對大數(shù)據(jù)地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術淺述

楊毓偉

摘要：眾所周知，城市的軌道交通在日常的生活中扮演著尤為重要的角色。地鐵車輛的檢修與維護是地鐵運營的重點和難點之一，對地鐵牽引系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障進行精確化診斷和處理，能夠?qū)σ恍┌l(fā)生的潛在故障進行及時性的預防。本文主要針對地鐵車輛牽引系統(tǒng)特征，以大數(shù)據(jù)的統(tǒng)計原則進行應用，對其故障進行更為全面的診斷和分析，通過數(shù)據(jù)客觀真實的反應出造成故障的原因，希望通過相關分析進一步提高地鐵車輛牽引系統(tǒng)的故障診斷水平。

關鍵詞：大數(shù)據(jù)地鐵車輛；牽引系統(tǒng)故障；技術診斷

1.基于大數(shù)據(jù)地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障原因分析

1.1監(jiān)控中心

所謂的控制中心層指的是，對車輛在各種測量段所發(fā)生的故障進行系統(tǒng)的信息收集處理。利用該監(jiān)控中心，能夠?qū)ζ洚a(chǎn)生故障的原因進行科學化的分析和及時性的處理，當車輛發(fā)生緊急事故時，也能通過控制中心所儲存的海量信息數(shù)據(jù)進行對比，從而提供作為科學、準確的技術支出。此外，監(jiān)控中心還能夠更好的對地鐵車輛段的分段系統(tǒng)故障信息進行共享化，讓整個地鐵系統(tǒng)在控制中心的作用下更好的功能聯(lián)動，促使系統(tǒng)的運行水平有效的提高。在圖一中匯集了各個車輛段內(nèi)所有車輛的總里程數(shù)，由圖可知，約66%的車輛其實際運行里程未達到50萬千米，系統(tǒng)仍舊處于較為正常的運行階段；6%的車輛在行使里程達到50萬千米后，會進入到需要修理、診斷的階段。

在對各個車輛段一年之內(nèi)發(fā)生同一牽引系統(tǒng)的車輛故障情況進行統(tǒng)計后，繪制成圖2可以清晰的觀察到，地鐵車輛牽引裝置系統(tǒng)發(fā)生故障的主要集中位置在，中央控制裝置、速度傳感器以及數(shù)據(jù)插頭。當系統(tǒng)維修人員在進行障礙維修時，會在指揮中心信息庫搜索產(chǎn)生問題的根源原因及科學的解決方法，進而有針對性的根治出現(xiàn)的故障。

1.2車輛段分系統(tǒng)

車輛段分系統(tǒng)其主要組成結(jié)構為：網(wǎng)絡接口、路由器、局域化網(wǎng)絡開關、以太網(wǎng)開關和數(shù)據(jù)服務器等等，如圖3所示。該系統(tǒng)的設計和研發(fā)主要針對于所有車輛段的車輛，當系統(tǒng)在正常運行的過程中，對車輛進行實時的監(jiān)控和信息數(shù)據(jù)收集、質(zhì)量評估、檢測與維修等相關工作。其主要的技術功能在于能夠在車輛發(fā)生故障時，對相關數(shù)據(jù)信息進行遠程的診斷和控制，并傳輸?shù)阶罡叩墓芾眢w系中，進行海量故障數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、分析、評估等。對于車輛的歷史故障進行更深層處理時，要從發(fā)生故障的時間和部位等多角度出發(fā)，利用大數(shù)據(jù)原理進行系統(tǒng)的分析。當經(jīng)過上述操作后，能夠為地鐵車輛維修人員提高更為詳細的列車系統(tǒng)運行狀況信息，同時也為后期的周期性修理方案提供了制定的方向和指導意見。

1.3車載級分系統(tǒng)

車載級分系統(tǒng)在結(jié)構內(nèi)部配置有32位處理器的計算控制系統(tǒng)和車輛內(nèi)部網(wǎng)絡系統(tǒng)。能夠同時對車輛故障信息進行收集、傳輸和預防性處理，并進行簡單的診斷和應急功能。其具體功能如下：第一，能夠在牽引、制定設備在正常運行的過程中，一旦涉及到行車安全故障時進行簡單而有效的功能處理，在進行該項處理時，要保證行車人員的人身安全以及設備的完整性、車輛的有效性等等。第二，具有對空調(diào)、廣播等相關無線設備運行情況進行遠程的操控和管理，由于這些設備的故障情況等級未達到傷害乘車人員的安全和設備的損害，因此其產(chǎn)生的故障信息不用進行地面的接受和處理，等待車輛返回到檢修庫后進行處理即可。第三，具有進行初級維護和輔助診斷的功能，可以預先提醒司機對會發(fā)生故障的情況進行診斷和排查。第四，系統(tǒng)能夠支持多類型的報警，可以在內(nèi)部的報警系統(tǒng)根據(jù)報警的條件和級別進行順序上的設定和布置，還可以根據(jù)報警記錄進行信息的摘取。該信息條應當包括有：故障車輛的編號、設備型號、故障類別以及故障發(fā)生時間和地點等等。第五，車載級分系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理和傳輸是由控制單元進行輔助的，將各個子系統(tǒng)的運行參數(shù)和故障進行實時的記錄，通過內(nèi)部進行嵌入式以網(wǎng)太網(wǎng)和無線網(wǎng)進行地面數(shù)據(jù)的傳輸。因此具有一定的故障信息遠程發(fā)送功能，能將設備發(fā)生故障的維修申請發(fā)送到車輛診斷中心，進行后續(xù)的車輛維修。

2.結(jié)語

地鐵車輛系統(tǒng)是多學科相互交叉的復雜系統(tǒng)工程，隨著信息技術以及互聯(lián)網(wǎng)技術不斷發(fā)展，基于大數(shù)據(jù)地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術是地鐵車輛檢修的重點。為進一步有效的提高地鐵車輛運行的穩(wěn)定性和安全性，需要在原有故障診斷技術上進行優(yōu)化和創(chuàng)新，設計和研發(fā)出具有信息化思路的診斷技術，進一步為地鐵的安全運營保駕護航。

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（作者單位：南京地鐵運營有限責任公司）