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ITCS系统是当今较先进的无线列车控制系统之一,已经成功地运用到我国的青藏铁路. 本文分析了ITCS系统功能及车载控制设备的结构;讨论了ITCS系统车载控制单元的可靠性,基于故障树对系统可靠性评估的一般步骤;依照本系统的典型配置和实际工作过程,定义系统的故障模式;并根据故障模式和可靠性预测建立了系统的故障树;在此基础上,根据马尔可夫过程的特性,对与门、或门进行计算推导,实现了整个系统的可靠性定量计算;最后结合项目实施,对故障状态下的应急策略进行了详细分析.     

城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性评估

为了掌握城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性,寻找继电保护系统薄弱环节,为故障排查提供指导,进行城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性评估研究. 首先针对城市轨道交通牵引变电所继电保护系统特点,确定可靠性指标;其次根据系统构成及其故障模式,建立继电保护装置故障树模型以及不同配置方案的保护系统故障树模型;最后考虑微机自检功能,基于马尔科夫理论及蒙特卡洛方法,仿真计算城市轨道交通牵引变电所继电保护可靠性指标. 研究结果表明:方法能够获取丰富的可靠性指标,进行牵引变电所继电保护可靠性评估,从而识别系统薄弱环节;自检率为0.9时,继电保护装置误动故障概率占装置故障概率比例高出拒动故障17.93%,装置误动及拒动自检成功率分别为86.09%与74.37%,保护装置可用度为99.88%;后备保护能够降低保护系统拒动概率,但由其误动造成的保护系统误动占比30%～50%,因此,在选用保护配置时需要考虑保护误动风险影响.      

动车组空气供给系统动态可靠性分析

空气制动系统作为动车组重要制动方式之一,对动车组的安全运行至关重要.而空气供给系统是空气制动系统的重要组成部分,且具冗余、备份等动态特性.针对当前空气供给系统可靠性分析中的基础数据多源异构、动态故障树计算复杂等问题,提出了模糊动态故障树的可靠性分析方法,结合模糊理论和专家调查法,将动态故障树的静态子树和动态子树转化为条件概率表,降低计算难度.首先根据专家知识库和历史数据构建空气供给系统动态故障树分析模型;其次根据相应的规则将动态故障树中的逻辑门转化为条件概率表,将分析模型转化为模糊动态分析模型.最后根据各基本事件的故障概率计算出上级事件的模糊可能性,并对各基本事件的重要度进行分析,根据分析结果找出影响系统可靠性的薄弱环节.分析结果与实际情况符合,证明了所提方法的正确性.     

故障树分析在计算机联锁系统中的应用

应用故障树分析方法对计算机联锁系统进行了可靠性的分析,用故障树讨论了其故障的原因与影响的逻辑关系,并提出了进一步的改进措施及建议.     

车载微机的可靠性研究

通过对机车工作环境和车载微机运用条件、特点的分析,首先归纳出车载微机的各种典型故障模型,并对这些典型故障的表现、分布及参数估计进行了分析研究．结合工程设计实践经验,对车载微机系统的避错设计、软件的可靠性设计、车载微机系统的可靠性保障等问题进行了探讨,提出了车载微机的可靠性设计的原则和方法．经实际运行验证,达到了预期性能,效果很好．     

地铁车门系统失效故障树仿真分析

利用FTA技术,建立地铁车门系统失效故障树模型,根据故障树基本事件(底事件)对应的故障率以及分布规律,运用蒙特卡洛(Monte Carlo)法对地铁车门系统可靠性进行模拟计算,得出了地铁车门系统失效概率模型,同时将仿真结果与理论计算结果进行了对比分析.结果表明:仿真结果与理论计算比较吻合,计算方便、可靠、快捷,提高车门系统的可靠性,为日常维护提供了依据,同时此方法适用于部件服从任意分布类型,体现了其处理复杂系统可靠性问题的优越性.     

故障树自动生成技术研究

研究了故障树的故障传播机理,建立了系统结构模型,将故障树分解为编号、元部件名称信息表和传递矩阵表,并在此基础上形成模型数据库;给出了在故障树自动生成时,通过编程将子故障树信息读取、还原、重组的过程,最终得到整个系统故障树的算法流程.     

燃料电池发动机故障诊断专家系统设计与研究

针对自主研发的60 kW车用燃料电池发动机的可靠性与安全性要求,结合实际研发经验和燃料电池的工作机理,设计了其基于故障树的故障诊断专家系统.根据其常见故障模式,建立了系统的故障树模型,用字段和代码表示各节点的树状层次关系从而构建知识库,通过模糊产生式规则对知识进行表达,采用正向推理方式实现系统的推理,并基于VC++语言开发出了燃料电池发动机的故障诊断专家系统.该系统人机界面友好、知识库维护方便,具有一定的自学习功能.最后,以氢气供给子系统失效为诊断实例,阐述了系统的故障诊断过程并验证了其有效性和实用性.     

电控天然气发动机动力不足的故障树诊断分析

电控天然气发动机采用电子控制装置来控制发动机供气过程.电控系统通过各传感器将发动机温度、空燃比、油门状况、发动机转速、负荷、曲轴位置、车辆行驶状况等信号输入电子控制装置,电子控制装置根据这些信号参数,计算并控制发动机各气缸所需要的供气量和供气时刻,保证发动机始终工作在最佳状态.如果上述控制中某一环节出现问题,就有可能出现发动机动力不足等故障.故障树分析法就是把研究系统的最不希望发生的故障状态作为故障分析的目标,然后寻找直接导致这一故障发生的全部因素,再找出造成下一级事件发生的全部直接因素,一直追查到那些原始的、勿须再深究的因素为止.     

基于故障树的轨道交通通信系统可靠性研究

介绍了轨道交通通信系统的基本组成部分和故障树分析法的理论基础,在分析通信系统功能框图的基础上,对通信系统进行可靠性研究.构建了轨道交通通信系统故障树,采用最小割集分析法进行了故障树定性分析,并描述求解通信系统可靠度方法.应用故障树分析方法,对提高轨道交通通信系统的可靠度很有帮助.     

RW22空调软卧车空气调节系统的微机控制

ＲＷ２２型空调软卧车的空气调节系统原是固定逻辑式接触器继电器控制系统，该系统可靠性差，占的空间体积大，易损坏，常因故障而停机，因此，不能满足人们对软卧车舒适性的要求，为提高软卧车空调系统的可靠性，减少故障率，采用可编程序控制器代替原控制系统中的继电器部分。文章分析了原系统控制要求，论述了用ＰＣ实现的控制过程及电气控制保护。     

铁路发电车供配电装置微机监控的实现方法

分析了目前铁路发电车采用继电器-接触器控制与仪表监测系统存在可靠性差、维修工作量大及工作人员的劳动强度高等问题,提出基于日本三菱电机公司的控制与链路系统(Control& Communication,CC-Lock)的铁路发电车微机监控系统的总体方案,给出了发电车供配电装置微机监控的解决方案.该系统可实现对发电车柴油发电机组、供电系统的自动监测,降低设备故障率,减轻工作人员的劳动强度,为CC-Link现场总线技术在其他领域的应用提供了参考.     

基于事故树的铁路行车系统可靠度模糊评定方法研究

针对铁路行车系统,先采用事故树分析法对系统进行定性和定量分析,提出了两类情况下对影响系统可靠性的主次因素划分及其模糊评判权量的计算方法;再利用多层模糊综合评判方法对系统建立可靠度动态评定模型,针对各因素属性特点,提出了扩展评判集的概念和求解扩展评判矩阵的方法;通过提出扩展评判矩阵的收缩方法,得到收缩向量,给出了系统可靠度算式;对铁路行车追尾事故防护系统进行实例分析,分析表明该方法对系统的可靠度能够做出正确的判断.为铁路车务段行车安全提供了新思路,对加强车务段行车安全管理作业,保证铁路运输安全畅通具有重要意义.     

基于Petri 网模型的铁路快捷货运产品可靠性评价

为准确评价及预测铁路快捷货运产品的可靠性,在全面分析铁路快捷货运产品可靠性影响因素的基础上,建立用于产品可靠性评价的故障树模型,并采用下行法求取故障树的最小割集;结合Petri 网建模方法与故障树基本理论,将产品故障树转化为 Petri 网仿真模型,并证明两者的等价性;利用Matlab 仿真软件进行基于关联矩阵的Petri 网模型求解,并以北京-上海间特快货物班列为例,得到该产品的可靠度及故障因素重要度排序.实证结果显示,应用Petri 网模型来求解产品可靠性评价问题,不仅能够有效提升求解过程的效率,而且准确易行.研究成果可以为提高铁路快捷货运产品可靠性和市场竞争力提供科学依据和必要支撑.     

基于CPN高铁临时限速数据融合方案验证

高速铁路列控系统中C3单元和C2单元相对独立控车,两套系统中的列控数据在系统层之间缺乏共享和约束机制.本文在分析系统结构和数据传输特性的基础上,提出一种基于数据融合,提升高速铁路临时限速安全性的方案,并利用有色Petri网（CPN）对融合方案进行建模.通过仿真软件分层和赋时功能构造系统顶层模型、临时限速生成子模型、故障子模型、融合子模型和时间序列,模拟临时限速信息传输过程中的系统状态和行为.仿真结果表明：在故障注入情况下,数据融合方案在一定程度降低了错误数据的输出,提高了系统的安全性.     

基于S注入法的自闭贯通线路故障定位系统

将S注入法和无线传输节点相结合，利用传感器网络的自组网功能以及高容错性构建了无线节点通信网络．提出了采用传感器网络技术的铁路自闭贯通线故障定位系统．该系统由信号注入装置、无线节点、开关站无线处理单元和智能故障信息处理系统构成．通过无线节点检测注入信号．智能故障信息处理系统接收无线节点传来的检测结果，并判断故障位置．注入信号的电源为恒流源，频率范围为220～320Hz．设计了并列方式和交错方式两种检测节点的布置方案．这两种方式均能满足信息传输可靠性的要求，但并列方式的系统可靠性比交错方式提高了2倍．该系统定位精度可根据需要调整．     

Fault tree analysis of feeding control system for computer numerical control heavy-duty horizontal lathes with multiple common cause failure groups

The lathes are basic machine tools for manufacturing cylindrical parts. In recent years, the DLseries computer numerical control(CNC) heavy-duty horizontal lathes(HDHLs) have been widely used in the transportation, energy and aviation industries. High availability of the CNC heavy-duty lathes is demanded to guarantee the efficiency and benefit of these manufacturing industries. As one of the key subsystems of the HDHLs, the feeding control system is studied in this paper on reliability modeling and reliability analysis. The fault tree analysis(FTA) method is used for reliability modelling of the feeding control system. Considering the multiple common cause failure groups(CCFGs) existing in the system, a modified beta factor parametric model is introduced to model the common cause failure(CCF) in system. The reliability of feeding control system is then obtained and the effect of CCF on the reliability of the whole system is studied as well.     

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故障检测与隔离是保证组合导航系统容错性能的重要措施。本文针对车辆导航系统的可靠及安全性需求,分析了组合导航系统的传感器故障特性,建立了包含三个数据通路的车辆组合导航系统容错设计结构,提出了一种基于主成分分析的故障检测与隔离算法。该算法利用数据的相关关系,采用正常条件下的导航历史数据建立统计PCA模型,通过一定的统计量控制限检验新的导航数据样本相对于模型的背离程度实现故障检测,并根据不同数据通路的故障检测结果动态调整导航子系统的有效性因数,从而隔离故障造成的影响。仿真结果表明,该算法实现简单,能够有效实现对组合导航系统故障的检测与隔离。     

煤炭码头自动化运输系统容错控制方法

为了解决煤炭码头自动化运输系统对控制的可靠性和安全性要求,提出了一种容错控制方法。运用径向基函数神经网络构造故障诊断器,通过容错故障范例检索,建立了从故障诊断到控制律重构之间的映射关系,实施运输系统的控制律实时重构。应用结果表明:所提出的容错控制方法明显提高了煤炭码头自动化运输系统的技术性能和安全可靠性,系统的各类故障的识别率大于97%,各类故障的误诊率小于1%,系统的有效度由原来的90%提高到98%以上。