智能动车组车载PHM系统探讨

新一代复兴号智能动车组搭载了车载故障预测与健康管理(PHM)系统,实现了动车组故障的预警、预测等功能.根据现阶段智能动车组车载PHM技术方案,重点阐述车载PHM系统应用现状,同时结合实际工作中地面PHM系统较为完善的开发应用经验,进一步探讨车载PHM系统与地面PHM系统相互融合的设计需求、技术方案及应用场景.     

故障预测与健康管理技术在动车组中的应用

动车组维护策略优化研究日益受到重视,其中故障预测与健康管理(PHM)技术以及基于状态的维修是目前动车组维护策略优化的重点。分析了PHM技术的现状和发展趋势,结合技术架构对动车组车载PHM系统、车地PHM系统、地面PHM系统等技术进行分析,并对PHM系统进行验证。分析结果可为PHM技术在各类轨道交通车辆中的应用提供参考。     

动车组故障预测与健康管理技术的研究及应用

简述了PHM技术的发展现状,结合动车组的功能结构及运维特点,提出了适用于动车组列车的PHM技术体系和系统架构方案,阐述了基于PHM技术而开发构建的动车组PHM系统的功能及技术方案,并以车轮多边形故障预警预测和牵引电机通风装置视情维修为例,简述了部分功能模块的阶段性应用成果。     

动车组PHM模型数据处理架构优化及关键技术研究

动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostics and Health Management）模型研究工作围绕动车组运维数据开展。数据是动车组PHM模型的驱动力，数据计算是动车组PHM模型的核心。文章从动车组PHM模型应用现状出发，对动车组PHM模型数据架构进行了优化设计，研究了动车组车载信息无线传输系统（WTDS,Wireless Transmission Device System）数据清洗及存储等关键技术，提升了PHM模型源数据处理效率。     

动车组PHM技术应用现状及展望

文章简要介绍了故障预测与健康管理(PHM)的技术发展过程、主要功能,对目前动车组故障预测与健康管理的现状及存在的不足进行了阐述,提出了动车组未来PHM技术框架和实施方案,展望了动车组PHM技术应用前景。     

基于MBSE的动车组设计方法研究及应用

为解决传统的基于文本的系统工程方法在进行动车组设计时前后信息不一致、版本错误和可读性差等问题,采用基于模型的系统工程(MBSE)研究适用于动车组的设计方法,并以某型动车组车门控制系统为例进行适用性分析。结果表明:基于MBSE的动车组设计方法包括需求分析、功能分解、系统架构生成3个设计阶段,以及对各设计阶段进行关联的4条设计回路;基于SysML语言构建车门控制系统的需求和用例模型、功能模型及逻辑和物理架构模型,建立各模型间的关联关系,论证了所提出的设计方法适用于动车组的设计任务;提出的设计方案既能有效支持动车组内部的设计过程表达,又能保证不同需求、功能、结构和行为模型间的关联性和一致性,并可对设计结果进行追溯,帮助设计者优化现有设计迭代过程。     

基于人工智能的高铁动车组智能运维数据分析系统的构建

针对高速铁路（简称：高铁）动车组部件故障诊断和预测的业务需求,依托动车组故障预测与健康管理（PHM,Prognostic and Health Management）系统,在基于人工智能的高铁动车组智能运营维护（简称：运维）算法研究平台中构建高铁动车组智能运维数据分析系统。介绍了高铁动车组智能运维算法研究平台的架构,以及高铁动车组智能运维数据分析系统的数据处理流程和关键算法。并以高铁动车组客室空调为例,选取客室空调相关传感器数据进行数据分析,得到影响客室空调健康状况的特征,并对聚类结果进行健康度数据标注,作为客室空调健康评估模型开发的基础。     

京张高铁智能动车组PHM系统以太网传输规范

根据PHM系统特点,在IEC61375、OSA-CBM等有关标准基础上适当进行扩展或设计,形成PHM系统通信协议规范,适用于与PHM系统有关的数据通信。该规范可使PHM系统能够处理更为精准、多元、复杂的数据,为建立动车组故障预测与健康管理系统提供参考,能够更好地保障动车组运行安全,延长动车组使用寿命,降低动车组的维护成本。     

基于S1000D的动车组技术信息标准化管理

交互式电子技术手册(IETM)能够有效降低复杂装备全寿命周期费用,提高技术信息管理效率和精度,还能够通过实施标准化促进产品国际化。探讨S1000D标准下的动车组IETM创作方法,结合我国动车组运用和检修业务发展现状,设计动车组技术信息管理平台的总体架构和主要功能,并以维修工艺类技术信息为重点着手研究,提出铁路技术信息的跨组织协同编制流程,以及该平台与其他铁路生产系统的业务集成模型。     

城市轨道交通制动系统PHM技术研究与应用

通过分析城市轨道交通制动系统PHM技术应用现状,结合PHM建设理念,介绍如何在城市轨道交通制动系统开展PHM技术研究与应用。提出制动系统PHM目标及架构,从数据采集与处理、异常检测、故障诊断及故障预测方面对制动系统PHM主要功能进行阐述,并结合相关案例进行说明。     

高速动车组远程数据地面应用系统的设计及关键技术研究

为更好地利用动车组车载实时监测数据，实时掌握动车组技术状态和故障信息，进一步保障动车组运行安全，依据CRH3C型、CRH380B及CRH380BL型动车组运用经验和现场需求，设计了高速动车组远程数据地面应用系统的总体架构、逻辑架构、物理架构、功能架构，并对系统关键技术进行了研究。基于本文设计的系统已成功上线，应用效果良好，验证了本文进行的设计科学实用，可以指导系统建设。     

动车组故障预测与健康管理系统方案研究

结合国内动车组实际需要和列车运行传感技术的发展现状，对现阶段建立动车组故障预测与健康管理地面系统的数据、用户及业务需求进行了分析，提出了基于超融合技术、铁路总公司和动车段两级硬件部署、铁路总公司–铁路局–动车段–运用所四级应用的系统设计方案，明确界定了故障预测与健康管理系统与既有动车组管理信息系统的接口和预测故障的闭环管理机制，并对动车组健康管理系统的应用前景进行了展望，对建设动车组PHM系统，实现动车组视情检修，提高动车组运用、维修效率进行了积极的思考。     

高速动车组大数据PHM系统研究与应用

针对延长高速动车组使用寿命和提高使用效率的问题，在研究了工业大数据、故障预测与健康管理（PHM）的定义和应用、PHM相关标准以及国外PHM软件开发平台的基础上，搭建了基于大数据的车载、地面故障预测与健康管理系统一体化的功能架构并提出技术实现方案，应用动车牵引电机轴承温度健康状态模型,以牵引电机轴承温度和环境温度数据为基础,进行了实例分析。     

动车组轮对全生命周期管理平台研究

动车组轮对的全生命周期管理是当前动车组信息化管理的一项重点任务。文章总结目前我国动车组轮对信息化管理的现状,分析动车组轮对全生命周期管理的需求,提出动车组轮对全生命周期管理平台架构。通过该动车组轮对全生命周期管理平台,动车组轮对的各制造、检修、运用单位可以最大限度地利用动车组轮对生命周期中产生的各种数据,降低成本,提高收益。     

基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM故障筛选的设计与实现

列车发生故障时,车载设备数据记录与无线传输装置(DRWTD)接收到相应故障数据,通过无线信号实时发送给预测与健康管理(PHM)地面系统。由于DRWTD在发送周期以及通过无线传输时可能会因信号不良原因与PHM地面系统通信中断,导致PHM地面系统接收到的故障数据与原始数据出现偏差。为此,文章提出一种对故障数据进行筛选的处理模型,并且采用MapReduce并行计算,设计了基于MapReduce的CRH2型动车组网络控制系统PHM地面系统故障筛选工具软件,实现了PHM故障数据筛选的目的。     

地铁接触网关键设备 PHM 平台建设的规划探讨

为保障城市轨道交通系统的安全稳定运营,开展地铁接触网关键设备故障预测与健康管理(PHM)平台建设与方案研究。以大数据和云计算技术为核心,设计接触网关键设备PHM平台系统结构,整合接触网维护管理信息和检测、监测数据,评估系统所需的硬件资源,提出结合现有接触网监测管理系统的硬件方案。实现基于贝叶斯网络推理模型的接触网关键设备及零部件的故障诊断、多维度健康状态评价及基于隐马尔科夫模型的维修前剩余时间估计三大功能,最终形成一套从系统到零部件的接触网闭环健康管理体系。论述研究接触网关键设备PHM平台的必要性和可行性,探讨接触网关键设备PHM平台的系统结构、功能设计及可视化呈现。     

高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究

为保障高速铁路安全、稳定、高效运营维护,将故障预测与健康管理(PHM)的理念与方法应用于高速铁路牵引供电系统,开展高速铁路牵引供电系统PHM技术架构与方案研究。结合系统特点,构建高速铁路牵引供电系统PHM总体技术框架,并针对接触网系统和牵引变电所分别设计具体PHM技术方案与主要功能。     

转辙机的故障预测与健康管理技术

阐述国内外转辙机故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的发展现状,提出转辙机PHM技术的原理框架,并给出转辙机PHM技术的关键点,包括敏感参数分析、数据采集、故障物理分析、特征提取、健康评估、故障诊断、故障预测以及决策计划等,为转辙机PHM技术的工程应用提供理论基础。     

基于RFID的CRH型动车组关键配件全生命周期跟踪管理系统研究

本文立足于CRH型动车组关键配件全生命周期跟踪管理的实际需求,通过对国内外现状进行分析,提出基于RFID的CRH型动车组关键配件全生命周期跟踪系统解决方案.为快速、准确、及时地完成动车组关键配件各种业务信息的采集、处理和传递,加强动车组关键配件全生命周期内各业务环节的管控,为动车组的高效检修、安全运营和维修成本管控提供有力的支持.     

城市轨道交通自动售检票系统区域中心总体设计

通过分析城市轨道交通网络化运营特点,对城市轨道交通自动售检票系统(AFC)提出新的运营需求。从提高运营效率,节约运营成本的角度分析了该系统的区域中心(ZLC)所需具备的功能。为满足区域化管理需求,对ZLC进行总体规划,并从核心业务后台、核心业务前台以及支持与分析系统三大模块,探讨了ZLC的功能架构,详细分析了各模块及其子模块的构成与功能。