地铁牵引变电所可靠性分析

随着城市轨道交通的快速发展,地铁牵引变电所的可靠性水平及其可靠性研究成为地铁安全运营的关键。本文将故障模式后果分析（FMEA）和故障树分析（FTA）2种方法相结合,对地铁牵引变电所进行可靠性分析。首先建立完善的FMEA表格,找到牵引变电所所有可能的故障模式、失效后果、故障检测方法及补救措施,再建立牵引变电所故障树,求取故障树的最小割集,并对故障树进行定性分析和定量分析。定性分析找出影响地铁牵引变电所可靠性的最薄弱环节,定量分析计算顶事件的失效概率,得出牵引变电所的可靠度,2种方法的结合为地铁牵引变电所可靠性分析提供一种实用方法。     

基于动态故障树的中低速磁悬浮列车供电系统可靠性分析

为了提高供电系统的安全性和可靠性,CMS-03A新型中低速磁浮列车采用了一定量的冗余设计.考虑到动态故障树方法特别适合于冗余系统的故障建模,采用动态故障树方法对CMS-03A供电系统进行了故障分析.首先给出CMS-03A供电系统冗余设计方案,之后介绍动态故障树(DFTA)原理,然后用DFTA建立供电系统的故障模型,详细分析了该模型;文章的最后给出冗余设计方案与非冗余设计方案的对比分析,讨论了冗余设计方案的优劣.     

磁浮列车系统故障模型的建立与分析

作为一种新型的交通工具,磁浮列车对安全性和可靠性有着极高的要求.系统的故障模型是对系统进行故障预防、故障诊断,从而提高系统安全性、可靠性的重要基础.分析了国防科技大学CMS-03A型磁浮列车的结构,阐述了磁悬浮列车中供电、悬浮、牵引/制动三个重要子系统的结构、工作原理和故障状态,并由此建立了磁浮列车关键子系统的故障模型.结合关键子系统的故障模型,在整理和综合前人研究工作的基础上,提出了一套相对完整的磁浮列车系统故障模型并对故障事件进行等级划分.这是一个开放的模型,可以通过后继的工作对其进行进一步的细化和扩展.模型使用动态故障树方法(FTA / DFTA)中的一些常用符号表达逻辑关系,但并不依赖于故障树方法或者其他某种具体的故障诊断方法,可以作为今后CMS-03A型磁浮列车故障分析研究的平台.     

基于DFTA的地铁车站级综合监控系统可靠性分析

地铁综合监控系统是整个地铁系统可靠安全运行的重要保障,由于其具有可修性、功能相关性、顺序相关性、容错性及冗余性等特点,本文采用动态故障树分析法(DFTA)对其进行可靠性分析。在引入新的动态可靠性指标的基础上,采用直接计算法和Markov矩阵迭代法求解,最后引入分层迭代方法对DFTA进行改进,可减小运算量,使得这些动态指标可应用于地铁综合监控系统整个动态故障树的可靠性评估。本文建立某典型地铁综合监控系统的车站级综合监控系统(SMCS)及其3个子系统的DFTA模型,研究3个子监控系统互联对整个车站级监控系统可靠性的影响。研究分析结果表明,动态故障树分析法在对地铁综合监控系统可靠性的分析中能够考察各子系统互联对系统可靠性的影响,具有较强的实用性。     

微机控制直通电空制动系统的FMEA和FTA分析

分析了系统可靠性分析法中EVIEA和FTA各自的优点,探讨2种方法相结合分析复杂系统可靠性的可行性,进而以某微机控制直通电空制动中的非常制动系统为研究对象,分别运用FMEA和FTA对其进行分析,给出了FMEA分析表并建立了系统的故障树模型;根据布尔代数的运算规则对故障树进行了逻辑简化,得出了系统部件故障的最小割集;利用最小割集对所建立的故障树进行定量计算,得出了系统的可靠性指标.     

基于FTA的站台门门机系统可靠性分析

采用故障树分析法(FTA)对地铁站台门的门机系统进行可靠性分析,以郑州地铁1号线一期故障数据为基础,结合门机系统结构特点建立门机系统故障树,通过定性定量分析得出顶事件故障概率,根据重要度计算结果找出门机系统典型故障原因和薄弱环节,提出站台门门机系统故障优化方案,确保门机系统工作安全可靠。     

GSM-R系统可靠性分析与评估

GSM-R 铁路专用无线通信系统在我国的应用已经起步,其系统可靠性尚待实际营运的考验。本文应用故障模式影响分析法(FMEA)和故障树分析法(FTA)对 GSM-R 系统的可靠性进行了分析和评估, 针对话音业务和数据业务的阻塞问题以及切换与中断问题给出了相应的解决措施,并讨论了提高 GSM-R 系统可靠性设计的相关对策。     

梯形高可靠列车通信网络冗余结构分析

文章构建了一种高可靠的列车通信网络梯形冗余结构的组网方案,分析了该网络的故障保护及冗余切换机制。针对梯形网络这种复杂列车通信网络,提出了一种基于K-端连通性检测简化的动态故障树分析方法,并利用二元决策图简化了故障树计算过程。文章提出的算法综合考虑了通信网络中系统结构、组件的动态修复情况以及拓扑结构对于网络可靠性的影响,简化了故障树模型建模和计算过程。文章采用提出的算法对梯形冗余网络可靠性结合具体算例进行了演算分析。计算表明该梯形冗余网络在相同情景下平均故障间隔时间比采用PRP延长1 513.32 h,比采用HSR延长5 034.61 h,可靠性明显提高。文章构建的组网方案以及提出的可靠性建模方法可为高可靠列车通信网络的网络结构设计与可靠性分析提供新思路。     

改进的故障模式及影响分析在城市轨道交通运营安全评价中的应用

在对城市轨道交通系统进行详细研究的基础上,构建了城市轨道交通运营安全评价指标体系,提出FMEA(故障模式及影响分析)的改进方法.经采用模糊综合评判和序关系分析法改进后的FMEA,克服了传统方法的局限性,并解决了传统方法仅采用简单计算综合评价总值来确定风险等级而造成不够精确的问题.结合实例验证了该方法的合理性和实用性.     

基于贝叶斯网络考虑共因失效的高速铁路牵引变电所可靠性分析

运用一种基于故障树的贝叶斯网络分析法,相比于传统的故障树分析法,它能够灵活地表示不确定信息,并能进行不确定性推理。并提出牵引变电所的寿命分布为指数分布,建立牵引变电所电气主接线的贝叶斯网络模型,对于系统二态性特征以及系统可靠度也符合指数分布,故在牵引变电所中选取β因子模型作为共因失效模型,显式分析方法作为共因失效的分析方法。用MATLAB对考虑共因失效的贝叶斯网络进行编程,并绘制相应的可靠度以及瞬时可用度的曲线图,结果表明在考虑共因失效后系统的可靠度有所降低,意味着得出的结果更接近实际。此外,实现牵引变电所定性和定量的评估,计算其可靠性指标,确定系统的薄弱环节。     

太原铁路枢纽高铁供电运行探讨

随着太原铁路枢纽融入高速铁路网,枢纽内高铁列车数量大量增加,但枢纽内高铁接触网仍由榆次变电所、太北变电所这两座既有普速铁路牵引变电所供电。为保证高铁的供电可靠性,结合太原铁路枢纽内线路及牵引供电设施布置,分析在牵引变电设备各种故障情况下如何快速恢复供电。在榆次或太北牵引变电所发生全所停电故障时,对几个可以实现的越区供电方案进行供电能力计算和比较,提出推荐的越区供电方案。通过良好的供电故障恢复方案,能极大地提高太原铁路枢纽内供电故障恢复速度和高铁列车供电的可靠性。     

基于事故树分析的铁路牵引供电系统可靠性评价

提出一种基于事故树分析的可靠性评价方法,用于描述电气化铁路牵引供电系统各失效原因之间的逻辑关系,并通过定量分析方法计算系统失效概率函数。虽然事故树分析方法被用于评价复杂大系统的可靠性时具有良好效果,但不足之处是需要消耗大量的计算时间。因此,本文又进一步提出一种事故树近似评价方法,根据串-并联和并-串联系统的可靠性函数计算事故树顶事件发生概率的上、下边界,然后计算上、下边界的平均值作为事故树顶事件发生概率的近似值。本文以电气化铁路交流牵引供电系统AT供电方式为例建立事故树,并应用本文提出的近似方法对该算例事故树顶事件发生概率进行计算,证明本文方法与传统的准确评价方法的计算结果之间误差很小,且较大程度减少了评价过程所需的计算时间。     

高速铁路运行牵引变电站接地安全测量计算分析

高速铁路牵引变电站投运之后其接地网与综合接地系统以及电力系统进线避雷线连接,变电站接地拓扑结构发生巨大变化,此时对牵引变电站的接地安全校验不应仅局限于变电站本身。为研究运行牵引变电站接地安全性,现场测试运行牵引变电站分流特性和站址土壤结构,并运用数值仿真计算手段,结合现场实测数据和计算结果对运行牵引变电站开展接地安全分析,同时对比分析牵引变电站接地网连接和不连接进线避雷线时的测量和计算结果。结果表明:高速铁路牵引变电站接地安全校验应结合工程具体情况整体考虑,避免只简单注重接地阻抗值是否低于0.5Ω;牵引变电站接地网连接电力系统电源进线避雷线后,接触电压、跨步电压和地电位升均有较大幅度的下降。研究成果已在深茂高铁沿线牵引变电站接地安全校验中成功应用,通车后牵引变电站安全稳定运行。     

牵引变电所综合自动化系统的设计与实现

研究目的：牵引变电所供电系统是高速铁路运的核心和关键，而牵引变电所综合自动化系统是我国高速铁路的发展目标，因此牵引变电所综合自动化技术是提高供电可靠性及供电质量的关键。 研究方法：本文分析了牵引变电所综合自动化系统的特点、设计原则，阐述了电气化铁道牵引变电所采用分层分布式的系统结构，分别对设备层，间隔层，站控层和调度层的功能进行分析。 研究结果：设计并实现了电气化铁道牵引变电所综合自动化系统，能够实现对变电所的控制、信号、测量、保护、自动装置及远动装置等执行自动监视、测量、控制、保护和通信等。 研究结论：提高了牵引变电所的整体功能和管理水平。     

高速铁路灾害监测系统故障诊断方法研究

作为高速铁路安全保障系统之一,高速铁路灾害监测系统（简称：灾害监测系统）的稳定运行是列车在灾害天气和突发异物侵限事件下安全运行的根本保障。针对灾害监测系统故障数据特点,构建了基于失效模式与影响分析（FMEA,Failure Mode and Effects Analysis）的灾害监测系统故障分析表,对该系统的故障表现、故障原因和影响进行分析。在此基础上,提出了基于随机森林算法的灾害监测系统故障诊断方法。通过对比分析可知,该方法优于传统的基于C4.5决策树的故障诊断方法,有助于灾害监测系统故障的快速诊断、定位和处置,减少人工排查设备故障的工作量,为灾害监测系统的运营维护提供技术支持。     

客运专线牵引变电所主接线可靠性分析

介绍了一种网络法与状态空间法相结合的可靠性分析方法,并将其应用于客运专线牵引变电所主接线可靠性分析中。建立牵引变电所可靠性评估模型,提出了可靠性分析的指标,并对客运专线牵引变电所常用的主接线形式进行了可靠性分析和比较。