本文關鍵詞：8K型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

２００４年第３期 ２００４年５月１０日

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ＥＬＥＣＴＲＩＣ

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傳 動 ＬｏＣＯＭＯＴＩＶＥＳ

№３．２００４
Ｍａｙ １０，２００４

試驗檢測
作者同介：黃志武（１％６一

）， 男，１９９０畢業(yè)于北京科技 大學，，在讀博士生，副教

摘要：介紹以邏輯控制單元（ＬＣＵ）、數據采集盒、車載計算機及４８５通信總線為核心設計的集 機車運行狀態(tài)顯示、故障分析和診斷、故障處理辦法提示以及故障信息轉儲為一體的８Ｋ機車電氣在線 故障診斷系統(tǒng)，就系統(tǒng)硬件結構、推理機制及模塊化軟件設計（ＭＳＤ）等方面的內容作了重點說明。現 場運行表明，系統(tǒng)達到了設計要求，性能穩(wěn)定可靠。 關鍵詞：電力機車；診斷系統(tǒng)；模塊化軟件設計 中圖分類號：Ｕ２６９．３２＊２ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：１０００．１２８Ｘ（２００４）０３．００４４．０３
、

謦，主孝研究方向為故障
車傳動與控制。

診斷、智能控制、電力機

Ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ８Ｋ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ
ＨＵＡＮＧ

Ｚｈｉ－ｗｕ，ＷＡＮＧ

Ｚｈｉ

（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ，Ｈｕｎａｎ ４１００７５，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｏｎ—ｌｉｎｅ ｆａｉｌｕｒｅ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｃｏｍｐｕｔｅｒ
ａｓ

ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ８Ｋ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ，ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｉｔｈ ＬＣＵ，ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｂｏｘ ａｎｄ ｏｎ－ｂｏａｒｄ
ｓｔａｔｕｓ

ｉｔｓ ｃｏｒｅ，ｉｓ ｎａｒｒａｔｅｄ．Ｉｔ ｉｓ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ ｒｕｎｎｉｎｇ

ｄｉｓｐｌａｙ，ｆａｉｌｕｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，ｈａｎｄｌｉｎｇ

ｍｅｔｈｏｄ

ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｆａｉｌｕｒｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ

ｄｏｗｎｌｏａｄ．Ｔｈｅ

ｓｙｓｔｅｍ

ｈａｒｄｗａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｆｅｒｅｎｔｉａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｍｏｄｕｌａｒ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｄｅｓｉｇｎ ａｒｅ

ｉｌｌｕｍｉｎａｔｅｄ．Ｔｈｅ

ｆｉｅｌｄ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ

ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅａｃｈｅｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｓｔａｂｌｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｓｙｓｔｅｍ；ＭＳＤ

ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ；ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ

１概述
８Ｋ型電力機車是我國上世紀８０年代中期從歐洲進 口的一種技術較先進的交直電力機車¨１。隨著使用時間 的不斷延長，機車故障率明顯提高，而機車原有的故障 提示措施已遠遠不能滿足目前對機車故障診斷的需要。 ８Ｋ電力機車故障診斷系統(tǒng)是在對８Ｋ電力機車進行無觸 點改造之后，以邏輯控制單元（ＬＣＵ）、數據采集盒、車 載計算機及ＲＳ４８５通信總線為核心所設計的一套集機車 運行狀態(tài)顯示、故障分析和診斷、故障處理辦法提示以 及故障信息轉儲為一體的在線故障診斷系統(tǒng)。安裝在 機車上的邏輯控制單元和數據采集盒等設備存儲著大 量的機車狀態(tài)信息，是機車故障診斷系統(tǒng)原始信息的 提供者；車載計算機記錄了大量專家知識和推理規(guī)則 的知識庫和推理機，是機車故障診斷系統(tǒng)的執(zhí)行機構。 系統(tǒng)采用了基于產生式規(guī)則的專家系統(tǒng)方法進行診斷。

２系統(tǒng)硬件結構
８Ｋ型電力機車故障診斷系統(tǒng)的硬件設備主要由連 接在ＲＳ４８５總線上的２臺計算機（每節(jié)機車ｌ臺）、２１＇ＬＣＵ （邏輯控制單元，每節(jié)機車１臺）數據傳送節(jié)點、２個速度 檢測節(jié)點和２個模擬數據采集盒（每節(jié)機車１個）組成。 硬件網絡拓撲結構采用終端匹配的總線型結構犯１。 系統(tǒng)采用令牌方式對網絡進行管理。２臺車載計算 機中一臺為主機即網絡管理員；另一臺為從機即網絡 監(jiān)督員。主機擔當了網絡上最重要的角色，控制網絡上 各節(jié)點的數據傳輸，即控制令牌的歸屬及其傳遞方向。 當主機接收到從某個節(jié)點傳送的數據時，便開始 對數據進行校驗計算，判斷所接收的數據是否正確。如 果校驗正確，則表示數據包接收正確，主機就會將令牌 轉移。如果校驗錯誤，則表示接收到的數據包有錯誤， 此數據包被丟棄，網絡管理員會重傳令牌給該節(jié)點，要 求其重發(fā)。 如果主機在規(guī)定的超時時間（約５０ ｍｓ）內沒有收 到數據，會重傳令牌給節(jié)點；如果連續(xù)３次重傳后主機

收稿日期：２００４．０２—１７

萬 　 方數據

墨！塑 重查墮：至塑��！鑒型皇壟翌！王皇玉墼墮堡塹墨簍 仍沒有收到正確的數據包，則令牌轉到下一節(jié)點或數 一的，而是多層次的、錯綜復雜的，系統(tǒng)對這些復雜故 據段。 主機和從機在運行時都會對網絡進行實時檢測， 當網絡上某一節(jié)點通信不正常時，主機和從機都會報 警。從機在運行期間雖然不會發(fā)送令牌，但它會實時監(jiān) 督主機工作，如主機工作不正常，從機會自動升為主 機。通常情況下，司機所在操作端的計算機為主機；當 機車兩端都不是操作端時，２臺計算機進行延時競爭， 勝的一方升為主機。 連接在網絡上的２個ＬＣＵ數據傳送節(jié)點在接到令牌 后會將ＬＣＵ的輸入輸出信息以及ＬＣＵ自身產生的中間 變量信息等機車的二進制開關量信號傳送給車載計算 機；網絡上的速度檢測節(jié)點和模擬數據采集節(jié)點等設 備會將機車速度、機車電機電流、勵磁電流和網壓等模 擬信號傳送給車載計算機。 障采用反向推理方法。這種推理方式，通常是先根據原 始信息，提出一個結論，然后，再用反向推理倒過來查 找支持這個結論的證據，反復這個過程，直到得出結 果。 這樣就很好地解決了故障診斷的準確性與系統(tǒng)運 行的高效性之間的矛盾。

４系統(tǒng)軟件設計悔，
８Ｋ型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件在 ＴＣ３環(huán)境下用Ｃ語言編寫。為了增強系統(tǒng)軟件的可移植 性和可擴展性，運用了模塊化的設計思想進行系統(tǒng)軟 件的設計和開發(fā)。系統(tǒng)軟件分為五大功能模塊，如圖１
所示。

３故障診斷
本系統(tǒng)的故障診斷方法采用了人工智能中的專 家系統(tǒng)知識，運用知識庫和推理機對機車進行故障診 斷‘３１。 知識庫用于存儲完成任務所需要的各種知識，是 專家知識和推理規(guī)則的集合。本系統(tǒng)選用的知識表示 方法是采用基于規(guī)則的產生式表示法。規(guī)則是表示知 識的基本單位，用產生式規(guī)則表示的知識所構成的系 統(tǒng)稱為產生式系統(tǒng)。產生式系統(tǒng)的主要優(yōu)點有：模塊性 強，易于增加、修改信息，能有效表達啟發(fā)式知識。 產生式規(guī)則的一般形式為【３１：
ＩＦ……ＴＨＥＮ……

界面顯示模塊的功能是為乘務員使用系統(tǒng)提供友 好的人機界面。 系統(tǒng)通信模塊的功能是采集網絡上各節(jié)點的數據 并將其存儲到動態(tài)數據庫中。 基于知識庫和推理機的故障診斷模塊的功能是將 動態(tài)數據庫作為數據源，運用正、反向推理方法對機車 電氣設備進行故障診斷。 故障信息記錄模塊的功能是將系統(tǒng)診斷出的電氣 設備故障和異常信息及故障發(fā)生時機車上重要設備的 狀態(tài)信息記錄到故障文件中。 故障信息轉儲模塊的功能是待機車回到機務段后， 將系統(tǒng)在機車運行期間記錄的故障信息及異常信息文 件通過無線通信網絡傳輸到地面的數據庫服務器上， 以便地勤人員查看機車運行時的故障信息。 系統(tǒng)軟件的各模塊之間并非完全獨立，而是通過 全局變量、全局指針和全局數組進行彼此之間數據交 換。系統(tǒng)軟件的５大模塊中，系統(tǒng)通信模塊和故障診斷 模塊是８Ｋ型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)軟件的核心模 塊，這２個模塊設計的優(yōu)劣直接關系到系統(tǒng)故障診斷的 實時性和可靠性。 為了提高故障診斷的實時性，系統(tǒng)通信模塊被設 計成底層運行模式，即采用中斷方式實現通信網絡上 各節(jié)點之間數據的傳輸。這樣對系統(tǒng)軟件的其他模塊 來說，網絡通信可以被看成是透明的。其他模塊任何時 候都不需要考慮此時網絡上哪２個節(jié)點在通信，所要做 的就是在它們需要的時候從動態(tài)數據庫中提取所需要

整個知識庫就是由若干規(guī)則序列構成的。 在系統(tǒng)中知識庫并不作為主程序的部分，而是以 內部子程序或數據結構的形式存在，系統(tǒng)可根據具體 情況需要進行調用。這樣可使搜索的目的性增強，從而 提高系統(tǒng)工作效率。 機車是一個復雜的大動態(tài)系統(tǒng)，故障識別的復雜 程度不能一概而論。有些故障只需一二條規(guī)則就能表 達清楚，而另外一些故障可能要十幾甚至幾十條規(guī)則 來表達，所以在進行故障推理診斷時，就不能只采用一 種方法，必須將幾種推理方法結合起來考慮，針對某一 類故障選擇最適合的推理方法和策略Ｈ】。 針對一些只需少數規(guī)則就能表達清楚的故障，系 統(tǒng)采用正向推理的方法，即系統(tǒng)將數據庫中已有的信 息與規(guī)則的前提條件進行匹配，再把匹配成功的規(guī)則 對應的結論作為新的事實進行下一輪的規(guī)則匹配，直 到推導出最終結論；如果推導出機車故障，則在知識庫 的專家診斷經驗模塊中搜索出與結論相對應的診斷結 果并將它們一起輸出到屏幕上。在判斷機車電氣設備 是否過載時，都是采用正向推理的方法。 在很多情況下，機車內部產生的故障往往并非單

萬 　 方數據

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的數據。系統(tǒng)通信模塊程序框圖如圖２所示。

據，應用正向推理和反向推理相結合的方法實時地檢 測是否有故障信息或不正常信息。一旦檢測到機車出 現故障或異�，F象，此故障信息會被記錄到故障記錄 數據庫中；待診斷程序的一個運行周期結束之后，故障 提示子程序開始提取故障記錄數據庫中的故障信息， 并在知識庫的專家診斷經驗模塊中搜索與之相匹配的 故障解決方案或解釋程序，將它們顯示在系統(tǒng)界面上。 整個故障診斷過程就是一個檢測、推理、搜索、匹配的 循環(huán)。

５系統(tǒng)特點
８Ｋ型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)具有以下特點： （１）系統(tǒng)主要是為乘務人員設計的，系統(tǒng)的故障提示非 常簡單直觀，有利于乘務人員快速處理故障和異常信 息。（２）系統(tǒng)是一套集機車狀態(tài)顯示、故障提示、故障診 斷等于一體的功能較完善的系統(tǒng)。（３）系統(tǒng)在對機車進 行推理診斷時，采用正向推理與反向推理相結合的辦 法，既保證了故障推理的準確性又保證了系統(tǒng)運行的 在設計故障診斷模塊時，需要將機車的各種電氣 故障和異常類型進行簡單故障和復雜故障的分類。用 正向推理方法診斷簡單故障，用反向推理方法診斷復 雜故障。由于程序運行環(huán)境及編程語言的限制，各子程 序無法實現多線程并行運行，因此在實際系統(tǒng)中，先運 行正向推理機制，再運行反向推理機制。故障診斷模塊 程序框圖如圖３所示。 高效性。（４）系統(tǒng)不僅能對機車運行過程中出現的各種 電氣故障及異常狀態(tài)進行診斷和提示，而且還能對這 些故障和異常信息及故障發(fā)生時機車的重要狀態(tài)信息 進行記錄。待機車回到機務段后，系統(tǒng)會通過無線網絡 將所記錄的信息傳送到地面的服務器中。工作人員通 過瀏覽服務器上的信息就可以對機車在運行期間出現 的故障情況進行全面了解。這為技術人員對機車進行 檢修提供了一定的參考信息。

６結束語
８Ｋ型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)已經在大同西電 力機務段的６４號和８７號８Ｋ型電力機車上試運行。從目 前運行的情況看，８Ｋ型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)通 信網絡運行情況良好、故障診斷和提示準確到位、故障 信息和異常操作信息記錄準確，完全達到了設計目標。 參考文獻：
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１９９６． Ｅｘｐｅｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｆａｕｌｔ

［４］Ｈｙｕｎ—Ｊｏｏｎ Ｃｈｏ，Ｊｏｎｇ—Ｋｅｕｎ

Ｐａｒｋ．Ａｎ

故障診斷模塊的工作過程是：根據從ＬＣＵ、模擬數 據采集盒等設備獲得的存入到動態(tài)數據庫中的原始數

Ｓｅｃｔｉｏｎ Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
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Ｐｏｗｅｒ

Ｓｙｓｔｅｍｓ ｕｓｉｎｇ Ｆｕｚｚｙ Ｒｄａｔｉｏｎｓ

ｌ Ｊ ｊ．

Ｐｏｗｅｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ，１９９７，１２（１）．

［５］嚴蔚敏．數據結構［Ｍ］．北京：清華大學出版社，ｌ ９９７．

萬 　 方數據

8K型電力機車電氣故障診斷系統(tǒng)
作者： 作者單位： 刊名： 英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次數： 黃志武， 王智 中南大學,信息科學與工程學院,湖南,長沙,410075 機車電傳動 ELECTRIC DRIVE FOR LOCOMOTIVES 2004，(3) 4次

參考文獻(5條) 1.鄭樹選 8K型電力機車 1994 2.江正戰(zhàn) 現場總線與工業(yè)控制網絡 1995(11) 3.蔡自興 人工智能及其應用 1996 4.Hyun-Joon Cho.Jong-Keun Park An Expert System for Fault Section Diagnosis of Power Systems using Fuzzy Relations 1997(01) 5.嚴蔚敏 數據結構 1997

相似文獻(10條) 1.學位論文 林彥凱 電力機車邏輯控制診斷系統(tǒng)的研究與實現 2003
用現代電力電子、嵌入式設備和現場總線技術構成邏輯控制單元,取代傳統(tǒng)的電力機車繼電器邏輯控制電路,用微機發(fā)出的指令直接控制接觸器等外 部負載,避免目前的多級驅動,這樣,既可以簡化電力機車的有觸點控制電路、減少外部連線,提高系統(tǒng)的可靠性,也可以大大簡化電力機車控制系統(tǒng),特別 是有觸點控制電路的設計,提高控制系統(tǒng)設計制造的靈活性,縮短電力機車設計調試的時間,實現控制系統(tǒng)的通用性.為此,該文對LCU邏輯控制單元在 SS3B型電力機車上的實現進行研究.該文的第一章對控制對象特性和LCU的設計方案進行介紹,并對所采用的工程應用技術特點做了說明.在該文的第二章 ,較為詳細地闡述邏輯控制單元的系統(tǒng)組成、微處理器的工作性能和開發(fā)環(huán)境以及體現系統(tǒng)邏輯運算關系的梯形圖.第三章針對機車控制的要求,對引入的 實時操作系統(tǒng)μ C/OS-Ⅱ的工作原理和組成結構做了分析,并給出了該操作系統(tǒng)在微處理器MB90543上的移植以及在此基礎上的軟件定時器的設計整個過 程.第四章結合實際控制系統(tǒng)信號,闡明SS3B型電力機車邏輯控制單元顯示系統(tǒng)的結構和實現要點.第五章對引入邏輯控制單元后機車故障診斷內容的變化 和改進提出自己的看法.該文的最后一部分得出結論,并指出今后在該研究方向做進一步研究的展望與設想.

2.學位論文 叢偉 電力機車牽引變壓器潛伏性故障預報診斷系統(tǒng) 1999
本文提出了一種預報電力機車牽引變壓器潛伏性故障的理想方法,并且詳細介紹了用此方法建立的診斷系統(tǒng).

3.期刊論文 鮑恝.楊文煥.薛得鳳.BAO Jia.YANG Wen-huan.XUE De-feng 電力機車制動機車載運行記錄診斷系統(tǒng) 機車電傳動2005(6)
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4.學位論文 趙治平 基于多智能體的8G型電力機車故障診斷系統(tǒng)的研制 2009
安全是鐵路運輸質量的重要保證，電氣系統(tǒng)是電力機車的重要組成部分，其故障將直接影響電力機車的正常運行。確保電氣系統(tǒng)正常工作對電力機 車安全運行意義重大，因此需要開發(fā)8G型電力機車故障診斷系統(tǒng)。 論文以8G型電力機車電氣系統(tǒng)為研究對象，分析了其主電路、輔助電路和控制電路的主要功能特點和相互關系，研究了機車電氣系統(tǒng)的故障特性 ，為故障診斷系統(tǒng)的設計打下基礎。 針對電力機車電氣系統(tǒng)結構的復雜性、故障的并發(fā)性和診斷方法的多樣性，利用MAS（Multi-Agent System）的分布性、協(xié)作性和并行性，將多智能 體技術引入到機車故障診斷系統(tǒng)中，建立了基于多智能體的8G型電力機車故障診斷系統(tǒng)結構模型；構建了診斷系統(tǒng)中各子系統(tǒng)和各智能體的功能結構圖 ；系統(tǒng)采用多層次混合分解策略進行任務分解，采用改進型合同網分配規(guī)則對故障任務進行分配，采用多智能體組合進行協(xié)同故障診斷，采用決策方法 進行最終診斷結果確定。 依據系統(tǒng)總體結構，給出了系統(tǒng)實現的硬件平臺和軟件結構，詳述了監(jiān)測子系統(tǒng)的數據采集硬件原理和智能體的軟件實現，實現了機車電氣系統(tǒng)的 故障診斷功能。并給出實例論述了系統(tǒng)的具體診斷過程。 論文設計的基于多智能體的8G型電力機車故障診斷系統(tǒng)已在太原鐵路局太原北機務段8G型電力機車上進行試驗，并獲得用戶的好評。實際應用證明 ，該系統(tǒng)在保障列車安全運行方面是完全可行的、有效的。

5.期刊論文 任朝陽.何志泉.李家武.REN Chao-yang.HE Zhi-quan.LI Jia-Wu 電力機車電子柜智能診斷系統(tǒng) -機車 電傳動2006(6)
通過分析機車電子柜的組成和故障形成機理,選擇基于故障樹的專家系統(tǒng)作為電子柜故障診斷的技術手段.利用故障樹生成專家系統(tǒng)的知識庫,實現了 診斷知識獲取的一致性和完備性,并利用CLIPS開發(fā)工具實現故障診斷系統(tǒng)的推理.

6.學位論文 張開輝 SS3B機車車載故障檢測及顯示系統(tǒng)的研究 2006
對于快速發(fā)展的中國鐵路而言，列車運行安全性要求的不斷提高推動著機車監(jiān)測診斷技術不斷發(fā)展。故障檢測及顯示系統(tǒng)可對運行中的或停車狀態(tài) 下的機車設備以及由這些設備所構成的系統(tǒng)進行在線監(jiān)測，在發(fā)生故障時可確定故障所在部位，通過車載顯示裝置提示排除故障的方法或采取應急措施 的建議。對列車設備與系統(tǒng)進行故障檢測，及時排除故障不但保證了安全，而且大大減少了因故障引起的晚點和停運事故。此外，該系統(tǒng)還可通過無線 傳輸技術在機車到達機務段所在地時通過高速無線傳輸網絡將運行中出現的故障和機車運行狀態(tài)情況記錄數據傳輸下載到地面維修中心，以便做好充分 準備盡量縮短維修時間，也可在機車入段后轉儲有關信息到地面處理分析系統(tǒng)，供技術人員綜合分析機車質量狀態(tài)，為機車狀態(tài)修提供科學判斷依據 ，因而提高了機車的利用率，降低了運營成本。因此，對于將“安全、正點”作為首要要求的鐵路機務部門而言，故障檢測和顯示系統(tǒng)的應用是提高機 車設備可靠性和利用率的有效手段。 本文以故障診斷學為理論基礎，根據蘭州鐵路局2005年第一批科研項目中有關“SS3B電力機車車載故障檢測及顯示系統(tǒng)”的技術要求為前提，以前

人研究的機車瞬間故障檢測記錄儀模塊為基礎，針對SS3B型電力機車的具體結構，系統(tǒng)研究設計完善了SS3B機車狀態(tài)信息采集及故障分析模塊以及車載 顯示模塊，并通過計算機網絡實現各模塊之間的通信，共同構成車載故障檢測和顯示系統(tǒng)。在現場實踐的基礎上，對系統(tǒng)車載及地面故障專家診斷系統(tǒng) 和系統(tǒng)抗干擾措施進行了進一步完善研究，同時對記錄數據的車對地無線傳輸和機車入段后的數據轉儲的實現探索設計了新方案。 本文主要從故障診斷理論的應用、系統(tǒng)的總體結構設計、系統(tǒng)硬件與軟件設計、地面處理軟件及系統(tǒng)抗干擾措施等六個方面來闡述本系統(tǒng)的綜合研 究過程。并為機車故障檢測診斷系統(tǒng)的進一步完善和提高提出了自己的想法。

7.學位論文 付強 電力機車牽引變壓器綜合測試及故障診斷系統(tǒng)的設計與研究 2008
電力機車牽引變壓器作為機車上重要設備之一，是電力牽引系統(tǒng)中電壓等級變換和電源分配的重要設備，也是電力機車/電動車組中重量和體積最大 、價格最貴的單臺電器設備，可以說電力機車牽引變壓器就是整個列車心臟，是列車動力的來源，其運行狀況直接影響電氣化鐵路系統(tǒng)能否安全、高效 的運營。 本文首先闡明了電力機車牽引變壓器試驗和故障診斷的現狀和本課題提出的意義。在詳細介紹了電力機車牽引變壓器的內部結構和電力機車牽引變 壓器特點的基礎上，設計了電力機車牽引變壓器綜合測試及故障診斷系統(tǒng)。 詳細介紹了電力機車牽引變壓器綜合測試及故障診斷系統(tǒng)的軟硬件設計與實現。整個系統(tǒng)由電源系統(tǒng)、上層工控機控制系統(tǒng)、可編程序控制器控制 系統(tǒng)以及故障診斷系統(tǒng)組成。系統(tǒng)采用分層設計，由上層工控機負責管理整個測試系統(tǒng)的運行方式，通過PLC控制感應調壓器、變壓器、以及繼電器的不 同組合邏輯實現十二種不同的輸出電源方式。同時，系統(tǒng)建立了基于變壓器油中溶解氣體分析法的機車牽引變壓器故障診斷系統(tǒng)，利用高分子膜油氣分 離裝置，通過MQ系列氣體傳感器陣列，實現牽引變壓器油中特征氣體信號的采集分析。最終利用BP人工神經網絡技術實現對牽引變壓器的故障診斷功能 。 系統(tǒng)首次實現了電力機車牽引變壓器的全自動測試與故障診斷，并獲得了湖南省2007年科技進步三等獎。現場運行表明，利用該系統(tǒng)可以大大提高 工作效率，且各項試驗數據精確、可靠性高。

8.期刊論文 秦斌.王欣.王湘中 電力機車電氣柜通用分布式測試診斷系統(tǒng) -計算機工程2002,28(5)
在充分考慮了一般通用電控產品測試要求的基礎上,提出并實現了一種基于CMS環(huán)境的分布式計算機結構的通用電控產品測試系統(tǒng),介紹了通用電控產 品分布式測試系統(tǒng)的系統(tǒng)結構,討論了通用描述與測試表,給出了通用分布式測試系統(tǒng)軟件的設計方案與實現方法.

9.學位論文 陳平 基于ESCN的8K型電力機車故障診斷系統(tǒng)的應用研究 2007
鐵路運輸安全關系著國家的經濟命脈，而機車故障診斷系統(tǒng)是保障列車安全運行的重要組成部分。論文以8K電力機車為應用背景，為了實現機車電 氣故障診斷、機車運行狀態(tài)監(jiān)控等功能，針對8K型電力機車電氣邏輯關系的復雜性、故障源的多樣性、機車的重聯特性，設計實現了基于專家系統(tǒng)與通 信網絡(ESCN，Expert System andCommtmi cat ion Ne twork)的在線故障診斷系統(tǒng)。 為了清楚的表達機車電氣故障的傳播途徑，采用了基于布爾型Petri網的知識庫設計方法。論文利用微機控制系統(tǒng)提供的電氣節(jié)點狀態(tài)，對機車電氣 線路進行了知識建模，解決了專家系統(tǒng)知識獲取的“瓶頸”問題。 基于產生式系統(tǒng)的推理機制確保能夠快速、實時的查找到機車電氣故障的故障源。產生式系統(tǒng)總數據庫存儲著機車電氣節(jié)點的實時狀態(tài)，論文采用 節(jié)點遍歷和反向推理的推理策略，利用產生式規(guī)則快速定位故障源，提高了故障查找的效率。 另外，論文采用的基于預制文本法的解釋器設計將故障信息和故障解決方法以用戶易于理解的形式提供給用戶；總線型的網絡拓撲結構、令牌傳遞 總線方式的運用，確保了系統(tǒng)數據采集網絡通信順暢。 最后，依據系統(tǒng)總體結構，通過對數據采集系統(tǒng)各單元的硬件設計和對監(jiān)控診斷軟件的模塊化設計逐步實現整個診斷系統(tǒng)，實現了機車電氣故障診 斷功能與機車運行狀態(tài)監(jiān)控等功能。 論文設計的基于ESCN的8K型電力機車故障診斷系統(tǒng)已成功應用到北京鐵路局8K型電力機車上，實際應用證明，該系統(tǒng)在保障列車安全運行方面是完 全可行的、有效的。

10.期刊論文 郭佑民.董海棠.蔣琳 電力機車設備狀態(tài)檢測及故障診斷系統(tǒng) -蘭州鐵道學院學報2001,20(6)
機車設備狀態(tài)檢測診斷系統(tǒng)是根據鐵道部科技發(fā)展方向和機車設備按狀態(tài)修的修制改革而研制的.它是在分析我國電力機車設備運行條件、工作狀態(tài) 、機車設備故障檢測和應急修理及存在問題的基礎上,提出了采用車載微機實時檢測并記錄機車設備的工作狀態(tài),對影響機車正常運行的主要設備故障進 行實時診斷的技術方案.

引證文獻(4條) 1.黃志武.黃玉.劉劍鋒.劉進革 模糊Petri網在8K電力機車LCU故障診斷中的應用[期刊論文]-計算機測量與控制 2008(5) 2.黃志武.李華.劉劍鋒 SS4改型電力機車電子柜故障診斷專家系統(tǒng)的設計[期刊論文]-計算機測量與控制 2007(3) 3.陳平.彭軍.曹宏宇.劉劍鋒 8K電力機車萬噸重聯故障診斷系統(tǒng)的設計與實現[期刊論文]-計算機測量與控制 2006(9) 4.朱劍峰 8K電力機車中央柜故障診斷系統(tǒng)的研究與應用[學位論文]碩士 2005

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