作为系统的上位机开发平台,实时监测显示系统状态;用DSP(数字信号处理)作为控制采集模块,控制司机控制器运动并采集其输出数据。同时,采用一台上位机控制多个DSP系统的主从式网络结构,提高了系统效率并降低了成本。该系统同时对多台司机控制器进行试验。最后对可靠性进行了评估,结果表明该系统满足试验要求,为司机控制器的维修和维护提供了依据。