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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

地铁车辆制动系统故障预测与健康管理技术研究

为了提高地铁车辆制动系统的运维效率,避免制动系统过度维修造成资源浪费,设计了地铁车辆制动系统故障预测与健康管理系统,研究了电空制动系统典型部件的故障诊断与故障预测方法,详细叙述了制动系统健康管理系统的功能,提出了制动系统健康管理系统车载PHM单元以及地面PHM平台的设计方案。     

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。     

基于跨系统数据融合的轨道车辆PHM技术研究

针对目前轨道车辆故障预测与健康管理（PHM）技术应用中存在的监控数据利用率较低、专业综合率不高、故障综合判断率较低的问题,文章提出基于跨系统数据融合的PHM技术方案,详细分析了PHM系统的架构,并利用信息融合和数据挖掘技术建立跨系统数据融合的整车安全性、舒适性、车辆定位、故障应急处理的PHM模型。该技术方案已在广州市轨道交通项目中得到应用,并在实际应用中不同程度地降低了运维成本,提高了故障决策效率。     

基于5G技术的动车组车载数据传输及监控系统研究

介绍动车组车载数据的传输和应用现状,根据5G的应用场景,提出基于5G技术的动车组车载数据传输及监控系统总体架构,明确系统的运行状态实时监控、故障报警关联分析和大数据预测分析功能,利用5G技术的增强带宽、高可靠、低时延和网络切片关键技术,实现对动车组更精准、全面的实时监控,为动车组的运行安全提供了保障.     

GPRS在动车组车载故障信息无线传输过程的应用

本文介绍了动车组故障诊断系统中,车载实时数据和故障报文通过GPRS传输到地面服务器的具体实现过程.GPRS模块采用了西门子MC55模块.GPRS模块通过向串口中发送AT指令,实现向地面服务器传输车载实时报文,为地面管理人员及时了解动车组运行状况并进行故障处理提供方便.     

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。     

CR400BF平台动车组故障预警预测研究

根据动车组运维现场实际需求,基于动车组状态参数监控标准、车载报故障逻辑,以及现场重点故障特征等信息,建立故障预警预测模型,制定预警预测故障代码及故障处置建议措施。依托动车组故障预测与健康管理系统开展模型试用,验证了模型的可行性和适用性。通过开展CR400BF平台动车组故障预警预测研究,为动车组的远程监控提供了有力的技术支撑,有效降低了动车组的运行安全风险,保障了动车组的运行秩序。     

钩缓系统PHM技术及应用

针对目前机车钩缓系统主要依靠离线检修的现状,为了及时发现钩缓装置的故障,减少离线检修频率,实现钩缓装置运行寿命预测,文章提出可以监测钩缓系统服役过程中性能变化的在线故障预测与健康管理（PHM）技术,并对钩缓系统PHM技术方案与应用进行了详细阐述。装车试验结果验证了该PHM技术对车钩裂纹在线识别的有效性。     

铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案研究

铁路供电故障预测与健康管理(PHM)系统是以大数据技术为核心,以供电管理信息系统、6C数据中心、SCADA系统为支撑,按照国铁集团-铁路局-供电段三级管理架构进行设计和建设的供电设备大数据分析管理平台.基于大数据框架的PHM系统涵盖针对高速铁路接触网和牵引变电所的PHM技术方案,在多时空尺度上实现铁路供电故障预测与健康指标评估,全生命周期可靠性、可用性和可维修性的可视化分析和风险评估,以及优化维修决策.本文阐述了铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案的基本设计原则和系统架构,并对该平台涉及的关键技术和系统重要功能进行了探讨.     

动车组故障预测与健康管理(PHM)体系架构研究思考

从我国动车组故障预测与健康管理(PHM)技术现状出发,利用需求、功能、逻辑和物理架构(RFLP)的概念指导PHM架构设计,从不同层级、业务的需求分解,到PHM系统对动车组各业务场景的核心功能,再到各环节逻辑架构,最终形成考虑当前数据传输、信息化现状的物理架构,以便最终工程化实施落地,形成适用于我国动车组的PHM体系架构...     

牵引系统PHM技术研究与应用

根据城轨智能化和运维智能化的发展需求,结合牵引系统的工作原理和用户的实际需求,提出城轨列车牵引系统的故障预测和健康管理系统的设计方案,建立车载子系统、车载系统和地面大数据平台的 3 层系统结构,设计电压/电流传感器、接触器等电气部件的故障预警功能和牵引系统的健康评估功能,并对该系统的应用前景进行展望。PHM系统的应用对提高城轨列车牵引系统的检修维护效率和运营效率具有积极的推动意义。     

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。