基于大数据的高速动车组关键部件故障诊断技术研究

高速动车组的零部件故障是由多种因素引起,故障诊断需要对多个环节及其相互影响规则进行分析判断。关联规则挖掘技术在关联性发现方面有较强的优势,可以充分发现在高速动车组零部件故障与动车组实时状态的关联关系。本文介绍大数据挖掘、关联规则及Apriori算法等基础知识。将Apriori算法用于高速动车组故障诊断,发现故障规律,以生成强关联规则,为高速动车组诊断提供决策依据。     

动车组故障检测机器人系统的设计与实现

介绍故障检测机器人技术在动车组故障检测中的应用,研究以机器人技术代替人工进行动车组车底故障检测,解决检修压力过大,检修能力不足的问题,通过采用动车组故障检测机器人减少人为不可控因素对动车组车底故障检测的精度和工作效率的影响。降低对人工检测的依赖,提高动车组检修工作效率、工作质量、检测故障准确率,为动车组车底故障大数据分析提供数据基础。对动车组故障检测机器人的组成及功能、具体设计及柔性结构的实现进行详细的研究和叙述。     

关于动车组故障轨边图像检测系统的设计

说明了图像检测技术在动车组故障检测上应用的必要性,在介绍目前成熟的客车故障轨边图像检测系统原理的基础上,结合动车组图像检测范围和动车组物理构造,对动车组图像检测内容进行分析。在详细描述了系统采用的关键技术后,给出了动车组故障轨边图像检测设备的设计方案,并对西安动车所系统的应用情况和故障进行了简单的展示,最后提出了未来动车组故障图像检测技术发展的前景。     

动车组高压半刚性电缆终端动态运行特性研究

随着动车组配属列数和运行时间的增加,近年来全路发生多起运营过程中的车顶高压半刚性电缆终端绝缘失效对地放电故障,造成一系列事故影响。文中分析了动车组车顶高压半刚性电缆终端的典型事故,进行了200～300 km/h速度级下的半刚性电缆终端运行振动试验,获得了该型动车组电缆终端的运行振动特性数据,从设计、制造、检测、试验研究等方面给出了对车顶高压半刚性电缆终端运用的优化建议。     

高速动车组清漆脱落故障分析

分析了高速动车组运营过程中清漆脱落故障产生的原因,并根据试验验证提出了合理、可行的修复方案,展望了适合于高速动车组涂料体系的检测标准、检测方法和发展方向。     

CR400AF型动车组高压电缆终端放电击穿故障分析

在概括介绍动车组高压电缆总成基础上,以运用现场发生的一起CR400AF型动车组高压电缆终端放电击穿(正文简称为高压电缆终端放电击穿故障)为例,对电缆终端局部放电产生的表象及危害进行分析,针对故障成因提出对策,旨在为防止和处理同类故障提供参考和借鉴.     

高速列车运行安全监控技术

随着列车运营速度的不断提升,高速列车的运行安全监控技术变得越发重要。从高速动车组的设计、运用和维修保障等方面出发介绍了高速动车组的安全保障体系,采用可靠性、冗余设计和诊断技术的车载安全技术,采用GPRS的动车组远程传输系统信息化技术、数据库诊断及专家系统的地面数据库技术,综合故障维修安全保障技术。以CRH3型动车组为例分别介绍了高速动车组的运行安全监控体系的构成,并提出了高速列车运行安全监控体系的研究方向。     

高速动车组横向悬挂系统失效故障的诊断方法

针对现有基于Kalman滤波技术的故障诊断方法不能有效诊断高速动车组横向悬挂系统失效故障的问题,通过建立高速动车组横向悬挂系统动力学仿真分析模型对高速动车组横向悬挂系统失效故障的特征进行分析发现,高速动车组横向悬挂系统中抗蛇行减振器失效故障对0~10Hz频段内的转向架横向振动加速度信号敏感,二系横向减振器失效故障对0~2Hz频段内的车体横向振动加速度信号敏感;基于此,提出改进的基于Kalman滤波技术的失效故障诊断方法,用于高速动车组横向悬挂系统失效故障的诊断。用该改进方法对转向架横向振动加速度信号进行0~10Hz滤波、对车体横向加速度信号进行0~2Hz滤波,然后计算二者信号的综合新息加权平方和(WSSR),若该WSSR有突变,则表明高速动车组横向悬挂系统发生失效故障。仿真分析结果表明:在车速为300km·h-1速度级下,采用改进方法可以有效地诊断高速动车组横向悬挂系统抗蛇行减振器和二系横向减振器的失效故障。     

高速综合检测试验列车研发设想

综合检测列车是一种综合检测高速铁路质量达标的高速列车。在时速350 km中国标准动车组基础上,研发高速综合检测试验列车,配套先进的高速综合检测试验设备,同时研发代表新技术发展趋势的高速动车组关键系统平台,开展高速动车组新技术工程化应用及试验,进一步提升我国铁路安全综合检测技术水平和动车组技术水平。介绍了高速综合检测试验列车研发的背景、总体目标、总体技术方案和关键技术。     

基于声学诊断技术的动车组风机故障自动识别方法研究

动车组风机负责动车组牵引、供电等关键设备的冷却,一旦出现故障将给动车组运行安全带来危害。目前,动车组风机故障识别主要通过人耳对风机声音进行筛选与判别,易受到人为因素影响,导致误判或漏判。针对人耳诊断动车组风机故障的不足,基于声学诊断技术研究一种自动识别动车组风机故障的方法。利用高速声学采集设备代替人耳,用声学诊断技术代替大脑,将人耳对动车组风机运转声音的经验分析转化为算法和程序语言,对动车组风机声音进行采集分析,实现自动识别及判断动车组风机故障。     

动车组故障检修数据处理技术研究与应用

从我国高速铁路动车组故障检修的实际情况出发,以动车组业务数据的信息化管理为目的,对数据处理技术进行研究,开发出基于移动互联网设备的动车组故障检修专用系统,解决了故障记录数据与工单数据的存储与管理问题,可以明显提高业务数据的管理效率,缩短业务处理周期。     

基于永磁电机的高速动车组牵引变流器的研制

基于永磁电机牵引系统的特点,从系统、主电路、故障保护、结构、散热等方面对基于永磁电机的高速动车组牵引变流器进行研究和分析。试验及实际装车应用表明,牵引变流器能够满足基于永磁电机的动车组牵引系统应用需求,可供后续永磁同步牵引系统技术在相关领域的应用参考。     

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。     

检测系统的多线程数据采集技术

介绍了DJF1型交流传动电动车组制动试验检测系统的数据采集技术及如何在Windows环境下利用多线程技术实现高速、可靠的A/D数据采集。     

下一代高速智能化动车组研发构想

根据对国外下一代高速动车组的调研,基于我国高速动车组的发展现状、关键智能技术,以及智能化高铁发展战略,提出未来高速智能化动车组将基于以太网技术、大容量车-地传输技术、智能化物联网技术、自动驾驶技术及辅助驾驶技术、旅客在途智能化服务技术、智能化运维技术、系统集成融合技术等的发展,在更智能化、更节能、更安全、更经济、更舒适、更友好等6方面进行提升,最终推动智慧融合的下一代高速动车组技术平台建设及大数据构架下的全产业链的技术创新。     

高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统研究

为解决高速铁路列车自动防护（ATP,Automatic Train Protection）系统车载设备故障定位困难、人工检查任务繁重等问题,研制高速铁路ATP车载设备健康状态监测及智能诊断系统。该系统由轨旁检测设备、车载诊断记录单元和地面维护中心设备构成。车载诊断记录单元自动采集ATP车载设备各单元应用软件的日志数据及关键部件电气特征数据,并通过车–地无线传输通道将数据传输至地面维护中心;轨旁检测设备根据不同车型,准确地采集动车组车外ATP车载设备的图像及安装测量数据。该系统能够自动识别ATP车载设备的外观缺陷和安装异常,提供ATP车载设备健康状态监测和故障分析诊断功能,有助于提高ATP车载设备维护效率。     

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。