胡英杰

煙臺(tái)港鐵路公司 山東煙臺(tái) 264001

1 系統(tǒng)功能

機(jī)車故障診斷專家系統(tǒng)在專家分析規(guī)則信息庫(kù)的支撐下，對(duì)從機(jī)車車載設(shè)備上下載的全部數(shù)據(jù)進(jìn)行縱向和橫向分析。在專家分析子系統(tǒng)中，專家?guī)炫c規(guī)則學(xué)習(xí)機(jī)制是核心組成部分，通過(guò)專家?guī)斓姆治鲆?guī)則和規(guī)則學(xué)習(xí)機(jī)制獲取的分析規(guī)則，對(duì)機(jī)車本身以及同類機(jī)車進(jìn)行橫向綜合評(píng)判。

機(jī)車故障診斷專家系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)組織與存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)預(yù)處理、數(shù)據(jù)分析和檢測(cè)結(jié)果呈現(xiàn)五個(gè)部分設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。根據(jù)機(jī)車車載數(shù)據(jù)接口模式、文件組成、文件結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)構(gòu)成、數(shù)據(jù)與核心部件與系統(tǒng)（包括機(jī)車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)、主變流器、輔助變流器、制動(dòng)系統(tǒng)和其他關(guān)鍵部件）運(yùn)行狀態(tài)之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)與機(jī)車運(yùn)用工況（包括正常行駛、過(guò)分相、行車制動(dòng)、庫(kù)內(nèi)行駛、庫(kù)內(nèi)實(shí)驗(yàn)等）之間的關(guān)系，構(gòu)建涵蓋機(jī)車車載數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)到故障診斷專家邏輯為一體的機(jī)車故障診斷專家系統(tǒng)[1]。

2 故障診斷以及安全監(jiān)測(cè)的技術(shù)基礎(chǔ)

為了確保設(shè)備的工作狀態(tài)滿足既定的生產(chǎn)運(yùn)行要求，各個(gè)單位均會(huì)對(duì)設(shè)備予以定期的檢查，但是盡管定期檢查未發(fā)現(xiàn)故障隱患，但是在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行階段，仍然存在出現(xiàn)突發(fā)性故障的風(fēng)險(xiǎn)，所以需要對(duì)設(shè)備予以不間斷的監(jiān)測(cè)，以此來(lái)有助于更加快速地查明故障出現(xiàn)的位置以及原因，并予以有針對(duì)性的處理。對(duì)于鐵路機(jī)車車輛而言，更是需要將故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)應(yīng)用其中，以此來(lái)保證鐵路機(jī)車車輛可以得到高質(zhì)量的運(yùn)行。

共振是鐵路機(jī)車故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的基礎(chǔ)，并且通過(guò)分析共振的原理可以發(fā)現(xiàn)，其可以對(duì)鐵路機(jī)車車輛故障予以更為有效的診斷，同時(shí)也是現(xiàn)階段鐵路機(jī)車車輛故障診斷時(shí)最為常用的方法。共振故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)存在非常強(qiáng)的適用性，其可對(duì)大部分故障予以準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，由于鐵路機(jī)車車輛結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，故障部件所產(chǎn)生的振動(dòng)往往被其他振動(dòng)噪聲掩蓋，從而導(dǎo)致直接通過(guò)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行故障診斷的精確度難以得到有效的提升[2]。

3 故障診斷和安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用

3.1 機(jī)車車載和地面系統(tǒng)的建立

為了提高鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行的安全性與可靠性，降低鐵路機(jī)車車輛故障的發(fā)生頻率，則需要將共振解調(diào)信息主動(dòng)診斷、多因素聯(lián)合診斷及多物理量綜合診斷等故障診斷方法論相融合，從而建立起更為科學(xué)、有效的故障自動(dòng)診斷專家系統(tǒng)，以此來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)車中軸承、齒輪以及踏面等旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件的運(yùn)行情況，并對(duì)潛在的故障隱患進(jìn)行分析、預(yù)警和診斷，同時(shí)也可利用轉(zhuǎn)速相位跟蹤及譜號(hào)固化的理論抽象譜技術(shù)來(lái)防止車速改變而引發(fā)的故障頻率信號(hào)漂移現(xiàn)象的出現(xiàn)，使故障診斷精度可以得到極大的提高。另外，故障診斷準(zhǔn)確率的提升，無(wú)疑也可使鐵路機(jī)車車輛的運(yùn)行更加安全，并且作為重要的交通運(yùn)輸工具，鐵路機(jī)車的安全性也因此受到了密切的關(guān)注，所以為了進(jìn)一步提高鐵路運(yùn)輸?shù)哪芰?，則有必要提高鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行的安全性，同時(shí)也要注意減少故障事故的出現(xiàn)次數(shù)。

3.2 建立的機(jī)車、客車轉(zhuǎn)向架的水平、垂直振動(dòng)沖擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

鐵路機(jī)車車輛的運(yùn)行狀況可通過(guò)車輛振動(dòng)的波長(zhǎng)情況來(lái)予以診斷，并且也是診斷鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行狀態(tài)時(shí)最為常用的手段。通過(guò)使用振動(dòng)原理來(lái)對(duì)鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行故障進(jìn)行診斷，可以有效地對(duì)鐵路機(jī)車中關(guān)鍵部件的運(yùn)轉(zhuǎn)情況進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)，并且也可根據(jù)故障診斷結(jié)果來(lái)合理、科學(xué)地分析出故障出現(xiàn)的原因，并給出有針對(duì)性的故障處理方法，這對(duì)于確保鐵路機(jī)車車輛可以得到安全、可靠的運(yùn)行有著關(guān)鍵的作用。另外，在振動(dòng)沖擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的幫助下，鐵路機(jī)車車輛的故障診斷水平也會(huì)因此得到極大的提升，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。

3.3 故障診斷系統(tǒng)的建立

在建立故障診斷系統(tǒng)時(shí)，必須要將先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)融入其中，以此來(lái)確保故障診斷能力可以得到最大限度的提高。此外，通過(guò)軌道傳感器陣列、診斷裝置主機(jī)、接收主機(jī)所有構(gòu)成的非接觸通過(guò)式列車故障診斷系統(tǒng)，并運(yùn)用超諧振式聲學(xué)共振解調(diào)非接觸動(dòng)態(tài)診斷原理，來(lái)動(dòng)態(tài)化的監(jiān)測(cè)鐵路機(jī)車中旋轉(zhuǎn)部件的故障信號(hào)，并且可將采集到故障信號(hào)傳輸至接收主機(jī)中，由接收主機(jī)對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行分析、判斷，最后在主機(jī)中將鐵路機(jī)車車輛的運(yùn)行狀態(tài)顯示出來(lái)?？傊收显\斷系統(tǒng)的建立，可以有效地對(duì)鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，不僅可以降低故障事故的出現(xiàn)概率，同時(shí)也可以使鐵路機(jī)車車輛運(yùn)行的安全性以及可靠性得到極大的提高，對(duì)提升鐵路機(jī)車的運(yùn)行質(zhì)量可以起到關(guān)鍵的作用[3]。

3.4 注重總結(jié)診斷方法

在進(jìn)行故障診斷時(shí)，需要有關(guān)檢修人員具備相應(yīng)的觀察能力、邏輯能力、分析能力等，除了要對(duì)故障予以快速處理外，同時(shí)也要對(duì)診斷方法予以總結(jié)和創(chuàng)新。其次，由于故障類型、原因、故障車輛類型等不同，因此在診斷過(guò)程中需要人員能夠快速分辨出故障類型及適合的診斷方法，同時(shí)注重提升自身的綜合素質(zhì)，并且能夠根據(jù)故障接車車輛的型號(hào)等提出診斷技術(shù)的改進(jìn)方法，有助于故障監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)的綜合應(yīng)用水平得到提升。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的持續(xù)加快，民眾的出行也更加頻繁，同時(shí)貨物運(yùn)輸需求也逐步加大，所以對(duì)于鐵路機(jī)車車輛的安全性與可靠性等方面的要求也與日俱增。與此同時(shí)，為了更加及時(shí)地對(duì)鐵路機(jī)車車輛故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)，則必須將現(xiàn)代化的故障監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用到其中，以此來(lái)保證鐵路機(jī)車車輛可以得到高質(zhì)量的運(yùn)行。