薛超

摘 要：我國高速動車組一直在不斷發(fā)展，逐漸升級各種技術(shù)，但是在高速動車組的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷和維護(hù)方面，仍存在信息化程度低、監(jiān)控系統(tǒng)診斷檢修不及時、維護(hù)效率不高等問題。所以本文首先簡單介紹了高速動車組監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過程，然后分別對系統(tǒng)的診斷和維護(hù)問題進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：高速動車組；遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)；診斷與維護(hù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.225

0 前言

高速動車組的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要是指車輛段和遠(yuǎn)程服務(wù)中心對列車進(jìn)行的實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，而且支持多個地面站點(diǎn)與多個列車之間同時進(jìn)行監(jiān)控。對高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的診斷，能夠及時分析高效的分析出故障原因，為系統(tǒng)的維護(hù)工作提供保障。

1 高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

Internet/Intranet和LON網(wǎng)絡(luò)是高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在遠(yuǎn)程地面站點(diǎn)與列車設(shè)備之間傳輸監(jiān)控信息的主要網(wǎng)絡(luò)。具體先由遠(yuǎn)程地面站點(diǎn)發(fā)出監(jiān)控指令，后經(jīng)Internet/Intranet傳輸?shù)礁鞲咚賱榆嚱M的監(jiān)控主站；然后再由主站通過LON網(wǎng)絡(luò)，按照地面站點(diǎn)發(fā)出的監(jiān)控指令查詢需要的信息，再通過Internet/Intranet將查詢到的信息發(fā)送出去，最后到達(dá)地面站。

高速動車組的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用WinSock通信來傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，監(jiān)控系統(tǒng)的通信協(xié)議選擇TCP。系統(tǒng)在進(jìn)行通信時首先需要為通信雙方建立連接，并由一方請求另一方。本文中遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的通信雙方是指遠(yuǎn)程地面站點(diǎn)和列車，其中請求方為列車。由于不可能做到讓每列車都擁有自己固定的域名或IP地址，所以在這個系統(tǒng)中會引入網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)器使其通過Internet節(jié)點(diǎn)直接接入網(wǎng)絡(luò)。列車中的自動門控制系統(tǒng)、照明設(shè)備、空調(diào)設(shè)施等都屬于被監(jiān)控的列車設(shè)備，同時列車中設(shè)有監(jiān)控從站和主戰(zhàn)，其中從站負(fù)責(zé)列車每一節(jié)車廂內(nèi)的設(shè)備，主要設(shè)在每節(jié)的車廂的乘務(wù)室；主站主要負(fù)責(zé)監(jiān)控列車所有車廂的設(shè)備情況，設(shè)在列車的總控室內(nèi)，同時接受地面站點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷

從多學(xué)科理論發(fā)展來看高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)，其具有很強(qiáng)的學(xué)科交叉性。如現(xiàn)代人工智能學(xué)科的不斷發(fā)展、信號處理技術(shù)的不斷加強(qiáng)、控制理論和模式識別理論的逐漸成熟，這些現(xiàn)代先進(jìn)科學(xué)理論的迅速發(fā)展和成熟為解決遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷問題打下了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，隨之產(chǎn)生了各種能夠有效解決問題的具體辦法。所以有關(guān)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷技術(shù)也得到了快速發(fā)展，在技術(shù)進(jìn)步和需求擴(kuò)大的驅(qū)動下，一些動態(tài)系統(tǒng)的診斷專家系統(tǒng)已經(jīng)達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的水平。但是隨著高速動車組的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)也在日趨先進(jìn)化和復(fù)雜化，且目前我國高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)比較滯后、其參數(shù)時變性和非線性、禍合度等都有不同程度的變化和加強(qiáng)。同時監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也越來越復(fù)雜，所以此時已經(jīng)不在適用傳統(tǒng)的基于系統(tǒng)模型的故障診斷方法了。因此本文主要選擇人工智能作為高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)診斷的技術(shù)方法，人工智能已經(jīng)成功的故障診斷領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)系統(tǒng)故障診斷的結(jié)合，將其提升到了更高的技術(shù)水平，遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的智能化診斷水平。能夠在一定程度上解決傳統(tǒng)診斷方法存在的一些的局限和問題，和復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷問題。專家系統(tǒng)、古樟樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、實(shí)例推理等都是目前比較常用的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷的智能方法和技術(shù)。

3 高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)

對于高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)，首先需要在故障診斷過程中具備扎實(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷知識，還需掌握系統(tǒng)中各設(shè)備的設(shè)計(jì)知識，另外對于診斷出的監(jiān)控系統(tǒng)故障問題利用維護(hù)知識去科學(xué)有效的排除故障。本文采取故障樹的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)診斷方法，為列車建立起高速動車組故障樹。從而很好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)復(fù)雜故障時的快速及時查找和科學(xué)的定性分析。但故障樹的方法過程仍比較抽象，所以可以考慮將其與先進(jìn)的三維Catia模型相結(jié)合，對高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的各級子系統(tǒng)和最小的維護(hù)單元進(jìn)行開發(fā)。

將故障樹遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分析方法和高速動車組系統(tǒng)的三維模型庫進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)一一對應(yīng)關(guān)聯(lián)。通過三維模型將動車組的各系統(tǒng)部件進(jìn)行層次化顯示，然后運(yùn)用系統(tǒng)程序?qū)⒋鎯υ陉P(guān)系型數(shù)據(jù)庫中的三維數(shù)據(jù)庫調(diào)用出來，再隨著故障樹系統(tǒng)診斷方法分析過程中的一級級展開，就可以對應(yīng)的將高速動車組的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單位部件進(jìn)行可視化的顯示，為高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷和維護(hù)提供了方便。本文在對三維模型的處理上選擇了Crotona3DRapidAuthor來進(jìn)行輕化處理，有效的提高了三維模型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀取和展示速度。同時也使高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的故障維修維護(hù)更加精確，可操作性進(jìn)一步提高。從而實(shí)現(xiàn)了三維模型與故障樹分析的結(jié)合，形象、動態(tài)、可視地查找到動車組故障部件，并顯示了個部件和子系統(tǒng)在各自上一級系統(tǒng)的中相對位置，有利于更快速、更準(zhǔn)確地完成故障診斷和排查。

4 總結(jié)

本文主要針對我國目前的高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷和維護(hù)，進(jìn)行了分析和探討。其中對于遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷和維護(hù)，都是基于先進(jìn)科學(xué)理論發(fā)展的基礎(chǔ)上來討論的。對于高速動車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中出現(xiàn)故障采取的診斷和維護(hù)方法仍需進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。

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