動(dòng)車組狀態(tài)維修關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)

1、摘 要隨著我國(guó)高速鐵路的大發(fā)展,動(dòng)車組列車丌行數(shù)量的訊速增長(zhǎng),對(duì)動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的性能和可靠性要求越來(lái)越高,因此轉(zhuǎn)向架的維修工作如何適應(yīng)新情況,就成了當(dāng)前亟待解決的課題。本文以以可靠性為中心的維修的理論以及上海南動(dòng)車所運(yùn)行的部分CRH2列車轉(zhuǎn)向架輪對(duì)故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵零部件輪對(duì)的故障模式分析研究,確定了各個(gè)故障的危害程度排序,針對(duì)危害度較大的幾個(gè)重要故障,本文基于鏇修閥值的概念找尋一種最優(yōu)的鏇修策略進(jìn)行改善,為轉(zhuǎn)向架的關(guān)鍵部件的故障分析及維修方法提供了一種重要依據(jù)。同時(shí),本文在調(diào)研我國(guó)某動(dòng)車段轉(zhuǎn)向架三級(jí)檢修現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)上, ,并從布局設(shè)施規(guī)劃和檢修線瓶頸問(wèn)題上對(duì)其進(jìn)行了改善,從而在

2、較大程度上提高了其檢修效率。通過(guò)計(jì)算和模型運(yùn)行結(jié)果表明,本論文對(duì)轉(zhuǎn)向架的檢修線的仿真研究基本符合維修工作中的實(shí)際情況,為今后動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架的維修管理提供了一種科學(xué)的研究方法,具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。我國(guó)交通運(yùn)輸?shù)闹饕绞骄褪峭ㄟ^(guò)鐵路，并且鐵路運(yùn)輸對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。為了保持長(zhǎng)久的發(fā)展，使鐵路運(yùn)輸能夠滿足社會(huì)的發(fā)展和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。在我國(guó)鐵路中長(zhǎng)期規(guī)劃中提出截止2020年要建成貫穿我國(guó)各個(gè)方向的鐵路線路，使我國(guó)不斷增長(zhǎng)的客運(yùn)需求不再是難題。動(dòng)車組集合了一個(gè)國(guó)家的科學(xué)技術(shù)，一個(gè)國(guó)家鐵路的運(yùn)輸效率和經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)直接取決于動(dòng)車組的快速維修、安全運(yùn)行和高效調(diào)動(dòng)。德國(guó)、日本、韓國(guó)以及擁有高速鐵路技術(shù)的發(fā)

3、達(dá)國(guó)家一直引領(lǐng)著動(dòng)車組可靠性和穩(wěn)定性方面的工作，并且取得了顯著的成果。高速鐵路在我國(guó)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，相關(guān)核心技術(shù)落后，我國(guó)鐵路分布縱橫交叉，和國(guó)外動(dòng)車組運(yùn)行環(huán)境相比路況更復(fù)雜、氣候多變不定、使用頻率高，不能直接借鑒國(guó)外的研究成果，所以就迫切的需要研究出符合我國(guó)國(guó)情的高速鐵路維修決策技術(shù)。關(guān)鍵詞：動(dòng)車組；失策檢修II引 言 鐵路火車車輛的輪對(duì)不僅僅是在承載了車輛總重量上高速旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)運(yùn)行的，還是在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行工作的，是其車輛運(yùn)行的重要部件。也因此車輛的損傷是不可避免的。輪對(duì)是車輛運(yùn)行安全的一個(gè)重要因素，雖然隨著不斷提升的車輛運(yùn)行速度，提高了車輛輪對(duì)運(yùn)行性能和安全的要求，但是

4、也加大了輪對(duì)的損傷程度，因此需要根據(jù)其輪對(duì)出現(xiàn)的故障，探討并采取相應(yīng)的解決方案，使其車輛的輪對(duì)運(yùn)行性能和效益得到有效提升。鐵路行業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展有養(yǎng)決定性的基礎(chǔ)作用。目前，隨養(yǎng)我國(guó)社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，鐵路火車也向養(yǎng)重載、高速的方向前進(jìn)。同時(shí)，這一變化也對(duì)我國(guó)鐵路火車的運(yùn)行檢修水平和質(zhì)量提出了新的、更高的要求和難題。目前，在鐵路火車運(yùn)行故障當(dāng)中，輪對(duì)故障依舊在全部運(yùn)行故障當(dāng)中占據(jù)養(yǎng)非常大的比重，這些故障嚴(yán)重影響和威脅到我國(guó)鐵路火車的運(yùn)行安全，制約了火車運(yùn)行的提速。同時(shí)，給我國(guó)鐵路行業(yè)的建設(shè)發(fā)展也帶來(lái)了較大的影響。木文就當(dāng)前我國(guó)鐵路火車車輛輪對(duì)中存在的常見(jiàn)故障進(jìn)

5、行分析和總結(jié)，并就如何對(duì)這些故障進(jìn)行處理和改進(jìn)提出自己的建議和看法，以期更好的提高鐵路火車運(yùn)行的安全，促進(jìn)我國(guó)鐵路行業(yè)的高速高效發(fā)展。目 錄1動(dòng)車的國(guó)內(nèi)外研究11.1研究意義11.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀21.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀21.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀31.3主要維修內(nèi)容41.4論文組織結(jié)構(gòu)52.狀態(tài)維修的概述62.1設(shè)備檢修方式62.2傳統(tǒng)檢修體制弊端72.3狀態(tài)檢修的產(chǎn)生和定義82.4狀態(tài)檢修的基本原則92.5狀態(tài)檢修的巨大效益92.6狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)102.6.1狀態(tài)監(jiān)測(cè)112.6.2分析診斷123動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和顯示143.1數(shù)據(jù)流動(dòng)過(guò)程143.2.1狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集173.2.2

6、 G PS信息實(shí)時(shí)采集183.2.3數(shù)據(jù)分析與處理193.2.4無(wú)線設(shè)備通信203.3本章小結(jié)224動(dòng)車組關(guān)鍵部件失效預(yù)測(cè)224.1失效預(yù)測(cè)的確定方法244.2本章小節(jié)245總結(jié)和展望245.1總結(jié)255.2展望266.參考文獻(xiàn)277致謝28III1動(dòng)車的國(guó)內(nèi)外研究1.1研究意義動(dòng)車組中的每一個(gè)關(guān)鍵部件都是保障動(dòng)車組安全運(yùn)行必不可少的一部分，這些關(guān)鍵部件的可靠性直接影響著動(dòng)車組的高效和安全所以動(dòng)車組關(guān)鍵部件的可靠性和管理是動(dòng)車組維護(hù)中的一個(gè)突出問(wèn)題提高動(dòng)車組關(guān)鍵部件的可靠性和實(shí)現(xiàn)以可靠性為中心的維修策略對(duì)確保鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩⑻岣甙踩?、保證高質(zhì)量的服務(wù)、提高經(jīng)濟(jì)效益、減低維護(hù)成本具有重要的意義

7、，也是鐵路快速發(fā)展的迫切需要。動(dòng)車組運(yùn)維中兩個(gè)重要的活動(dòng)是故障處理和維護(hù)，也是動(dòng)車組綜合管理活動(dòng)的重要組成部分，監(jiān)測(cè)故障、分析故障、跟蹤故障、預(yù)測(cè)故障不僅是動(dòng)車組的科學(xué)維護(hù)，還可以為動(dòng)車組確定合適的維修策略。動(dòng)車組的故障處理和維護(hù)是動(dòng)車組面向跨時(shí)代發(fā)展的重要內(nèi)容。由于大量的動(dòng)車組投入運(yùn)行，隨之產(chǎn)生了大量有價(jià)值的信息，怎樣將這些運(yùn)行狀態(tài)信息和故障數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為動(dòng)車組實(shí)施狀態(tài)維修所需的資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組關(guān)鍵部件的故障分析和故障預(yù)測(cè)，然后解決我國(guó)鐵路信息化確定維修策略這個(gè)重要問(wèn)題。動(dòng)車組狀態(tài)維修的核心技術(shù)正是解決這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵所在。狀態(tài)維修的主要特征包括如下:1.在機(jī)械設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)獲取設(shè)備的異常狀

8、態(tài):2.獲取設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)后，制定計(jì)劃進(jìn)行檢測(cè)和維修;3.狀態(tài)維修注重實(shí)時(shí)性，通過(guò)先進(jìn)的器材和技術(shù)確保了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可行性;4.在獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)后，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，確定故障的設(shè)備以達(dá)到部分維修節(jié)約維修成本在鐵路領(lǐng)域引入狀態(tài)維修，分析動(dòng)車組設(shè)備的故障并預(yù)測(cè)，從而確定動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間進(jìn)而確定維修策略，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 將狀態(tài)維修應(yīng)用到動(dòng)車組中的主要任務(wù)是: (1)通過(guò)多角度對(duì)動(dòng)車組關(guān)鍵部件運(yùn)行中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)分析，在動(dòng)車 組全生命周期中應(yīng)用狀態(tài)維修，使得動(dòng)車組始終保持可靠性的運(yùn)維。(2)分析動(dòng)車組的故障數(shù)據(jù)，對(duì)故障進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，然后將關(guān)鍵部件運(yùn)行信息反饋到相關(guān)制造廠和維修所，改進(jìn)

9、設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造方法工藝，提 高關(guān)鍵部件的質(zhì)量。 1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀由于診斷設(shè)備故障的技術(shù)不斷地創(chuàng)新發(fā)展，狀態(tài)維修己經(jīng)在很多領(lǐng)域應(yīng)用，狀態(tài)維修的應(yīng)用產(chǎn)生可觀的效益，尤其在工業(yè)界受到了很大的重視，相關(guān)理論和實(shí)踐都有了更深的進(jìn)展，在一些方面取得了矚目的成果。1.2.1國(guó)外研究現(xiàn)狀 動(dòng)車組信息化研究的技術(shù)在國(guó)外己經(jīng)被廣泛應(yīng)用，其相關(guān)產(chǎn)業(yè)的建設(shè)水平己經(jīng)領(lǐng)先我國(guó)。 國(guó)外在在動(dòng)車組檢修技術(shù)方面已經(jīng)有了充足的經(jīng)驗(yàn)，很多發(fā)達(dá)國(guó)家如法國(guó)、日本、美國(guó)、德國(guó)都已經(jīng)掌握了先進(jìn)的維修技術(shù)，主要以保障動(dòng)車組可靠性進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)過(guò)去幾十年的研究探索，把以前檢修策略不足之處列舉如下 (1)不能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修 (2)故障

10、頻繁發(fā)生 (3)檢修時(shí)工作出現(xiàn)錯(cuò)誤導(dǎo)致不能檢修完成 (4)檢修工作不能夠形成制度化 (S)過(guò)多的檢修工作造成資源浪費(fèi) (6)不能明確檢修的目的 (7)對(duì)檢修工作的分析不夠健全導(dǎo)致不能徹底實(shí)施 (g)把很多檢修工作都交給設(shè)備制造方 (9)同組之間檢修工作交流經(jīng)驗(yàn)過(guò)少很多國(guó)家把狀態(tài)維修應(yīng)用到具體的項(xiàng)目中得到了巨大的效益，例如，美國(guó)某電力公司建成的變電站采用先進(jìn)的傳感器獲取實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，再利用先進(jìn)的故障診斷技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)變電站設(shè)備的性能和健康狀況趨勢(shì)，然后利用這些數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)維修，這樣可以提高變電站設(shè)備的可靠性和節(jié)約監(jiān)測(cè)和維修的成本。還有些公司把狀態(tài)維修設(shè)備檢測(cè)和壽命預(yù)測(cè)技術(shù)成功應(yīng)用到發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、輔機(jī)、

11、鍋爐和其他輸變網(wǎng)站，美國(guó)CSI公司己經(jīng)為數(shù)百家機(jī)械設(shè)備運(yùn)營(yíng)公司提供狀態(tài)維修的技術(shù)支持，7096的美國(guó)發(fā)電站己經(jīng)使用狀態(tài)維修策略。其他國(guó)家同樣認(rèn)為機(jī)械設(shè)備采用狀態(tài)維修策略可以獲得巨大的效益，總結(jié)這些國(guó)家采取狀態(tài)維修比傳統(tǒng)的維修方式的優(yōu)勢(shì)在于 (1)根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)確定檢修 (2)以提高設(shè)備的可靠性來(lái)檢修 (3)在設(shè)備的運(yùn)行壽命中通過(guò)檢修把運(yùn)營(yíng)成本降到最低(4)使設(shè)備的檢查時(shí)間和維修時(shí)間達(dá)到最優(yōu)化 (5)使設(shè)備的更換達(dá)到最優(yōu)化 (6)使關(guān)于設(shè)備相關(guān)資料達(dá)到最多化(7)使設(shè)備的檢修管理達(dá)到最優(yōu)化各發(fā)達(dá)國(guó)家的普遍看法是:在發(fā)電站應(yīng)用的狀態(tài)維修技術(shù)己經(jīng)很成熟了，應(yīng)該把這些成熟的技術(shù)應(yīng)用到其他檢修項(xiàng)目中

12、。日本就狀態(tài)維修應(yīng)用到具體行業(yè)中進(jìn)行了專題研討，重點(diǎn)是確保狀態(tài)維修關(guān)鍵技術(shù)的成熟穩(wěn)定和提高設(shè)備的可靠性，并且提高設(shè)備失效預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度。 現(xiàn)在，很多國(guó)外研究機(jī)構(gòu)和學(xué)者對(duì)于設(shè)備失效預(yù)測(cè)的研究是通過(guò)建立復(fù)雜的模型，在模型既定的基礎(chǔ)上計(jì)算出設(shè)備的剩余壽命。例如，在比例風(fēng)險(xiǎn)模型預(yù)測(cè)設(shè)備的故障時(shí)，將實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的數(shù)據(jù)作為變量;設(shè)定可能監(jiān)測(cè)設(shè)備全部的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，建立隨機(jī)退化模型來(lái)制定最優(yōu)維修策略;采用協(xié)變量計(jì)算比例強(qiáng)度模型預(yù)測(cè)剩余壽命;通過(guò)隱馬爾科夫模型進(jìn)行設(shè)備故障的預(yù)測(cè)和診斷:采用隨機(jī)濾波理論建立通用的設(shè)備失效時(shí)間模型。 1.2.2國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀相對(duì)于國(guó)外的狀態(tài)維修的發(fā)展情況，國(guó)內(nèi)的狀態(tài)維修研究還處于起步階段

13、，但是國(guó)家相關(guān)部門高度重視，在國(guó)務(wù)院頒布的全民所有制工業(yè)交通設(shè)備管理?xiàng)l例中明確指出，應(yīng)用以監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)，不斷向高水平、高管理的維修策略快速發(fā)展。 由于計(jì)算機(jī)信息化不斷地創(chuàng)新提高，這些信息化技術(shù)也應(yīng)用到我國(guó)的很多行業(yè)領(lǐng)域，在我國(guó)的電力設(shè)備和狀態(tài)維修方面起到了推動(dòng)作用，出現(xiàn)了很多成熟的監(jiān)測(cè)技術(shù)和檢修策略。例如，清華大學(xué)利用其先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和成功項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)在狀態(tài)維修方面一直是帶路人的角色，其主要的研究成果是實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息的監(jiān)測(cè)和分析這些監(jiān)測(cè)信息，使水輪機(jī)更可靠的運(yùn)行。這項(xiàng)研究成功應(yīng)用在三峽電站、湖南江婭電廠、湖南東江電廠、廣州抽水蓄能電廠等工廠，通過(guò)相關(guān)部門的鑒定，清華大學(xué)關(guān)于

14、狀態(tài)維修的技術(shù)己經(jīng)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，為了我國(guó)的狀態(tài)維修研究做出了重要的貢獻(xiàn)。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)對(duì)狀態(tài)維修總體還是剛研究階段，特別是涉及到實(shí)現(xiàn)狀態(tài)維修的關(guān)鍵技術(shù)的理論基礎(chǔ)還不是很完善，整體缺乏全面的計(jì)劃。在實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面不能夠及時(shí)的獲取信息，設(shè)備失效預(yù)測(cè)方面和真實(shí)的失效信息相差較遠(yuǎn)。但是對(duì)整體狀態(tài)維修的工作還是積極研究的，也取得了一定的成果，結(jié)合我國(guó)鐵路對(duì)安全方面的高要求，對(duì)狀態(tài)維修的工程更是緊鑼密鼓的展開(kāi)。我國(guó)是一個(gè)人口大國(guó)，國(guó)民外出使用的交通工具主要還是鐵路列車，這就要求加強(qiáng)行車的安全質(zhì)量和提高工作人員的安全意識(shí)，同時(shí)使相關(guān)機(jī)制不斷得到完善和加強(qiáng)監(jiān)督力度，確保我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)目煽啃院桶踩?，這些工

15、作的完成就要得益于鐵路列車全天候的實(shí)時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，保障列車的安全運(yùn)行和我國(guó)鐵路的穩(wěn)步發(fā)展。 設(shè)備的失效預(yù)測(cè)都是基于國(guó)外的技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，目前常用的預(yù)測(cè)方法主要有人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)、回歸預(yù)測(cè)、灰色理論預(yù)測(cè)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)和概率統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)等方法。不過(guò)國(guó)內(nèi)外將狀態(tài)維修運(yùn)用到動(dòng)車組故障領(lǐng)域的例子較為少見(jiàn)，不少是對(duì)其他領(lǐng)域的設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)然后進(jìn)行維修，缺少了動(dòng)車組狀態(tài)維修的關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)。1.3主要維修內(nèi)容 機(jī)械設(shè)備的故障在發(fā)生之前會(huì)有一定的征兆，狀態(tài)數(shù)據(jù)參數(shù)和正常數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)一系列的變化。通過(guò)先進(jìn)的儀器和技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)，采集到的數(shù)據(jù)參數(shù)能夠反映出設(shè)備的故障狀態(tài)。 故障診斷和預(yù)測(cè)是綜合分析已經(jīng)

16、采集到的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，根據(jù)概率論理論、專家處理系統(tǒng)和信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展建立的失效概率模型對(duì)設(shè)備進(jìn)行失效預(yù)測(cè)。設(shè)備維修是前兩個(gè)階段狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷預(yù)測(cè)的最終目的。根據(jù)第二個(gè)階段建立的設(shè)備預(yù)測(cè)模型可以得到設(shè)備還可以運(yùn)行的剩余時(shí)間，結(jié)合設(shè)備的初始使用計(jì)劃，剩余運(yùn)行時(shí)間能不能夠支持設(shè)備完成下一個(gè)計(jì)劃任務(wù)，來(lái)確定對(duì)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)維修或是更換新的設(shè)備，如圖1-1所示1.4論文組織結(jié)構(gòu)第一章:引言，介紹動(dòng)車組狀態(tài)維修的研究背景、研究意義、研究現(xiàn)狀、論文研究的主要內(nèi)容及章節(jié)安排。 第二章:介紹了動(dòng)車組狀態(tài)維修的概述，描述了狀態(tài)維修運(yùn)用在動(dòng)車組中的重要性和涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。第三章:研究實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和

17、顯示，詳細(xì)說(shuō)明了如何通過(guò)硬件設(shè)施獲取動(dòng)車的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并通過(guò)無(wú)線裝置傳送到地面部門進(jìn)行分析和顯示。 第四章:得出了動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效預(yù)測(cè)方法。通過(guò)概率論理論實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組關(guān)鍵部件失效預(yù)測(cè)的具體方法。第五章:總結(jié)與展望，目前所完成的工作，提出了未來(lái)工作的方向。2.狀態(tài)維修的概述 由于社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)力的進(jìn)步設(shè)備檢修的方式方法也是不斷變化。由傳統(tǒng)的維修方式發(fā)展為如今應(yīng)用廣泛的狀態(tài)維修，要實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組和狀態(tài)維修的結(jié)合，一定要充分了解掌握狀態(tài)維修的理論和技術(shù)。2.1設(shè)備檢修方式 之前以蒸汽機(jī)為代表的工業(yè)革命，蒸汽機(jī)的維修都是出現(xiàn)故障以后再采取具體維修方法，這種維修屬于故障檢修或是事后維修。再發(fā)展為以電

18、力設(shè)備為代表的產(chǎn)業(yè)革命，由于電力設(shè)備的重要性，不能在設(shè)備出現(xiàn)故障后再進(jìn)行維修，所以需要提前對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修以使設(shè)備可以一直正常運(yùn)行，這種檢修的方式稱為預(yù)防性檢修，由于這種檢修的優(yōu)勢(shì)明顯，隨著技術(shù)的發(fā)展以及對(duì)安全程度的不同要求，在預(yù)防性檢修的基礎(chǔ)上又出現(xiàn)了若干種檢修方式，例如，在故障出現(xiàn)之前的一段時(shí)間進(jìn)行檢查和維修的定期維修。之后出現(xiàn)了比較流行的狀態(tài)維修，也稱為預(yù)知性維修。狀態(tài)檢修就是以設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)為重要參考，依靠先進(jìn)的儀器和設(shè)備實(shí)時(shí)獲取監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，判斷設(shè)備的健康情況。狀態(tài)維修是現(xiàn)在最先進(jìn)的維修策略，在機(jī)械設(shè)備運(yùn)用狀態(tài)維修可以提高設(shè)備的可用系數(shù)和可靠性、增長(zhǎng)運(yùn)營(yíng)的時(shí)間、減少設(shè)備維護(hù)的成本、

19、增加經(jīng)濟(jì)效益、提高設(shè)備的整體性能。以上所提到的幾種檢修方式并沒(méi)有具體的區(qū)別。下圖2-1為各種設(shè)備維修的方法。設(shè)備管理檢修方式事后維修又稱為故障性維修或是修復(fù)性維修，是在設(shè)備出現(xiàn)故障之后，按照維修要求對(duì)設(shè)備進(jìn)行維修，使設(shè)備可以正常運(yùn)行的狀態(tài)。事后維修中，在時(shí)間上也分為延時(shí)維修和及時(shí)維修，有些故障出現(xiàn)后不影響設(shè)備的安全仍可以使用，需要延時(shí)維修，加大監(jiān)控強(qiáng)度。定期維修是根據(jù)設(shè)備的使用時(shí)間作為參考，達(dá)到設(shè)備及其關(guān)鍵部件的使用壽命時(shí)，這是提前判斷進(jìn)行預(yù)防性維修的方式，主要就是提前判斷設(shè)備可以運(yùn)行的具體時(shí)間極值。采用這種維修方式是簡(jiǎn)單方便的，容易掌握控制維修的時(shí)間，提前安排維修的計(jì)劃，在管理上工作任務(wù)明確

20、、簡(jiǎn)單。不足之處在于設(shè)備的壽命分布計(jì)算不準(zhǔn)確，設(shè)備一定要有損耗的變化過(guò)程。還有，定期維修換取一些設(shè)備時(shí)會(huì)影響其他設(shè)備的可靠性。狀態(tài)維修是依據(jù)設(shè)備以及其關(guān)鍵部件的實(shí)時(shí)狀態(tài)來(lái)進(jìn)行維修的方式。設(shè)備的維修時(shí)間是不確定的，也不要求設(shè)備的規(guī)模和組裝程度，現(xiàn)在利用監(jiān)控器、傳感器等先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備基礎(chǔ)上確定最佳的維修時(shí)機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是減小操作誤差和工作量、提高維修的高效性、充分使設(shè)備發(fā)揮出最佳性能。缺點(diǎn)是相關(guān)費(fèi)用較多、所用到的設(shè)備較貴重和危險(xiǎn)、參與維修人員的綜合素質(zhì)要求高。在具體實(shí)際的設(shè)備維修項(xiàng)目中，選擇最佳的維修方式是關(guān)鍵點(diǎn)。選擇維修方式時(shí)應(yīng)該考慮故障產(chǎn)生的后果、安全性和經(jīng)濟(jì)性。綜合以上所述的維修方式可以得出維修方

21、式只分為預(yù)防性維修和非維修。2.2傳統(tǒng)檢修體制弊端如今的機(jī)械設(shè)備都是復(fù)雜化、大型化、大容量、高參數(shù)的設(shè)備，產(chǎn)生的經(jīng)效益、安全性能、運(yùn)營(yíng)狀況都對(duì)社會(huì)有深遠(yuǎn)的影響，對(duì)這些設(shè)備的維修要求也更嚴(yán)格，維修產(chǎn)生的費(fèi)用在設(shè)備生命周期中占了一部分，維修的時(shí)間也增加。各個(gè)國(guó)家對(duì)于維修的費(fèi)用也是相當(dāng)巨大的，但是投入和產(chǎn)出完全的不平衡，付出了很大的精力維修之后的效果還是不夠，有些設(shè)備不需要維修進(jìn)行了維修，有些設(shè)備維修之后還存在故障匯3，主要表現(xiàn)為如下幾點(diǎn):(1)經(jīng)常性維修。有些設(shè)備由于經(jīng)常性故障不能和其他設(shè)備統(tǒng)一進(jìn)行維修，在其他設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)要強(qiáng)迫停止等待這個(gè)設(shè)備進(jìn)行維修，經(jīng)常由于一個(gè)設(shè)備的維修打亂了整個(gè)的維修計(jì)劃

22、。(2)維修不足。有些設(shè)備出現(xiàn)了故障，但是沒(méi)有到計(jì)劃維修時(shí)，只能在有故障 的情況下和其他設(shè)備一起運(yùn)行，這樣往往造成情況惡化，增加維修的難度， 導(dǎo)致重大的損失。(3)維修過(guò)剩。設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行維修，這樣造成了設(shè)備財(cái)力、物力、 人力的極大浪費(fèi)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)維修故障。(4) 無(wú)目的維修。在實(shí)際的檢修時(shí)，很多檢修項(xiàng)目都是在框架之內(nèi)的，有的按照制定好的檢修， 需要維修的設(shè)備沒(méi)有引起足夠的重視，這主要就是源于維修目的性不足。 傳統(tǒng)的若干種維修方式都存在很多需要改進(jìn)的地方，所以對(duì)現(xiàn)在復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備要采用更科學(xué)、更先進(jìn)的維修和管理策略，充分滿足社會(huì)的要求。2.3狀態(tài)檢修的產(chǎn)生和定義在以信息技術(shù)快速發(fā)展的第四次

23、產(chǎn)業(yè)革命，機(jī)械設(shè)備的維修開(kāi)始向預(yù)知性維修發(fā)展，主要就是檢測(cè)設(shè)備的狀態(tài)和診斷設(shè)備的故障。狀態(tài)維修是預(yù)防性維修，提前在故障和損失發(fā)生之前進(jìn)行檢修，也是可靠性維修，確保設(shè)備能夠安全運(yùn)行，所以狀態(tài)維修也是預(yù)知性維修，是預(yù)防性維修和可靠性維修兩種方法的結(jié)合。狀態(tài)維修的概念簡(jiǎn)單定義如下:根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)得到的設(shè)備實(shí)時(shí)狀態(tài)，通過(guò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)和診斷分析技術(shù)合理制定維修計(jì)劃的一種檢修方式。狀態(tài)維修就是根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)工作產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，而不是以前以設(shè)備工作的數(shù)據(jù)為參照，依據(jù)先進(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)、失效預(yù)測(cè)技術(shù)、可靠性評(píng)估技術(shù)確定故障的發(fā)生和運(yùn)行時(shí)間。對(duì)關(guān)鍵部件故障的發(fā)展趨勢(shì)、嚴(yán)重程度等條件進(jìn)行判斷，在關(guān)鍵部件的性能下降到產(chǎn)生

24、損失的情況下進(jìn)行的維修。 設(shè)備從開(kāi)始正常運(yùn)行都會(huì)經(jīng)過(guò)一個(gè)階段直到設(shè)備發(fā)生故障，在這個(gè)故障發(fā)生的過(guò)程中可分兩個(gè)區(qū)域?yàn)闈撛诠收虾凸δ芄收?。潛在故障就是設(shè)備在發(fā)生功能故障之前，但是這個(gè)階段設(shè)備是可以運(yùn)行的只是一些實(shí)時(shí)參數(shù)顯示不正常，例如動(dòng)車某車廂閘片厚度即將達(dá)到臨界值，暫時(shí)可以起到剎車的作用。功能故障就是設(shè)備已經(jīng)不能正常工作，完不成設(shè)定的任務(wù)，例如動(dòng)車動(dòng)力裝置溫度過(guò)熱，這樣發(fā)展下去會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力裝置失效,動(dòng)車組就會(huì)采取措施來(lái)預(yù)防和避免故障的發(fā)生，防止發(fā)生嚴(yán)重的后果。2.4狀態(tài)檢修的基本原則狀態(tài)維修就是視情況維修，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)為依據(jù)，分析診斷故障數(shù)據(jù)制定維修計(jì)劃，這種維修計(jì)劃是確定設(shè)備需要維修時(shí)才進(jìn)行。對(duì)關(guān)

25、鍵部件的維護(hù)很好，提高設(shè)備工作的效率，降低設(shè)備的維修成本。狀態(tài)維修主要包含狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷和維修三個(gè)方面的內(nèi)容。設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)測(cè)就是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在的監(jiān)測(cè)技術(shù)己經(jīng)有了很大的進(jìn)步，由傳統(tǒng)的生物本能的感官反應(yīng)判斷到如今的通過(guò)先進(jìn)的儀器，利用電學(xué)、光、聲、震動(dòng)等相關(guān)理論以及信息處理技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、識(shí)別技術(shù)等。在設(shè)備中常用的檢測(cè)技術(shù)有氣體污染檢測(cè)、油液污染度檢測(cè)、溫度診斷技術(shù)、磁粉探傷檢測(cè)、超聲波探傷檢測(cè)、射線探傷檢測(cè)、目視一光學(xué)測(cè)量技術(shù)、音響檢測(cè)技術(shù)、振動(dòng)檢測(cè)技術(shù)。監(jiān)測(cè)機(jī)械設(shè)備的狀態(tài)主要采用以下幾種方法,時(shí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)。通過(guò)專業(yè)的先進(jìn)儀器連續(xù)不斷的監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)，隨時(shí)了解設(shè)備的各種正常

26、和異常信號(hào)。 非實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)首先保存在固定內(nèi)存里，在一段時(shí)間之后，由技術(shù)人員采用數(shù)據(jù)采集儀器對(duì)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 診斷設(shè)備的故障首先要在監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)時(shí)所獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，分析這些數(shù)據(jù)得出故障發(fā)生的時(shí)間、性質(zhì)、部位、原因和故障發(fā)展的趨勢(shì)，預(yù)測(cè)設(shè)備的失效時(shí)間分布是這個(gè)階段的主要的目的，也是狀態(tài)維修最主要的關(guān)鍵技術(shù)。設(shè)備維修是設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷故障之后最終目的，狀態(tài)維修的不同之處在于:狀態(tài)維修是在故障出現(xiàn)之前制定的一種維修策略，是預(yù)先監(jiān)測(cè)控制設(shè)備將要出現(xiàn)的故障。和傳統(tǒng)的設(shè)備事后維修是不同的，事后維修是在設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)了故障，導(dǎo)致設(shè)備不能夠正常運(yùn)行之后制定的維修策略。 狀態(tài)維修是在

27、制定計(jì)劃的基礎(chǔ)上實(shí)施的，他和定期維修也是不同的。定期維修是嚴(yán)格按照既定的計(jì)劃，己經(jīng)制定好的計(jì)劃不能根據(jù)設(shè)備的實(shí)時(shí)變化而進(jìn)行變化，導(dǎo)致按照既定計(jì)劃不能滿足故障維修或是維修不足。而狀態(tài)維修是首先采集數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的變化來(lái)制定維修計(jì)劃，對(duì)于設(shè)備的維修是適時(shí)適度的。狀態(tài)維修主要是預(yù)測(cè)出設(shè)備的狀態(tài)趨勢(shì)，準(zhǔn)確得到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)，然后制定維修計(jì)劃，針對(duì)不同情況進(jìn)行維修。2.5狀態(tài)檢修的巨大效益狀態(tài)維修是通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)制定科學(xué)的維修計(jì)劃，并且提高了設(shè)備的利用率，因此是最節(jié)約成本的一種維修策略，狀態(tài)維修為設(shè)備的優(yōu)質(zhì)運(yùn)行、全性能、長(zhǎng)周期、穩(wěn)定、安全提供了管理保障和可靠的技術(shù)。從發(fā)達(dá)國(guó)家總結(jié)的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)可得，

28、在電力行業(yè)己經(jīng)證明狀態(tài)維修是最節(jié)約資源有效的一種維修策略。在美國(guó)一些行業(yè)采用狀態(tài)維修會(huì)帶來(lái)巨大的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。從電力行業(yè)采用狀態(tài)維修的統(tǒng)計(jì)來(lái)看，每年的凈收益大幅度的逐年增加，這些巨大利潤(rùn)形成原因在于修必修好的結(jié)果、做到了應(yīng)修必修、降低了小修頻率、延長(zhǎng)了設(shè)備大修間隔。防止了一些設(shè)備維修過(guò)?；蚴遣蛔銓?dǎo)致的重大事故和損失，節(jié)約了企業(yè)的資源。 在我國(guó)，山東電力工業(yè)局制定的“管理狀態(tài)維修的方法”中強(qiáng)調(diào)對(duì)全省的機(jī)械設(shè)備的維修將逐步推行展開(kāi)，一些己經(jīng)實(shí)施狀態(tài)維修的企業(yè)得到了很好的效益，10%的設(shè)備減少了臨時(shí)維修的次數(shù)，20%總體的工作量減少，設(shè)備運(yùn)行的生命周期得到了延長(zhǎng):變壓器從之前的使用5年變?yōu)槿缃竦氖?/p>

29、用10年LNa 總而言之，在實(shí)施狀態(tài)維修的電力行業(yè)中獲得巨大效益有如下幾個(gè)方面: (1)延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間 (2)減少設(shè)備檢修的次數(shù) (3)節(jié)約了設(shè)備維修的成本 (4)增加了設(shè)備的可靠性 (5)提高了設(shè)備的可用系數(shù) (6)延長(zhǎng)設(shè)備定期檢查的時(shí)間間隔 (7)改良了設(shè)備的性能 (8)增加了電廠的發(fā)電指數(shù) (9)增加了電廠的可用系數(shù) (10)為電廠的正常運(yùn)行提供了保障2.6狀態(tài)檢修的關(guān)鍵技術(shù)維修就是以設(shè)備實(shí)時(shí)運(yùn)行的狀態(tài)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、可靠性分析、預(yù)報(bào)決策、系統(tǒng)理論、模式識(shí)別、信號(hào)處理、傳感檢測(cè)技術(shù)和相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域成熟的研究成果，主要實(shí)施對(duì)象是機(jī)械設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行中的二次效應(yīng)

30、(機(jī)械力學(xué)參數(shù)、電磁參數(shù)、熱力參數(shù)及其他性能參數(shù))和其動(dòng)態(tài)變化，在保證設(shè)備能夠正常運(yùn)行的情況下，對(duì)設(shè)備實(shí)施狀態(tài)的監(jiān)測(cè)工作，然后分析判斷有無(wú)故障、故障發(fā)展變化趨勢(shì)、故障嚴(yán)重程度、故障部位、故障種類等信息，判斷設(shè)備的性能是否可以完成既定的任務(wù)，之后制定處理結(jié)果和維修計(jì)劃91。所以，狀態(tài)維修的一個(gè)完成工作流程有四個(gè)方面的主要內(nèi)容:設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、設(shè)備狀態(tài)分析預(yù)測(cè)、分析診斷設(shè)備的故障、設(shè)備維修計(jì)劃。監(jiān)測(cè)設(shè)備狀態(tài)的技術(shù)和分析診斷設(shè)備故障的技術(shù)是狀態(tài)維修中的重要部分，也是狀態(tài)維修中的關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)也是本文研究的重點(diǎn)內(nèi)容，包含動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)顯示和動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效預(yù)測(cè)兩個(gè)方面的核心內(nèi)容

31、。詳細(xì)過(guò)程分為三個(gè)主要環(huán)節(jié):狀態(tài)監(jiān)測(cè)、分析診斷和治理預(yù)防，這三個(gè)主要環(huán)節(jié)是相互依存的一個(gè)循環(huán)，確保了實(shí)施對(duì)象的安全運(yùn)行，如圖2-2所示。2.6.1狀態(tài)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)就是采用先進(jìn)的儀器監(jiān)測(cè)顯示設(shè)備的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)能夠真正代表設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，例如:轉(zhuǎn)子的熱應(yīng)力、金屬材料的磨蝕、動(dòng)靜部件的碰磨、機(jī)械的震動(dòng)等信息?，F(xiàn)在己有的設(shè)備監(jiān)測(cè)手段有很多種，按照監(jiān)測(cè)設(shè)備的特點(diǎn)分為如下幾個(gè)方面: (1)監(jiān)測(cè)動(dòng)力學(xué)特征:設(shè)備以聲波、脈沖波和震動(dòng)波等信息傳遞給監(jiān)測(cè)儀器。 (2)監(jiān)測(cè)電學(xué)的特征:設(shè)備的電壓、導(dǎo)電性和電阻等特性的變化作為傳遞信號(hào)。 (3)監(jiān)測(cè)化學(xué)的特征:設(shè)備的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生了變化作為傳遞的信號(hào)

32、。 (4)監(jiān)測(cè)物理的特征:設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸和物理特性等發(fā)生變化作為傳遞信號(hào)。 (5)監(jiān)測(cè)溫度的特征:設(shè)備的外界溫度和本身溫度的變化作為傳遞信號(hào)。 (6)設(shè)備光譜的特征:通過(guò)光譜分析可以得出元素的濃度值，然后判斷設(shè)備的損耗規(guī)律和程度。 (7)設(shè)備顆粒的特征:在設(shè)備運(yùn)行中通過(guò)顆粒的形狀和大小變化值作為傳遞信號(hào)。如今的監(jiān)測(cè)技術(shù)由傳統(tǒng)的通過(guò)人的鼻聞、手摸、耳聽(tīng)、眼看等方法逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)科學(xué)的先進(jìn)儀器監(jiān)測(cè)設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行判斷。如今的監(jiān)測(cè)技術(shù)更客觀、真實(shí)、準(zhǔn)確地分析出設(shè)備狀態(tài)的變化趨勢(shì)，而且現(xiàn)在的儀器都是可以綜合監(jiān)測(cè)設(shè)備的多個(gè)特征的參數(shù)值，然后進(jìn)行合理的分析。如圖2-3所示2.6.2分析診斷分析診斷設(shè)備的

33、實(shí)時(shí)信息由兩部分組成:分析處理實(shí)時(shí)信息和診斷設(shè)備的故障。處理設(shè)備的實(shí)時(shí)信息就是通過(guò)一定的方法把設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為我們可以識(shí)別的有用信息。為了充分分析提取這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，要通過(guò)一定的數(shù)據(jù)處理協(xié)議和傳輸渠道以及專業(yè)的數(shù)據(jù)處理儀器。只有第一步實(shí)時(shí)信息的處理工作完善才能準(zhǔn)確的診斷設(shè)備的故障趨勢(shì)，處理信息過(guò)程中的方法和儀器都影響著故障診斷的預(yù)測(cè)結(jié)果。 診斷設(shè)備的故障就是把設(shè)備運(yùn)行的正常狀態(tài)信息和實(shí)時(shí)獲取得到的運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而判斷設(shè)備是否出現(xiàn)故障。如果設(shè)備突然轉(zhuǎn)變?yōu)楣收蠣顟B(tài)就需要進(jìn)一步判斷故障的詳細(xì)信息，例如設(shè)備故障的趨勢(shì)、部位、原因、程度等信息，這樣以便于下一步進(jìn)行設(shè)備維修的具體計(jì)劃。如今己經(jīng)

34、有了大量的診斷設(shè)備故障的理論技術(shù)。根據(jù)一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)故障診斷技術(shù)的應(yīng)用總結(jié)，德國(guó)的Frank教授的觀點(diǎn)是現(xiàn)在診斷設(shè)備故障的技術(shù)方法可以歸為以下三種:基于信號(hào)處理的方法、基于解析模型的方法、基于知識(shí)的方法2.7本章小結(jié)本章介紹了狀態(tài)維修的總體概述，狀態(tài)維修的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的過(guò)程，在檢修現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備方面，更能適應(yīng)設(shè)備的維修特點(diǎn)，與傳統(tǒng)維修方式相比采用狀態(tài)維修的顯著優(yōu)點(diǎn)，并且簡(jiǎn)述了實(shí)施狀態(tài)維修中的關(guān)鍵技術(shù)是狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析診斷。3動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和顯示為了在動(dòng)車組中應(yīng)用狀態(tài)維修保障動(dòng)車組達(dá)到更可靠、更安全的運(yùn)營(yíng)，鐵路調(diào)度部門合理安排動(dòng)車組的調(diào)度計(jì)劃之外，還應(yīng)該對(duì)正在運(yùn)行的動(dòng)車組及其關(guān)鍵部件實(shí)

35、時(shí)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)準(zhǔn)確地了解動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)的情況。如果動(dòng)車組生產(chǎn)商、地面動(dòng)車運(yùn)用所檢測(cè)部門、地面調(diào)度部門、隨車技師和司機(jī)能夠系統(tǒng)、全面、時(shí)地了解動(dòng)車組運(yùn)營(yíng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)，那么更能保證動(dòng)車組安全、可靠、高效地運(yùn)行。動(dòng)車組運(yùn)用所檢測(cè)部門和調(diào)度部門要想及時(shí)監(jiān)測(cè)獲取動(dòng)車組運(yùn)行的實(shí)時(shí)狀態(tài)和動(dòng)車組關(guān)鍵部件運(yùn)行時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行狀態(tài)維修，前提就是通過(guò)成熟的監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)獲取動(dòng)車組實(shí)時(shí)運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息。動(dòng)車組狀態(tài)維修策略中監(jiān)測(cè)部分主要就是采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，然后通過(guò)有效途徑進(jìn)行傳輸?shù)降孛?，最后在地面顯示川。在本文中采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息包括GPS數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)主要通過(guò)無(wú)線途徑進(jìn)行傳輸，把采集到的GPS數(shù)據(jù)、故障

36、數(shù)據(jù)、狀態(tài)數(shù)據(jù)通過(guò)私有協(xié)議進(jìn)行處理分析后傳輸?shù)綗o(wú)線傳輸設(shè)備，然后無(wú)線傳輸設(shè)備通過(guò)通用分組無(wú)線服務(wù)技術(shù)將采集到的數(shù)據(jù)傳輸給地面部門進(jìn)行顯示，以便于動(dòng)車運(yùn)用所檢測(cè)部門、地面調(diào)度部門可以實(shí)時(shí)了解動(dòng)車組的故障情況和實(shí)時(shí)運(yùn)行情況，是動(dòng)車組向著現(xiàn)代化、信息化、科技化的方向發(fā)展。3.1數(shù)據(jù)流動(dòng)過(guò)程動(dòng)車組正常運(yùn)營(yíng)時(shí)，為保證動(dòng)車的安全運(yùn)行，動(dòng)車司機(jī)要通過(guò)動(dòng)車顯示界面不斷地注意動(dòng)車的故障信息、關(guān)鍵部件的狀態(tài)信息和動(dòng)車組的運(yùn)行狀態(tài)。在我國(guó)的動(dòng)車組關(guān)鍵部件中有一個(gè)設(shè)備稱為中央控制裝置，這個(gè)裝置的作用就是連續(xù)的把動(dòng)車組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示在動(dòng)車組的顯示控制裝置，當(dāng)中央控制裝置采集到動(dòng)車故障信息數(shù)據(jù)包時(shí)，會(huì)把故障信息發(fā)送到顯示

37、控制裝置，顯示控制裝置收到故障信息數(shù)據(jù)包后，通過(guò)分析處理把故障信息顯示在動(dòng)車組顯示屏上0動(dòng)車組中的中央控制裝置不斷的向顯示裝置發(fā)送數(shù)據(jù)包，此時(shí)的數(shù)據(jù)包就是動(dòng)車組運(yùn)行產(chǎn)生的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，本文研究的數(shù)據(jù)主要就是從中央控制裝置得到的數(shù)據(jù)包。在中央控制裝置收到動(dòng)車組的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包時(shí)，通過(guò)私有協(xié)議發(fā)送到信息采集設(shè)備上，采集設(shè)備對(duì)收到的數(shù)據(jù)包進(jìn)行校驗(yàn)，根據(jù)校驗(yàn)的結(jié)果發(fā)送相應(yīng)的應(yīng)答包，中央控制裝置根據(jù)收到的應(yīng)答包來(lái)判斷是否需要重新重復(fù)發(fā)送剛才的數(shù)據(jù)包或是直接發(fā)送下一數(shù)據(jù)包。信息采集設(shè)備收到實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的同時(shí)也在采集GPS數(shù)據(jù)信息，由于動(dòng)車組的實(shí)時(shí)運(yùn)行信息都是一些關(guān)鍵部件的實(shí)時(shí)信息，并不包含GPS信息，所以信息采集設(shè)備

38、還要單獨(dú)對(duì)動(dòng)車的GPS信息進(jìn)行采集。 信息采集設(shè)備收集到動(dòng)車組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和GPS數(shù)據(jù)后，然后進(jìn)行分析處理，把分析處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到地面前置機(jī)設(shè)備中，前置機(jī)設(shè)備主要就是接收采集設(shè)備發(fā)送的信息，然后對(duì)發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換成顯示屏顯示的數(shù)據(jù)，如表3-1所示。動(dòng)車組的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)必須具備數(shù)據(jù)流動(dòng)的條件如表3-1 為了滿足上表中所涉及的數(shù)據(jù)流動(dòng)條件，必須研究實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。首先應(yīng)該有進(jìn)行嵌入式開(kāi)發(fā)的信息采集設(shè)備，以便于實(shí)時(shí)采集動(dòng)車組運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和GPS信息數(shù)據(jù)，并且同時(shí)對(duì)這些采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，按照制定的私有傳輸協(xié)議將數(shù)據(jù)包發(fā)送出去。然后，需要一個(gè)無(wú)線傳輸設(shè)備來(lái)接收采集到的實(shí)時(shí)信息，并

39、且通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)把采集到的信息打包發(fā)送到地面。在采集數(shù)據(jù)設(shè)備中，要制定完整的動(dòng)車組傳輸數(shù)據(jù)通信協(xié)議以便于和動(dòng)車組中央控制裝置進(jìn)行傳輸信息，達(dá)到傳輸實(shí)時(shí)狀態(tài)信息的目的。這個(gè)協(xié)議具體規(guī)定了兩個(gè)設(shè)備之間傳輸信息的時(shí)間限制，并對(duì)兩個(gè)設(shè)備之間傳輸信息的標(biāo)識(shí)符所代表的具體含義做了詳細(xì)的說(shuō)明，在協(xié)議中兩個(gè)設(shè)備傳輸?shù)臉?biāo)識(shí)符類別如表3-2所示。 從上表中得知，動(dòng)車中央控制裝備和信息采集設(shè)備之間的數(shù)據(jù)主要有兩類:第一類是狀態(tài)數(shù)據(jù)，就是動(dòng)車組運(yùn)行的狀態(tài)信息，用SDR來(lái)表示，第二類就是附加數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)主要是動(dòng)車組產(chǎn)生的故障信息，由于動(dòng)車組一旦出現(xiàn)故障很容易發(fā)生意外，所以在這里本文單獨(dú)進(jìn)行傳輸，一旦有故障數(shù)據(jù)就會(huì)在

40、地面顯示屏中顯示提示工作人員及時(shí)進(jìn)行處理防止意外事故，用LDR來(lái)表示。信息采集裝置接收到SDR數(shù)據(jù)后進(jìn)行校驗(yàn)處理，回復(fù)相應(yīng)的應(yīng)答信息，用SD來(lái)表示。信息采集裝置接收到LDR數(shù)據(jù)后進(jìn)行校驗(yàn)處理。如圖3-3所示3.2數(shù)據(jù)采集和處理 通過(guò)信息采集設(shè)備和無(wú)線傳輸設(shè)備的功能，在監(jiān)測(cè)動(dòng)車組的實(shí)時(shí)狀態(tài)中主要解決的四個(gè)方面的內(nèi)容是:采集實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、采集GPS信息，分析處理數(shù)據(jù)和無(wú)線傳輸數(shù)據(jù)。各方面的內(nèi)容如圖3-4所示3.2.1狀態(tài)信息實(shí)時(shí)采集 本文采集的動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)信息就是動(dòng)車上原有的中央控制裝置中的保存的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息，然后進(jìn)行傳輸，使得這兩個(gè)設(shè)備按照制定的協(xié)議不間斷的傳輸數(shù)據(jù)。 采集動(dòng)車組上的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信

41、息的關(guān)鍵點(diǎn)包含以下兩點(diǎn): (1)通過(guò)動(dòng)車組中央控制裝置和采集信息設(shè)備的傳輸而獲得實(shí)時(shí)、完整、準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)包，并能對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析區(qū)別。 (2)在采集信息設(shè)備接收到數(shù)據(jù)包后，根據(jù)水平奇偶校驗(yàn)方法對(duì)數(shù)據(jù)包校驗(yàn)， 并在一定的時(shí)間內(nèi)回復(fù)校驗(yàn)結(jié)果。 采集信息設(shè)備采集動(dòng)車組的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)和GPS信息，然后分析處理數(shù)據(jù)以及通過(guò)無(wú)線設(shè)備進(jìn)行傳輸。為了實(shí)現(xiàn)采集信息設(shè)備的功能，在具體的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)中設(shè)計(jì)四個(gè)子功能，通過(guò)Linux的多任務(wù)特性，為每一個(gè)子功能創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程，四個(gè)進(jìn)程并行執(zhí)行就是四個(gè)子功能同時(shí)工作來(lái)完成采集信息設(shè)備的功能。規(guī)定采集動(dòng)車組的實(shí)時(shí)信息對(duì)應(yīng)進(jìn)程一完成，采集動(dòng)車組的GPS信息對(duì)應(yīng)進(jìn)程二完成，分析處

42、理采集得到的信息對(duì)應(yīng)進(jìn)程三完成，無(wú)線傳輸實(shí)時(shí)信息對(duì)應(yīng)進(jìn)程四完成 這四個(gè)進(jìn)程可以同時(shí)并行執(zhí)行任務(wù)，進(jìn)程一通過(guò)制定的協(xié)議連續(xù)與動(dòng)車組中央控制裝置進(jìn)行交互，接收實(shí)時(shí)原始數(shù)據(jù)包，將這些原始數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在預(yù)先創(chuàng)建好的緩沖區(qū)內(nèi)，然后就繼續(xù)接收保存數(shù)據(jù);進(jìn)程二采集動(dòng)車組實(shí)時(shí)GPS信息，和進(jìn)程一相似也是將采集的原始GPS原始數(shù)據(jù)包處理保存到進(jìn)程一創(chuàng)建的緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)接收處理GPS信息;進(jìn)程三主要進(jìn)行對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理，從已經(jīng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，將處理后的數(shù)據(jù)保存到預(yù)先創(chuàng)建好的另外一個(gè)緩沖區(qū)中，然后繼續(xù)讀取分析處理分類;進(jìn)程四從進(jìn)程三創(chuàng)建的緩沖區(qū)中讀取分析處理后的數(shù)據(jù)信息，按照己經(jīng)制定的

43、協(xié)議將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o(wú)線傳輸設(shè)備中。 3.2.2 G PS信息實(shí)時(shí)采集 采集GPS信息時(shí)，規(guī)定每一秒接收一條數(shù)據(jù)，每一個(gè)數(shù)據(jù)包含$GPVTG,$GPRMC,$GPGSV, $GPGSA, $GPGLL, $GPGGA六種格式的數(shù)據(jù)信息，每一種數(shù)據(jù)信息都是以O(shè)XOA, OXOD的格式結(jié)尾，在$GPRMC, $GPGGA格式的數(shù)據(jù)信息中有需要的數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@兩種格式的數(shù)據(jù)是連續(xù)接收的，需要從這些數(shù)據(jù)中分析處理提取出有價(jià)值的信息，最后通過(guò)解析獲得GPS數(shù)據(jù)。采集GPS信息過(guò)程主要為如下幾點(diǎn): (1)從每一秒接收的數(shù)據(jù)中分辨出六種格式的數(shù)據(jù)，并保存在臨時(shí)創(chuàng)建的數(shù)組 中。 (2)對(duì)保存在數(shù)組中的數(shù)據(jù)，處理成六

44、種格式的數(shù)據(jù)，對(duì)每種格式的信息進(jìn)行解析。 (3)按照制定的協(xié)議把解析的數(shù)據(jù)組成動(dòng)車組的GPS數(shù)據(jù)。 妥焦GPS信息的流程圖如圖3-5所示。3.2.3數(shù)據(jù)分析與處理 在采集信息設(shè)備中分析處理數(shù)據(jù)是主要內(nèi)容，也是關(guān)鍵技術(shù)，是獲取數(shù)據(jù)的加工廠和分析室，是連接其他幾項(xiàng)內(nèi)容的紐帶。在上一節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)分析與處理進(jìn)行了需求分析，將此功能分為如下五個(gè)子功能:刪除過(guò)期文件、自檢設(shè)備、格式化與打包數(shù)據(jù)、分類存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、壓縮文件，子功能如圖3-6所示 (1)刪除過(guò)期又件在處理分析數(shù)據(jù)時(shí)，首先檢查在各個(gè)緩沖區(qū)中的各種數(shù)據(jù)是否過(guò)期，如果有些數(shù)據(jù)的保存時(shí)間超過(guò)了規(guī)定的時(shí)間界限，那么這種數(shù)據(jù)已經(jīng)過(guò)期了，應(yīng)該及時(shí)刪除，增加緩沖區(qū)的

45、空間以便存儲(chǔ)實(shí)時(shí)信息。(2) 自檢設(shè)備 采集信息設(shè)備開(kāi)始工作時(shí)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行初始化有兩個(gè)作用:一是清空上次工作的緩存;二是確保此設(shè)備能在正常工作的狀態(tài)。例如，串口的通信情況、網(wǎng)絡(luò)的連接情況，能否按照制定的協(xié)議進(jìn)行工作等(3)格式化與打包數(shù)據(jù)各個(gè)設(shè)備之間的通信都是通過(guò)固定的協(xié)議進(jìn)行，在協(xié)議中規(guī)定了傳出數(shù)據(jù)包的格式和組成。所以，要完成設(shè)備之間的通信必須將狀態(tài)信息和附加信息進(jìn)行格式化，在結(jié)合采集的GPS信息合并成新的數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。(4)數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ) 采集信息設(shè)備接收到中央控制裝置發(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)時(shí)，經(jīng)過(guò)分析處理，根據(jù)動(dòng)車組的編號(hào)把這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分成四類數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ):累計(jì)電力與空轉(zhuǎn)滑行數(shù)據(jù)、故障通告數(shù)據(jù)、

46、實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)、狀態(tài)信息。累計(jì)電力和空轉(zhuǎn)滑行數(shù)據(jù)雖然不是動(dòng)車故障但是會(huì)導(dǎo)致動(dòng)車組發(fā)生故障，所以把這些數(shù)據(jù)歸為一類:實(shí)時(shí)故障數(shù)據(jù)是動(dòng)車組某部件發(fā)生異常狀態(tài)是故障信息:故障通告數(shù)據(jù)是在動(dòng)車發(fā)生故障時(shí)發(fā)送到相關(guān)部門和人員的通知信息;狀態(tài)信息時(shí)動(dòng)車運(yùn)行時(shí)的正常狀態(tài)信息。 (5)文件壓縮 采集信息設(shè)備接收到狀態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮發(fā)送給無(wú)線傳輸設(shè)備，然后無(wú)線傳輸設(shè)備發(fā)送到地面。這個(gè)階段的文件壓縮的主要目的就是提高傳出的實(shí)時(shí)性和減少傳輸時(shí)間進(jìn)程三流圖如圖3-7所示 3.2.4無(wú)線設(shè)備通信 (1)添加幀頭和幀尾根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議可知，無(wú)線傳輸設(shè)備向地面?zhèn)鬏攲?shí)時(shí)數(shù)據(jù)幀時(shí)不是單獨(dú)的經(jīng)過(guò)分析處理得到的數(shù)據(jù)包，還

47、包含了數(shù)據(jù)幀的幀開(kāi)始標(biāo)識(shí)、校驗(yàn)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、上次通訊狀態(tài)、數(shù)據(jù)類型、從機(jī)地址和幀結(jié)束標(biāo)識(shí)，所以需要把這些信息放在數(shù)據(jù)幀的幀頭和幀尾，在和數(shù)據(jù)幀一起組成完整傳輸?shù)男聰?shù)據(jù)幀。(2)采集信息設(shè)備和無(wú)線傳輸設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳輸采集信息設(shè)備通過(guò)串口向無(wú)線傳輸設(shè)備發(fā)送不同的命令，時(shí)間間隔為200ms,無(wú)線傳輸設(shè)備根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)，時(shí)間間隔為100ms，這兩個(gè)設(shè)備之間的交互通信要按照一定的時(shí)間要求和先后順序進(jìn)行。傳輸數(shù)據(jù)的流程圖如圖3-8所示。3.3本章小結(jié)本章主要對(duì)動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和顯示做了詳細(xì)介紹，根據(jù)監(jiān)測(cè)顯示數(shù)據(jù)的總體需求，完成了動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和顯示。 4動(dòng)車組關(guān)鍵部件失效預(yù)測(cè) 機(jī)

48、械設(shè)備在使用的過(guò)程中會(huì)遇到各種故障，為了能降低運(yùn)行成本和提高設(shè)備的性能，科學(xué)合理的預(yù)測(cè)出設(shè)備的失效時(shí)間是至關(guān)重要的。但是在具體研究實(shí)現(xiàn)中各機(jī)械設(shè)備有不同的用途和類型，具體采用什么樣的方法來(lái)預(yù)測(cè)設(shè)備的失效時(shí)間是難點(diǎn)川。設(shè)備生產(chǎn)商了解設(shè)備的生產(chǎn)工藝，在研究設(shè)計(jì)設(shè)備的過(guò)程中積累了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)也能夠給出設(shè)備的運(yùn)行壽命。機(jī)械設(shè)備都是更新?lián)Q代的，隨著科學(xué)和生產(chǎn)工藝的進(jìn)步，總結(jié)老產(chǎn)品的不足，在新產(chǎn)品的研發(fā)研制過(guò)程中改善老產(chǎn)品的缺陷，所以在生產(chǎn)商生產(chǎn)設(shè)備時(shí)己經(jīng)有了充足的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)出新產(chǎn)品失效時(shí)間。在各鐵路局訂購(gòu)動(dòng)車組和相關(guān)設(shè)備時(shí)，己經(jīng)從生產(chǎn)商那里獲取了設(shè)備的大概失效時(shí)間，生產(chǎn)商也是提供失效值來(lái)參考。但

49、是，由于我國(guó)鐵路所處的環(huán)境復(fù)雜，覆蓋的面積廣、氣候變化多樣、所在環(huán)境多樣等條件，使得生產(chǎn)商提供的失效值不能供鐵路局參考。我國(guó)己經(jīng)有40年的列車生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，各個(gè)組織機(jī)構(gòu)一直致力于研究列車及其設(shè)備的失效值也有20年了，不過(guò)到現(xiàn)在也沒(méi)有詳盡準(zhǔn)確地方案來(lái)預(yù)測(cè)機(jī)械設(shè)備的失效時(shí)間，這種情況一直在有關(guān)部門的努力下慢慢改善設(shè)備的失效時(shí)間是一個(gè)重要的參考值，在設(shè)備的使用過(guò)程中很多方面都需要用到這個(gè)參考值，例如: (l)在動(dòng)車組生產(chǎn)過(guò)程中有很多關(guān)鍵部件，動(dòng)車組正常的運(yùn)行就是由這些關(guān)鍵部件保障的，關(guān)鍵部件的失效值直接關(guān)系著動(dòng)車組能夠運(yùn)行的時(shí)間，所以 需要了解掌握動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間，在一個(gè)特定時(shí)間進(jìn)行檢修，如 果

50、關(guān)鍵部件陸續(xù)的進(jìn)行維修，那么動(dòng)車組將不能正常運(yùn)營(yíng)。 (2)在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，需要提前知道設(shè)備的失效時(shí)間，以便于管理和安排維修計(jì)劃，防止發(fā)生重大事故。 (3)在動(dòng)車維修段中管理設(shè)備和庫(kù)存、設(shè)備生產(chǎn)中的規(guī)劃、管理、生產(chǎn)，這些 階段中都要知道設(shè)備的失效時(shí)間。 (4)動(dòng)車組中的每一個(gè)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)都有一定的預(yù)算，而設(shè)備的失效時(shí)間是決定設(shè)備預(yù)算的第一要素。 (5)在進(jìn)行產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)研究和環(huán)境評(píng)估時(shí)，設(shè)備的失效時(shí)間在新的環(huán)境管理中 的產(chǎn)品的壽命周期評(píng)價(jià)中是重要的參考值。 可以看出，機(jī)械設(shè)備的使用失效值在設(shè)備的生命周期中的各項(xiàng)任務(wù)都影響重大，關(guān)系到設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性和維修方案，尤其是動(dòng)車組作為一個(gè)構(gòu)造復(fù)雜的產(chǎn)品，

51、提高鐵路行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)輸能力的前提就是科學(xué)合理的預(yù)測(cè)出動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間值。4.1失效預(yù)測(cè)的確定方法本文通過(guò)監(jiān)測(cè)、顯示、分析、處理動(dòng)車組的實(shí)時(shí)狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，研究動(dòng)車組狀態(tài)信息目的就是為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間，所以就需要充分查明故障的模式、故障的原因、故障的機(jī)理，分析故障的發(fā)展趨勢(shì)，改進(jìn)動(dòng)車組的維修方式，提高動(dòng)車的有效利用和可靠性。利用數(shù)學(xué)中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論和方法來(lái)分析動(dòng)車組的故障模式和預(yù)測(cè)動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間，定量研究故障規(guī)律，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)狀態(tài)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行分析處理。動(dòng)車組的安全運(yùn)營(yíng)就是保證動(dòng)車的可靠性，對(duì)動(dòng)車組關(guān)鍵部件進(jìn)行故障統(tǒng)計(jì)的特點(diǎn)就是以統(tǒng)計(jì)的故障量為依據(jù)，然后對(duì)動(dòng)

52、車組關(guān)鍵部件進(jìn)行可靠性的分析，在計(jì)算統(tǒng)計(jì)時(shí)，使各個(gè)參考值量化，這些量化的指標(biāo)在故障可靠性計(jì)算中作為特定指標(biāo)，所以動(dòng)車組關(guān)鍵部件的故障分布和可靠性指標(biāo)具有一定的內(nèi)在關(guān)系。4.2本章小節(jié)本章主要介紹了動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效預(yù)測(cè)，從動(dòng)車組關(guān)鍵部件的疲勞壽命和經(jīng)濟(jì)壽命兩個(gè)方面進(jìn)行預(yù)測(cè)，描述了解決這兩個(gè)預(yù)測(cè)方面的具體方法。并且利用概率論理論預(yù)測(cè)動(dòng)車關(guān)鍵部件的失效時(shí)間，結(jié)合動(dòng)車組具體的關(guān)鍵部件牽引電機(jī)將牽引電機(jī)預(yù)測(cè)結(jié)果和實(shí)際結(jié)果進(jìn)行對(duì)比顯示預(yù)測(cè)的失效運(yùn)行時(shí)間和實(shí)際的運(yùn)行時(shí)間大體一致。研究實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車組狀態(tài)維修中分析診斷的關(guān)鍵技術(shù)。5總結(jié)和展望5.1總結(jié) 為了滿足社會(huì)的快速發(fā)展對(duì)鐵路客運(yùn)的需求和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，

53、我國(guó)鐵路系統(tǒng)需要完善結(jié)構(gòu)、擴(kuò)大規(guī)模、迅速提高裝備水平、快速擴(kuò)充運(yùn)輸能力和提高服務(wù)質(zhì)量。而且，我國(guó)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代各個(gè)行業(yè)建設(shè)中信息技術(shù)都占據(jù)著重要的地位。在鐵路行業(yè)只有充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，才能夠提高鐵路的運(yùn)輸能力、確保鐵路運(yùn)輸安全、完成對(duì)運(yùn)輸裝備壽命分析、增強(qiáng)鐵路技術(shù)裝備檢修水平，實(shí)現(xiàn)鐵路行業(yè)的跨越式發(fā)展。我國(guó)高速鐵路大規(guī)模的運(yùn)營(yíng)動(dòng)車組意味著鐵路的發(fā)展己經(jīng)邁上了新的臺(tái)階，動(dòng)車組的成功運(yùn)營(yíng)已經(jīng)有兩年多的時(shí)間，從社會(huì)的反饋能夠看出，人們趨向于出行選擇動(dòng)車，動(dòng)車組在我國(guó)必然成為最主要的交通運(yùn)輸工具。相應(yīng)的動(dòng)車組的可靠性和安全性的要求也越來(lái)越高，要提出一個(gè)新的高標(biāo)準(zhǔn)的要求使得動(dòng)車組的運(yùn)行

54、萬(wàn)無(wú)一失，這就需要實(shí)時(shí)了解動(dòng)車組的運(yùn)行狀態(tài)，首先就要研究實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和壽命預(yù)測(cè)，以此為依據(jù)確保動(dòng)車組的安全運(yùn)行。 在這個(gè)背景下，本文使?fàn)顟B(tài)維修和動(dòng)車組的安全運(yùn)行結(jié)合起來(lái)，對(duì)動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)的監(jiān)測(cè)和關(guān)鍵部件的失效預(yù)測(cè)進(jìn)行研究，通過(guò)分析處理實(shí)時(shí)信息和故障數(shù)據(jù)使鐵路局制定合理的維修計(jì)劃。本文所做的工作和研究成果如下: (1)將計(jì)算機(jī)技術(shù)、動(dòng)車組與狀態(tài)維修相結(jié)合 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)在各個(gè)行業(yè)中的都占著重要的地位，計(jì)算機(jī)學(xué)科與其他學(xué)科都有交叉并且產(chǎn)生新的學(xué)科，這些交叉學(xué)科都是各個(gè)行業(yè)研究的重點(diǎn)。本文將計(jì)算機(jī)技術(shù)、動(dòng)車組與狀態(tài)維修相結(jié)合，為研究動(dòng)車組狀態(tài)維修的關(guān)鍵技術(shù)提供重要方法。狀態(tài)維修

55、在電力行業(yè)應(yīng)用己久，并且不斷地探索研究，我國(guó)動(dòng)車組的檢修管理方面存在著很多不足，動(dòng)車組是高速、組裝復(fù)雜的設(shè)備，傳統(tǒng)的維修方式己經(jīng)不能滿足動(dòng)車組的維修，為了保障動(dòng)車組的安全，必須實(shí)時(shí)根據(jù)動(dòng)車組的運(yùn)行狀態(tài)來(lái)制定維修計(jì)劃。狀態(tài)維修正是基于狀態(tài)的維修，滿足了動(dòng)車組的維修需求。 (2)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)車組運(yùn)行狀態(tài) 通過(guò)研究設(shè)計(jì)動(dòng)車組采集信息設(shè)備和無(wú)線傳輸設(shè)備對(duì)動(dòng)車組的實(shí)時(shí)狀態(tài)信息進(jìn)行采集，根據(jù)制定的內(nèi)部協(xié)議采集傳輸動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)信息、GPS信息、分析處理數(shù)據(jù)和無(wú)線傳輸?shù)降孛骅F路部門進(jìn)行顯示。相關(guān)人員依據(jù)顯示的信息對(duì)故障進(jìn)行處理，研究實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)動(dòng)車組實(shí)時(shí)狀態(tài)信息為動(dòng)車組維修人員提供重要的維修參考和制定維修計(jì)劃。

56、(3)實(shí)現(xiàn)動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效預(yù)測(cè)以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)車組的狀態(tài)信息為依據(jù)，對(duì)動(dòng)車組關(guān)鍵部件進(jìn)行失效監(jiān)視、跟蹤、分析和預(yù)測(cè)，本文通過(guò)深入的研究，掌握了動(dòng)車組故障的基本情況和預(yù)防的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)討論了各故障函數(shù)之間的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)車組疲勞壽命和經(jīng)濟(jì)壽命計(jì)算的方法，利用概率論理論成功預(yù)測(cè)動(dòng)車組關(guān)鍵部件的失效時(shí)間序列，為鐵路部門及時(shí)制定檢修計(jì)劃提供依據(jù)，完善動(dòng)車組的故障維修管理，保障動(dòng)車組安全運(yùn)營(yíng)。5.2展望我國(guó)高速鐵路的發(fā)展和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還處于起步階段，四種己經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的動(dòng)車組車型都是從國(guó)外引進(jìn)的，我國(guó)至今還沒(méi)有自主成功研制的動(dòng)車組車型，動(dòng)車組的核心技術(shù)我國(guó)還處在嚴(yán)格測(cè)試階段。本文雖然將狀態(tài)維修引入到動(dòng)車組的維