融合RCM、PHM和数据挖掘的城市轨道交通车辆维护决策技术研究

提出了一种用于轨道交通车辆系统维修决策的RCM(以可靠性为中心的维修)可靠性评估的新方法。针对轨道交通车辆系统故障机理复杂,影响因素冗多,提出基于RCM、PHM(故障预测与健康管理)和数据挖掘算法相融合的方法来构建系统的维护决策模型。与传统方法的区别在于,该方法能够更精准地定义维护模型,并获得系统的最优维护间隔,计算效率高,适用于复杂状态系统的可靠性计算。该方法可有效降低传统RCM的维护不足现象,降低运维成本,具有一定的推广应用价值。     

面向PHM的高速列车谱系化产品技术平台开发和实践

为实现不同速度等级、不同运用环境下高速列车的快速设计、快速制造以及保证谱系产品的健康运营和管理,提出并构建由数据平台、设计平台、制造平台和健康管理平台组成的面向故障预测与健康管理(PHM)的高速列车谱系化产品技术平台。首先,剖析高速列车谱系化与健康管理平台的融合机制,集成零部件研制与使用阶段的研发数据;其次,从技术架构设计和逻辑架构设计2个方面,基于数据挖掘、模块化、元模型、定制设计以及PHM等技术,开发面向PHM的高速列车谱系化产品技术平台;最后,以时速200~400 km的CRH6,CRH380A,CR300AF,CR400AF动车组系列产品为例,对平台进行工程实践,验证该平台的有效性。结果表明:该平台能够提升产品的研制效率,满足市场的多样化需求,并保障复杂环境下高速列车的健康运营,提升高速列车的运用效率和运营品质。     

用于大功率永磁直驱电力机车驱动系统的PHM系统研究

大功率永磁直驱电力机车在线路运用考核期间需利用PHM系统跟踪驱动系统的过程数据,通过PHM系统可持续监测永磁电动机轴承温升、振动及转向架关键部件振动、位移、应力情况,深入分析永磁直驱系统的特点,充分验证大功率永磁直驱系统的可靠性,为后续大功率永磁直驱技术的推广应用提供技术数据和依据。文章介绍了用于实时监测大功率永磁直驱电力机车驱动系统的PHM系统的基本方案、系统组成和试验验证等。     

轨道交通装备故障预测与健康管理系统分析

ZHANG Bo(CRRC Chang Chun railway vehicle Co., Ltd., 130062, Changchun, China)     

基于油液监测的船舶柴油机故障预测与健康管理技术研究

以连续监测收集的油液光谱数据为依据,提出了基于统计过程控制（SPC）的船舶柴油机故障预测方法,将主要磨损元素的质量浓度梯度作为质量特性指标,运用SPC技术对各质量特性进行了统计分析.结果表明,此船舶柴油机可能存在异常因素而导致磨损状态处在统计控制之外,需要查找故障的根源;并基于上述获得的油液监测数据,利用投影寻踪（PP）方法对此船舶柴油机整机性能退化程度进行了综合评定,制定了相应的评判标准.     

基于PHM的船舶维修大纲的优化研究

为了改变船舶落后的传统维修理念,完善并优化设备的维修大纲和维护计划,引入故障诊断与健康管理(PHM)技术,建立了基于PHM的船舶维修大纲的优化系统,并介绍了系统的体系结构、工作平台和优化流程。以某航道单位挖泥船为对象进行实例分析,剖析其全寿命周期维修性变化趋势,通过维修大纲的优化提高了船舶设备的可靠性和维修性。     

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。     

调度集中综合维护系统研究

在分析调度集中维护需求的基础上,采用模块化的设计方式对综合维护系统的体系结构和关键功能进行设计,采用专家系统实现故障处理向导,并扩展出故障预测与健康管理的功能。     

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。     

PHM 技术在城市轨道交通AFC系统中的应用研究

为解决传统AFC系统运行维修方法的滞后性及可靠性低等问题,文章通过研究将PHM技术应用于北京市轨道交通AFC系统的方案,拟为AFC系统提供一套经济有效的故障诊断及健康管理方式,满足日益增长的轨道交通出行量对综合保障能力的匹配需求,以此解决日益凸显的AFC系统技术含量日趋提高而维护手段和能力相对薄弱的矛盾问题。同时,通过预测AFC系统在短时期内可能出现的故障,给出具有针对性的处理方法或明确在未来一段时间内如何预防故障出现,以保证在执行任务过程中,AFC系统始终处于良好的技术状态,以期合理分配设备维修时间,提高维修效率,并降低维修成本。