探究動車組故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的運(yùn)用

紀(jì)奕龍 于彬

摘 要：隨著現(xiàn)代化技術(shù)以及信息化手段的高速發(fā)展，故障預(yù)測與健康管理技術(shù)已經(jīng)得到了較為完善的發(fā)展優(yōu)化，這也使其在多個社會領(lǐng)域當(dāng)中得到了較為廣泛的應(yīng)用，特別是在動車組當(dāng)中，故障預(yù)測與健康管理技術(shù)更是起到了至關(guān)重要的作用，這就需要充分結(jié)合動車組的基本功能結(jié)構(gòu)以及運(yùn)維特點(diǎn)，對所用的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)展開科學(xué)合理的調(diào)整，確保其在動車組當(dāng)中能夠起到更加優(yōu)異的作用。因此，文章首先對故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的基本概述展開深入分析;在此基礎(chǔ)上，提出動車組故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的基本運(yùn)用措施。

關(guān)鍵詞：動車組;故障預(yù)測技術(shù);健康管理技術(shù);運(yùn)用措施

引言：在我國高速鐵路行業(yè)高速發(fā)展的背景下，當(dāng)前的動車組對于列車保障系統(tǒng)的可靠性、安全性以及維修成本等方面提出了更高的需求。而為了更好的滿足基本的運(yùn)維需求，適應(yīng)各類現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展趨勢，就必須要將故障預(yù)測與健康管理技術(shù)有效應(yīng)用在動車組當(dāng)中，并以此為基礎(chǔ)來建立起更加完善的運(yùn)維決策系統(tǒng)以及健康管理系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)對于各個關(guān)鍵部位的診斷檢測，為后續(xù)動車維修保障方案的制定奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。同時，通過故障預(yù)測與健康管理技術(shù)，還可以有效減少維修保障方面所消耗的費(fèi)用，穩(wěn)步提升所用裝備的可靠性以及安全性。

1 故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的基本概述

隨著自動化技術(shù)以及智能化技術(shù)的高速發(fā)展，各種大型系統(tǒng)設(shè)備當(dāng)中，其基本的綜合度、集成度以及復(fù)雜程度越來越高，但這也在潛移默化之間提升了各類所用設(shè)備的運(yùn)維成本，如果仍舊采用傳統(tǒng)的保障修護(hù)技術(shù)，則很難滿足基本的維修需求。而在當(dāng)前的社會環(huán)境中，故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的主要研究對象，早已經(jīng)從原本的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)方面，逐步拓展到大型船只、直升機(jī)以及工業(yè)領(lǐng)域之中，其主要就是根據(jù)基本的故障檢測以及故障診斷等技術(shù)手段所發(fā)展出來的，其中具體囊括以下幾方面內(nèi)容：首先為預(yù)測功能，能夠根據(jù)基本的失效機(jī)理以及故障的基本特征來進(jìn)一步對建模中存在的故障進(jìn)行早期預(yù)警，并預(yù)測其剩余壽命;其次是增強(qiáng)診斷力度，通過提升故障診斷能力的方式，明確部件所具備的基本功能狀態(tài);最后是健康管理，能夠通過診斷信息、檢測信息以及預(yù)測信息來對所用設(shè)備以及部件的健康狀態(tài)以及維修狀態(tài)加以明確，保證其能夠達(dá)到基本的健康標(biāo)準(zhǔn)[1]。

2 動車組故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的基本運(yùn)用措施

2.1系統(tǒng)的整體設(shè)計

動車組的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)，其在具體的功能架構(gòu)方面可以將其詳細(xì)劃分為五個層級，分別為數(shù)據(jù)信息采集層、數(shù)據(jù)信息分析層、數(shù)據(jù)信息管理層、用戶訪問層與服務(wù)層等，其中各類數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過與之對應(yīng)的數(shù)據(jù)接口以及數(shù)據(jù)協(xié)議過后，能夠?qū)⑵溆行R總到主要的平臺數(shù)據(jù)信息庫當(dāng)中，并根據(jù)實(shí)際情況來完成對于各類數(shù)據(jù)信息的融合以及分類處理。同時，動車組的故障預(yù)測與健康管理技術(shù)系統(tǒng)可以根據(jù)健康評價以及可靠性等方面的具體分析指標(biāo)與用戶需求，根據(jù)不同的算法模型來對指定系統(tǒng)展開深入分析，形成準(zhǔn)確的診斷結(jié)果以及健康評價等數(shù)據(jù)信息，確保最終的分析結(jié)果可以有效推送到各個應(yīng)用模塊當(dāng)中，為各項(xiàng)業(yè)務(wù)內(nèi)容的開展起到良好的輔助作用。

2.2系統(tǒng)的主要功能以及應(yīng)用

動車組當(dāng)中的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)，其基本的應(yīng)用服務(wù)內(nèi)容與功能模塊，具體由以下幾方面所構(gòu)成，分別為預(yù)警預(yù)測、狀態(tài)監(jiān)測以及健康評估等內(nèi)容，首先為預(yù)警預(yù)測，在動車組的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)當(dāng)中，其中囊括了多種預(yù)測模型、預(yù)測算法以及預(yù)警規(guī)則，能夠根據(jù)基本的診斷結(jié)果推送出動車組的基本數(shù)據(jù)信息、預(yù)警內(nèi)容以及處置情況等多種預(yù)警信息，在當(dāng)前的社會環(huán)境中，動車組當(dāng)中的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各個關(guān)鍵部分故障問題的預(yù)警;其次為狀態(tài)監(jiān)測，在狀態(tài)監(jiān)測模塊當(dāng)中，其主要就是以動車組的實(shí)時故障情況、歷史故障情況、軌道監(jiān)測數(shù)據(jù)以及狀態(tài)參數(shù)等多方面內(nèi)容為基礎(chǔ)，并將這部分信息進(jìn)行復(fù)現(xiàn)，使得用戶能夠更加便捷的在其中找尋出分散在不同系統(tǒng)內(nèi)部的碎片化數(shù)據(jù)，更加全面的掌握好動車組的基本數(shù)據(jù)信息;最后為健康評估，健康評估模塊能夠?qū)榆嚱M的各個部件狀態(tài)展開全方位的綜合評價，并對動車組部件的歷史故障信息、剩余壽命與監(jiān)測參數(shù)等多種內(nèi)容展開綜合計算，從而得出更加準(zhǔn)確的部件健康狀態(tài)信息，并逐步構(gòu)建出整個動車組的健康狀態(tài)等級，在動車組的故障預(yù)測與健康管理系統(tǒng)當(dāng)中，健康評估模塊可以根據(jù)具體算法以及評分細(xì)則，將動車組之中列車的基本健康狀態(tài)加以劃分，并以此為基礎(chǔ)來向動車組的運(yùn)用管理部門來及時推送出整治維修以及故障排查等基本措施。除此之外，相應(yīng)的研究人員通過對于動車組系統(tǒng)以及部件健康狀態(tài)的分析研究，也能夠?qū)榆嚱M的源頭質(zhì)量進(jìn)行更好的整治，為后續(xù)維修工作的優(yōu)化開展提供必要的數(shù)據(jù)支持[2]。

結(jié)論：隨著動車組內(nèi)部信息化以及現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提升，動車組故障預(yù)測與健康管理技術(shù)已經(jīng)得到了十分廣泛的應(yīng)用，而隨著對于這方面系統(tǒng)研究的持續(xù)深入，動車組的成本控制能力以及安全保障能力也必然會得到全方位提升，確保動車組的綜合運(yùn)營水平能夠達(dá)到一個全新水平。因此，在動車組的后續(xù)工作過程中，必須要進(jìn)一步對動車組當(dāng)中各個車型系統(tǒng)以及部件的故障預(yù)測模型加以完善，在最大程度上提升故障診斷的評估能力，為動車組的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]池毓敢.動車組故障預(yù)測與健康管理技術(shù)的研究及應(yīng)用[J].機(jī)車電傳動，2018（05）：118-124.

[2]李正元.高鐵動車組故障預(yù)測與健康管理關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（12）：146.

作者簡介：

紀(jì)奕龍，1987年3月出生，男，山東青島人，工程師，本科，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，運(yùn)用檢修。

于彬（出生年份—1990年），性別：男，民族：漢，籍貫：山東省青島市，職務(wù)：高級診斷工程師，學(xué)歷：碩士，單位：中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，研究方向：動車組運(yùn)行故障診斷及應(yīng)急處置。