王海峰

摘 要：針對目前機(jī)車在區(qū)間中出現(xiàn)故障時機(jī)車乘務(wù)員通過自身的能力不能第一時間準(zhǔn)確將故障信息傳遞給機(jī)務(wù)段運(yùn)用部門

120咨詢臺，以便咨詢臺人員指導(dǎo)乘務(wù)員及時處理機(jī)車在途發(fā)生的故障以壓縮處置時間減少機(jī)車非正常停車的時間，同時當(dāng)機(jī)車進(jìn)入機(jī)務(wù)段后為了便于機(jī)務(wù)各部門人員能第一時間了解機(jī)車的運(yùn)用情況，研制了機(jī)車數(shù)據(jù)采集和專家診斷系統(tǒng)。文中給出了設(shè)計(jì)架構(gòu)及設(shè)計(jì)原理。該系統(tǒng)已在多種機(jī)車中進(jìn)行了運(yùn)用，其性能穩(wěn)定、可靠，均達(dá)到運(yùn)用要求。

關(guān)鍵詞：機(jī)車故障；數(shù)據(jù)采集；專家診斷系統(tǒng)；120咨詢臺

1 概述

目前，在中國鐵路上機(jī)車在區(qū)間行駛中出現(xiàn)故障時的處理辦法是乘務(wù)人員與機(jī)務(wù)段運(yùn)用部門120遠(yuǎn)程故障咨詢臺聯(lián)系，由咨詢臺的人員對乘務(wù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，以處理機(jī)車故障。但由于乘務(wù)員的水平參差不齊對故障的描述有時不能準(zhǔn)確、詳盡，造成120遠(yuǎn)程咨詢臺的人員不能快速準(zhǔn)確地反饋故障處理辦法，導(dǎo)致故障處理時間過長，增加了機(jī)車非正常停車及設(shè)備故障的發(fā)生。為解決這個問題需要將機(jī)車實(shí)時故障及事件信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸給120遠(yuǎn)程故障咨詢臺，由專業(yè)人員進(jìn)行故障分析，形成準(zhǔn)確解決方案及時快速進(jìn)行指導(dǎo)處置，便于壓縮咨詢處置的時間，減少機(jī)車非正常停車及設(shè)備故障的發(fā)生。

文章提出了車載機(jī)車故障的數(shù)據(jù)采集并將機(jī)車實(shí)時故障及事件信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，由120專業(yè)人員利用和使用地面專家分析系統(tǒng)進(jìn)行故障分析，形成準(zhǔn)確解決方案及時快速進(jìn)行指導(dǎo)處置設(shè)計(jì)方案，以解決目前存在的問題。同時，對于檢修和整備部門，該方案可以將機(jī)車運(yùn)行中產(chǎn)生的關(guān)鍵故障信息（如6A系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警信息、控制系統(tǒng)的故障信息、設(shè)備狀態(tài)信息等）和故障發(fā)生時前后固定時間段相關(guān)聯(lián)的事件信息采集和傳輸，給技術(shù)人員提供診斷依據(jù)。

2 系統(tǒng)的整體架構(gòu)

2.1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)構(gòu)思

機(jī)車數(shù)據(jù)采集和專家診斷系統(tǒng)主要包括：車載實(shí)時數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警裝置、車載無線數(shù)據(jù)傳送裝置以及基于數(shù)據(jù)庫的地面遠(yuǎn)程專家診斷平臺。課題主要研究車載網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的實(shí)時采集，前段故障診斷處理，基于GPRS/3G、WLAN以及北斗短報(bào)文的車地通信，地面數(shù)據(jù)庫技術(shù)以及數(shù)據(jù)挖掘?qū)＜以\斷技術(shù)。圖1為系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖。

2.2 系統(tǒng)的主要功能和技術(shù)要求

在機(jī)車運(yùn)行中即在途機(jī)車發(fā)生機(jī)車質(zhì)量問題及事故時，該系統(tǒng)通過實(shí)時傳輸?shù)臄?shù)據(jù)和事件信息，自動進(jìn)行分析和數(shù)據(jù)整理，并提交給指揮中心解決方案，包括乘務(wù)員對故障處理建議和解決步驟建議，以及行車對策建議等。由指揮中心指揮機(jī)車乘務(wù)人員進(jìn)行故障排查和方案決策。當(dāng)機(jī)車進(jìn)入機(jī)務(wù)段后，機(jī)務(wù)人員可以通過GPRS/3G、WLAN調(diào)取機(jī)車相應(yīng)數(shù)據(jù)，通過地面專家分析系統(tǒng)進(jìn)行更詳盡的分析。

系統(tǒng)實(shí)時顯示數(shù)據(jù)要同步。車-地?cái)?shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動遠(yuǎn)程傳輸，實(shí)時數(shù)據(jù)信息及其他數(shù)據(jù)信息的傳輸；要求車-地?cái)?shù)據(jù)自動遠(yuǎn)程傳輸后，地面行車指揮專家系統(tǒng)的信息與機(jī)車運(yùn)行信息數(shù)據(jù)最大限度的做到同步運(yùn)行，信號同步最大誤差不應(yīng)大于3S，否則將造成機(jī)車實(shí)時信息與地面行車指揮專家系統(tǒng)的信息的“失真”，達(dá)不到快速診斷、快速指揮乘務(wù)員解決機(jī)車故障的目的。

3 系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)實(shí)施

3.1 車載數(shù)據(jù)采集部分的原理

車載的數(shù)據(jù)采集部分采用基于MCU（LPC1778）的嵌入式平臺做控制部分。機(jī)車的受電弓部分、主斷路器部分、軸隔離部分、牽引力部分、輔助變流部分及制動機(jī)部分的狀態(tài)數(shù)據(jù)通過相應(yīng)的通信總線傳遞給控制部分，控制部分將這些數(shù)據(jù)編碼、打包后通過北斗短報(bào)文傳送給120咨詢臺（機(jī)車在途中），進(jìn)段后通過GPRS/3G將更詳細(xì)的數(shù)據(jù)傳送給機(jī)務(wù)段相關(guān)部門。車載數(shù)據(jù)采集部分的原理框圖如圖2所示。

3.2 地面機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)

地面機(jī)車遠(yuǎn)程監(jiān)測與專家診斷系統(tǒng)分為三個大的部分：機(jī)車定位部分、行車專家指揮系統(tǒng)與地面專家分析系統(tǒng)。這三個部分分別完成機(jī)車的在途定位（顯示機(jī)車車號及配屬段別，便于快速查看機(jī)車位置），120咨詢臺的行車故障處理和機(jī)車進(jìn)段后機(jī)車情況的詳細(xì)分析等。圖3是以機(jī)車在途中受電弓的故障分析為例對系統(tǒng)做以簡要說明。

4 結(jié)束語

文章指出了現(xiàn)階段機(jī)車在途中故障診斷處理中存在的問題，通過數(shù)據(jù)采集和專家系統(tǒng)的彌補(bǔ)了現(xiàn)有設(shè)備的缺點(diǎn)，同時也為機(jī)務(wù)技術(shù)人員了解機(jī)車運(yùn)用狀況提供了方便、準(zhǔn)確的手段。該系統(tǒng)已在多種機(jī)車中進(jìn)行了運(yùn)用，其性能穩(wěn)定、可靠，均達(dá)到運(yùn)用要求。

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