[發明專利]軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統

有效

• 申請號: 201210363416.0
• 申請日: 2012-09-26
• 公開（公告）號: CN102879680A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 成庶;丁榮軍;付強;向超群;陳雅婷;于天劍;陳特放;李蔚
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01M17/08
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 黃美成

技術領域

本發明涉及一種軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統。

背景技術

我國鐵路的快速發展，不僅增加了鐵路里程和鐵路運輸總量，也增加了各鐵路局所管轄的機車車輛。隨著各大中城市城軌交通的發展，地鐵輕軌車輛也在迅速增加。這些大量增加的機車車輛型號多樣不僅包括了以前的直流韶山系列，也包括了最近上路的交流和諧各型號機車和CRH各型號動車組，還包括各種城軌地鐵車輛。為了車輛的運行安全，所有車輛在運行一定時間后，都需要進行檢修。現有機車車輛型號眾多，但是檢修單位的現有檢修設備大多都是針對某一車型，某一具體部件。在檢修時，工作人員需要不停的更換測試裝備，更換各種測試品，大大增加了檢修人員的工作量，增加了檢修單位的檢修費用，同時也影響了檢修的效果，直接威脅到行車和旅客的安全。因此急需一種適應于各種車型，可以對整車所有關鍵部件進行測試的檢測及故障診斷方法及系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統，該軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統通用性好，故障診斷速度快。

發明的技術解決方案如下：

一種軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法，將通過數據采集模塊采集的信號輸入到故障診斷模塊中，得到故障診斷結論；

所述的故障診斷模塊中設有專家系統規則庫，專家系統規則庫存儲有與故障

相關的多條規則；專家系統規則庫采用故障樹表征各條規則的相互關系；

故障診斷過程為基于重要度的數據匹配過程；

重要度定義為P_C|T=P_C/P_T，其中，P_C為最小割集C的發生概率，P_T為故障樹頂事件的發生概率；

將采集的數據與專家系統規則庫中的規則按照重要度從大到小進行匹配；如果匹配成功，則輸出匹配結果，給出故障結論；

如果遍歷整個規則庫均無法匹配成功，則表示未發生故障。

匹配的過程為：比如某一條規則為：

“規則M：如果電流值大于閾值K，則過流故障”

匹配的過程為：采集電流值i，將i與K比較，若i>K，則完成匹配，輸出結論為“過流故障”。

專家系統規則庫的建立方法為：

專家系統規則庫由多棵故障樹組成，每一棵故障樹分別與一種故障相對應；針對某一故障的故障樹的構建方法為：獲取對于某一故障的故障樹的所有最小割集，再將故障樹的每一個最小割集轉換為知識庫中的一條規則，從而形成針對某一故障的一棵故障樹；

故障樹中的上下級節點之間的關系為“與”或“或”的邏輯關系。

一種軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷系統，采用前述的軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法進行故障診斷；

軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷系統包括數據采集模塊和故障診斷模塊。

數據采集模塊包括上位機、交流可調電壓源、交流可調電流源和數據采集單元；

交流可調電壓源和交流可調電流源的輸入側均通過接觸器或斷路器與交流電源連接，待測設備接交流可調電壓源的輸出端或交流可調電流源的輸出端；

數據采集單元用于采集電流傳感器信號、電壓傳感器信號、速度傳感器信號、溫度傳感器信號和壓力傳感器信號，并將采集的信號傳輸給上位機。

有益效果：

本發明的軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統，打破了以往檢測設備只能針對某一固定車型，某一固定設備進行檢測的傳統。它不僅可以對機車幾乎所有關鍵部件（受電弓、高壓斷路器、高壓電壓互感器、原邊電流互感器、牽引變壓器、牽引變流器、牽引電機、輔助變壓器、輔助變流器、蓄電池充電機）進行測試，還能對系統進行聯合測試，進行故障診斷。而且適用于所有軌道交通車輛，它是一種通用的檢測及故障診斷系統及方法。

該系統整體上包括關鍵部件狀態檢測和故障診斷兩部分。關鍵部件狀態檢測可以模擬給出機車運行所需主要狀態信號，并實時采集關鍵部件的信息，通過網絡發送到主機。整車故障診斷：從網絡上收集各關鍵部件發送來的數據，通過特定的診斷算法對機車進行故障診斷。

本發明的軌道交通車輛裝備通用檢測及故障診斷方法及系統通用性好，故障診斷速度快。

附圖說明

圖1為電源單元整體框圖；

圖2為電源單元及檢測部件的具體電路圖；

圖3為數據采集單元的結構框圖；

圖4為檢測軟件的結構框圖；