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小喵酱一小只
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shangbabayue

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关于TC系统的智能诊断维护方案探讨论文

引言

随着国内经济的快速发展,建设高效、安全的城市轨道交通系统势在必行。由于ATC(列车自动控制)系统的采用,中国城市轨道交通的整体技术水平上了一个台阶,列车运行呈现出全新面貌,实现了2 min 的运行间隔,大大提高了城市轨道交通列车的运行效率和运输能力。

1 ATC 系统的构成和现有诊断方式

ATC 系统是城市轨道交通中的核心和关键系统,其主要由列车自动防护系统(ATP)、列车自动驾驶系统(ATO)、列车自动监控系统(ATS)以及数据通信系统DCS 等构成。作为ATC 核心的ATP 和ATO 系统又包括很多子系统和设备,主要有车载CC、车载人机界面DMI、区域控制器ZC、线路控制器LC、数据存储单元DSU、信标Beacon、欧式有源编码器LEU 等。ATC 依靠DCS 子系统实现各个子系统的有效互联,形成一个有机的整体。ATC 系统的主要功能是确保行车安全、保护及辅助乘客、辅助驾驶、提供技术支持、信号设备监控、列车追踪、管理与控制、计划管理等功能。在整个轨道交通运营中担负着神经中枢的作用,所以对ATC 系统设备运行状态的实时监测、实现故障智能诊断、及时发现设备隐患显得十分重要。通过对已开通线路的调研发现,ATC 系统基本具备自诊断和监测报警功能。对于ATC 诊断和报警,目前主要有2 种处理方式:第1 种为ATO 和ATP 子系统将自诊断信息发送给ATS 子系统,ATS子系统汇集ATC 系统的设备故障和报警信息,在ATS 调度工作站上统一显示;第2 种为ATC 系统将诊断和报警信息发送给网络管理系统NMS,并在NMS 终端上显示。但目前这2 种方式存在以下问题:

(1)ATC 各个子系统模块报警信息相互孤立,没有进行有效的关联分析,不利于故障诊断。

(2)现有的ATC 故障诊断系统缺少故障预警功能。故障预警功能可以把信号设备的故障消灭在萌芽之中,防患于未然,减少信号设备故障对行车安全产生的影响。

(3)对信息的分析和处理不够,对信息的分析处理较为简单,多是反映报警信息,缺少维修建议,报警信息产生的原因从维护界面上看不到,需要到相应的报警子系统中查找和核对。

(4)不同线路的ATC故障诊断存在较大差异,没有统一标准和清晰的操作界面,可用性较差。所以为城市轨道交通通号维护部门提供一个覆盖ATC 各子系统的、具备跨系统故障诊断和智能预警功能的以及具备图形化直观显示功能的维护系统迫在眉睫。

2 ATC 系统智能诊断维护的.实现方案

智能诊断维护系统的结构

针对目前ATC 系统诊断维护存在的问题和维护部门的迫切需求,本文探讨设计了一种具备智能诊断分析和预警功能的ATC 故障诊断维护方案。该系统结构从设备上主要由维修中心双机热备的采集服务器、应用服务器以及维护工区的维护工作站和打印机构成。

位于维修中心的采集服务器接入信号红蓝网,与ATC 各子系统接口,通过统一标准的SNMP 协议采集实时监测各子系统设备、板卡状态以及设备运用计数超限等,建立ATC 智能诊断维护系统的基础数据中心;采集服务器的诊断模块同时对基础数据中心的故障信息数据进行持续遍历,结合专家库系统中建立的关联规则库信息,实现设备故障定位及跨系统诊断,综合形成具备智能决策算法依据的诊断输出。位于维修中心的2 台应用服务器,实时接收采集服务器发送的ATC 各子系统设备、板卡状态以及诊断报警信息,并将收到的信息实时转发给维护工作站,同时将收到的诊断信息保存到历史数据库中。应用服务器还可以响应维护工作站的查询历史数据的调阅命令,将历史数据发送给维护工作站。位于维修工具和网管室的维护工作站可以实时接收应用服务器转发的设备、板卡状态以及诊断报警信息,并同步在图形化显示界面显示。维护工作站具备回放功能,便于对历史信息进行回溯,辅助用户分析。

智能维护诊断系统的模块和数据流

ATC 智能诊断维护系统的核心为采集服务器,采集服务器主要由设备故障信息采集模块和故障诊断以及智能分析模块2 大模块组成。设备故障信息采集模块负责ATC 各子系统故障信息采集,建立基础数据中心,为故障诊断以及智能分析模块提供输入。而故障诊断以及智能分析模块则依据基础数据中心,根据专家库建立的关联规则实现跨系统的设备故障定位和智能分析,并将诊断和分析信息发送给应用服务器。应用服务器在将诊断信息保存到历史数据库的同时,将诊断结果转发到维护工作站,并最终输出给维护人员。维护工作站可以根据维护人员的操作要求,将历史数据请求命令发送给应用服务器,应用服务器从历史数据库中获取后再发送给维护工作站用于历史回溯。

3 ATC 智能诊断维护系统的功能和创新点

该智能诊断维护系统与ATC 各子系统制定了统一的接口输入标准及规范,构建了标准的数据表示格式及数据存储规范,建立了基础数据中心,为进行跨系统间的故障诊断和关联分析提供了可靠的输入。该智能诊断维护系统结合专家库中建立的关联规则库信息,实现了跨系统间的故障诊断和智能分析功能,极大地提高了故障定位精度和准确性。如在系统监测到与车载CC 双网同时失去通信,且监测到DCS子系统中对应列车的无线Modem为故障态时,可以诊断出此时列车已经入库。该故障诊断系统可以根据预设的预警阀值,针对车载的运行参数如车轮打滑、丢失信标、紧急制动、车辆停准误差以及双机热备中的单机故障、连接双网设备的单网故障等进行预警,便于维护人员及时发现故障隐患,防患于未然,减少信号设备故障对行车安全产生的影响。该故障诊断系统基于准确和快速的故障定位和预警功能,基于建立的专家库,可以方便、准确的针对设备故障和预警,给用户提供维修建议。为了更好的进行车载设备故障诊断,该故障诊断系统还开发了车载离线回放和分析工具,用于车载CC 离线日志文件的分析和回放,辅助进行车载故障诊断。该故障诊断系统具备以图形化方式实时显示设备和板卡运行状态的功能,便于用户快速发现设备异常。

总之,该智能诊断维护系统提供了全面的设备监测、智能故障诊断定位以及预警功能,可以为ATC 系统设备维护人员的日常维护提供有效的技术支持,可以大幅度减轻系统维护人员的劳动强度,降低对大量高素质ATC 系统维护人员的依赖,降低ATC 系统的维护成本,提高ATC 系统的维护管理质量和效率,从而有效提高轨道交通运营效率和安全性。本文设计实现的ATC 智能诊断维护系统方案已经在上海轨道交通13 号线试点应用,取得了良好的应用效果。

4 结语

随着信息技术的不断发展,“状态修”必将在信号系统的维护工作中得以应用和推广,“状态修”是基于对设备的信息化管理,对设备的状态进行全面评估,在设备失效前进行更换,从而减少维修、最大限度地提高效率和安全,智能诊断与维护系统正是实现这一目标的核心。采用人工智能技术,在智能诊断与维护系统中建立具有自学功能的专家故障诊断系统,可以使故障诊断更实时、准确、覆盖面更广,全面提高信号系统的故障诊断与维修水平。

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沐沐沐牧

汽车故障诊断技术论文篇二 汽车检测与故障诊断技术研究 [摘 要]随着现代汽车技术的快速发展,汽车的结构越来越复杂,高新技术特别是电子技术、计算机技术在汽车上得到了越来越广泛的应用,汽车故障诊断技术从传统的问、看、听、闻、触等经验诊断方式,发展为以集成化、智能化的诊断设备为手段,以信息技术为依托的现代汽车故障诊断技术。 中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)13-0364-01 一、定义: 汽车故障的“诊断”和“检测”从广义来讲,两个词没有太大的区别,但要讲究的话,还有一点差异,诊断是运用必要的手段(包括外观、气味、震动、声响、感觉和电气现实及仪器等)和知识、经验对车辆故障(包括故障码、故障症状)做出分析和判断,确定故障部位、器件、电路的过程,诊断的过程是一个完整的过程,不是一个单一的某个内容的检测,而是对一些故障症状从开始接触到测量、到分析判断,最后做出修理方案的思维过程。而检测是指根据判断,对确定的故障部位、器件和电路进行精确的测量,以便证实判断是否正确并准确地确定故障部位、器件、电路的过程。 二、故障诊断技术特征 1、故障分析手段的多样化。现代汽车结构的复杂使故障状态呈现出多样性、模糊性和不确定性,将小波分析技术、模糊集理论、粗糙集理论、灰色关联分析、波形分析、融合技术、神经网络技术等应用于故障诊断 2、故障诊断设备的现代化。车外诊断系统和车载诊断系统仪器的发展融合了机械、电子、流体、声学、光学等技术,还具有自动分析、判断、打印结果的功能,并不断向着集成化和智能化方向发展。 3、故障诊断方式的网络化。现代网络技术的发展可使在汽车故障诊断方面运用现代通信技术,集各种组件如维修企业的管理软件、诊断维修技术信息系统、专家系统为一体,实现各维修企业的软硬件共享。 三、汽车故障诊断技术方法 1、人工经验诊断法:诊断人员凭借丰富的实践经验和理论知识,在汽车不解体或局部解体情况下,借助简单工具,用眼看、耳听、手摸、鼻闻等手段,边检查、边试验、边分析,进而对汽车技术状况作出判断。有直接检测法、换件法、条件改变法、顺序检查法、分段排除法等。特别是对汽车运行中出现的随机故障,直至现在它仍不失为一种行之有效的诊断方法。然而,它只能对故障进行定性的分析,而对于因诸多因素导致的复杂故障则难以诊断,诊断的准确与快慢取决于诊断技术人员的技术水平。经验诊断法经过不断地积累、总结和完善,已朝着人工智能分析、逻辑推理的方向发展。在使用该方法时,一般应先了解汽车的使用和维护情况,搞清楚故障特征及其伴随现象,然后由简到繁、由表及里进行推理分析,做出判断。其诊断方法大致分为望问法、观察法、听觉法、嗅觉法、触摸法、试验法等, 2、仪器设备诊断法 仪器设备诊断法是在传统的人工经验诊断法的基础上,随着社会和科学技术的进步逐渐发展起来的。与人工经验诊断法相比,其不同点在于:一是要借助于仪器;二是可将检查结果定量化。 目前可供利用的仪器设备有:万用表、点火正时灯、汽缸压力表、真空表、油压表、声级计、流量计、油耗仪、示波器、汽缸漏气量检测仪、曲轴箱窜气量检测仪、气体分析仪、烟度计,以及功能比较齐全的测功机、四轮定位仪、制动试验台、侧滑试验台、发动机综合检测仪、底盘测功机,等等。这些仪器设备给人们提供了可靠的工具,使汽车故障诊断从定性诊断发展为定量诊断。 现代仪器设备诊断法具有检测速度快、准确性高、能定量分析、可实现快速诊断等优点,而且采用微机控制的现代电子仪器设备能自动分析、判断、存储并打印出汽车的各项性能参数。但其缺点是投资大,需有专用厂房,需要培训操作人员,检测成本高等。这种诊断方法适用于汽车检测站和大中型维修企业。使用现代仪器设备诊断法是汽车诊断与检测技术发展的必然趋势。 3、汽车故障的自诊断法 随着现代科学技术特别是计算机技术的进步,20世纪末期,汽车故障的自诊断技术随着汽车电子控制技术发展起来。汽车电子控制系统机理与结构的复杂性,要求其自身必须建立可靠的故障自诊断系统。1979年,美国通用公司首次在汽车上运用了电子控制装置ECU自诊断系统,该系统由存储于ECU中的软件及相应的硬件构成,当汽车运行时,ECU不断监控系统中各部分的工作情况,如果发生故障,ECU根据故障的性质和程度,首先进入失效安全模式,使汽车有可能行驶到附近的维修点排除故障。同时,其将故障信息以代码的形式存贮,汽车维修时,利用专门的仪器和方法提取故障代码,据此排除故障后再将其清除。这种汽车故障自身诊断系统又称为OBD。 四、故障诊断、检测过程 1、故障描述。要仔细询问故障出现的状态,比如时间、温度、冷车、热车、加速、减速、行驶里程、晴天还是雨天,在整个修理过程中,故障的描述是非常重要的,千万不可忽略。 2、初步诊断 根据对故障症状的了解,对该故障系统的知识以及积累的经验,可对故障正中做出一个初步的判断。例如,什么系统、何部位、与故障症状相关的器件等。比如发支机系统,有很多子系统,出现的故障和哪些系统有关?这个判断是初步的判断,但是该判断已经有了一个理性的认识,这是根据你对故障的了解以及你的经验,知识进行的判断,它已经不是客观存在的东西,是你的大脑思维做出的阶段,这个结论对不对呢?还要去检测。 利用合适的仪器设备,对初步判断的内容作一个简单快速的检测,比如行到一个相关的故障码。 相关的技术资料,这点非常重要,因为随着车辆更新的加快、技术变更的加快,技术资料也是必不可少的,专修厂因为获得技术支持比较直接有及时。 3、替换试验 替换的原则有两个,一是用性能良好件,而不是新件,新件不等于好件,性能良好指在同类车上正确使用完全没有问题。二是替换的时候应该一个一个换,有人不间断地换,换到最后也不知道是哪个出了问题。 替换后的实验,应该是同故障状态一致,替换后的实验一定应该与故障状态同等,否则的话,替换试验没有意义。 4、路试,有一个原则,一定是谁陪客户验的车,由他去陪客户实验。 一个好的试车员,应该对车况、对路况非常悉。 一个系统所有的功能都要经过验证。现在的车讲究的是,除了良好换挡以外,还有品质的控制,换档的过程、强制换楼的过程,TOC的控制过程,包括发动机的功能等等都有要试,不能说人家有8个功能,修了以后剩3个功能,车主也不会同意。所以说,无论你修的是哪个系统,所有的功能都要去试验。 五、诊断、检测方法技巧 1、熟练掌握手中的各类测试仪器的使用。熟练对仪器的型号、连接、选择、使用都要知道,一个功能应用得好坏,取决于人对仪器的理解。 2、要了解进行测量器件的位置,电路(如接口、针脚、线色、信号类型等),压到电路图、位置图中去找。电路上的故障,有60-80%是根据现象能在电路图上分析出来的,在哪点测量,根据线路图就能分析出来。现在有的修理工都看不清楚电路力这是可行的。 3、选择合适合理的测量部位,正确连接测试设备,全面如实记录测试数据。有些东西,如果用手测非常难,要拆一大堆东西,还下不去手,那么这时候你考虑到同理的设备,也可以进行测量。 4、全面正确的分析所得信息,如果测量错了,你可能得出错误的结论,可是总有人不承认自己的错误。因此,在记录数据的时候也要做到全面、如实,在开始测量的时候并不知道数据是有用,在分析的过程中,就需要各方面的数据。 结语:通过对汽车检测和故障诊断方法的论述,有利于汽车维修工作人员在汽车发生故障时能够快速诊断出故障的原因和部位,及时修复,提高汽车的维修工作效率和汽车的使用效率,使汽车造福于人类。 参考文献: [1]吴波.关于对汽车发动机故障与诊断的研究[J].黑龙江科技信息;2010.(01) [2]甄瑞东.汽车发动机故障检测与维修[J].中小企业管理与科技;2009;28 看了“汽车故障诊断技术论文”的人还看: 1. 浅谈汽车维修研究论文范文 2. 汽车发动机技术论文 3. 汽车地盘电控技术论文 4. 汽车电控技术论文 5. 汽车地盘电控技术论文(2)

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