轨道交通车辆走行部故障诊断系统研究(2)
2.2.3 传感器
复合传感器将温度、冲击、振动等多个物理量采集模块集成为一体式受感部件,集成式一体安装在轴箱体、牵引电机和齿轮箱上。
2.2.4 无线传输终端
无线数据传输终端是实现无线数据传输、报警信息输出、走行部检测状态查询、轮轨监测模式切换的装置;可以使车载系统的数据实时自动的传递到车辆段地面系统,减少检修人员在车辆回库后使用维护下载器上车转储数据的工作。
2.2.5 地面系统部件
地面系统部件包含维护下载器,走行步地面分析软件及地面系统服务器。
①维护下载器用于TDS 的调试和日常维护。
②走形部地面分析软件用于自动对“车载实时数据、地面服务器中存储的历史数据、地面服务中存储的案例数据”三类数据进行故障推理和机理诊断,对隐患进行危害程度辨识,实现走行部健康状态评估,基于对故障的预测和维修时机的预判,形成主动运维决策指令并发送至车辆维护支持应用服务器,准确指导车辆运用维修。
车辆维修作业完成后,作业人员将维修情况录入配套客户端,配套客户端将维修情况同步至车辆维护支持应用服务器,由车辆维护支持应用服务器将维修信息传输至主动运维决策系统,形成车辆故障维修闭环。
图2 系统结构
③地面系统服务器用于地铁车辆走行部地面分析管理软件部署,集中存储车载离线数据,是提供健康管理的硬件设备。(图2)
3 数据通讯
3.1 车载系统在线输入数据
车载系统在线输入数据一般是车辆的系统状态和运用信息,由TCMS 通过以太网或者MVB 发送给车载系统。标准的输入数据有车速、有效载荷、车辆轮径、累计里程、上一站ID、下一站ID、当前站ID、时间等。
3.2 车载系统在线输出数据
车载系统在线输出数据用于保障车辆的在线安全运用,该数据一般以信号的方式通过以太网或者MVB 输出到TCMS,主要包含轴承、踏面、齿轮的报警,测温数据、传感器和诊断仪等系统自身故障。
3.3 车载系统离线数据
车载系统离线数据是走行部、轨道的单日故障趋势,需要定期通过车载局域网或者维护终端转储到地铁车辆段的地面系统中;车载系统离线数据主要包含趋势数据、故障统计、故障特征样本、报警样本、钢轨波磨样本等,离线数据按天为单位打包,每天一辆车的元数据约6MByte。
3.4 走行部健康管理数据
走行部的健康管理数据是地面系统使用集中的车载系统连续数据进行统计、对比分析,形成走行部和走行部监测设备的健康管理数据。健康管理数据主要包含车辆健康状态、轮轨健康状态、车辆维修建议、轮轨维修建议和系统自身维护建议等,健康管理数据可以依据实际的运用场景和需要进行具体的调整。
4 结论
①本系统实现轨道交通车辆走行部状态监测、运营安全保障和自动运维决策等功能,为降低轨道车辆因走行部故障给运营安全和准点率带来的风险。②轨道车辆走形部在复杂的机械振动环境下,系统能采集对行车安全有重大影响的不易发掘的机械冲击,如电机、联轴节、齿轮箱等轴承关键部件的早期失效。将信息传输给车辆中央控制单元,起到早起故障预警提示,同时对故障层级分级别采样存储,以达到合理的安排车辆检修和运用。③地铁车辆从最早的故障修提升至预防修,在缺乏有效的监测手段下,车辆故障时有发生,造成故障修现状,通过应用本系统,可以实现对走行部关键部位(轴承、齿轮、踏面)故障实时监测诊断报警和输出主动运维指令,在预防修的体制下指导检修人员对隐患部位进行动态维护,减少故障危害。
[1]CJ/T 365-2011,地铁与轻轨车辆转向架技术条件[S].
[2]GB/T -2018,工程振动术语和符号标准[S].
文章来源:《爆炸与冲击》 网址: http://www.bzycjzz.cn/qikandaodu/2021/0430/956.html