旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统.docx

1 — 走行装置( 转向架) ; 2 — 制动装置; 3 — 车钩缓冲装置; 4 — 车 体; 5 — 车辆内部设备。图 1 客车车辆的基本结构旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统*黄采伦 1, 2, 樊晓平 1, 陈特放 1,剑 1, 2张( 1. 中南大学 信息科学与工程学院, 湖南 长沙 410075;2. 湖南科技大学 机械设备健康维护省重点实验室, 湖南 湘潭 411201)摘 要: 列车故障是铁路行车安全的潜在威胁。文章从分析我国旅客列车的基本结构、安全装备情况入手, 提出了基于 TCN 的旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统具体实现方案。 关键词: 旅客列车; 安全状态监测; 故障预警中图分类号: U270.7文献标识码: A文章编号: 1672- 1187( 2007) 04- 0036- 03Online secur ity state monitor ing and fault pr ediction system ofpassenger tr ainHUANG Cai- lun1, 2, FAN Xiao- ping1, CHEN Te- fang1, ZHANG Jian1, 2( 1. College of Information Science Engineering, Central South University, Changsha 410075, China; 2. Hunan Province Key Lab of Health Maintenance of Mechanical Equipment, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan 411201, China)Abstr act : The fault is always the potential threat to railway transportation security. After analyzing the basic structures and security equipments of the passenger train, a detailed and implemental project of passenger train online security state monitoring and fault prediction system which based on TCN is proposed.Key wor ds: passenger train; security state monitoring; fault prediction0引言随着铁路向高速、重载化发展, 列车运行控制、行车安全、运行状态实时监测与故障诊断、列车故障检修的快 速高效性等问题变得更加重要。在我国, 每年因列车故障 造成的经济损失巨大, 为保持机车车辆设备正常运行所 耗费的维护费用在铁路运输经费中占了很大的比重[1]。为 此 , 开 展 旅 客 列 车 安 全 状 态 监 测 及 故 障 预 警 系 统 的 研 究[2- 4], 对提高我国既有旅客列车的技术水平和可靠性, 确 保快速行车安全, 具有十分重要的意义。1旅客列车的基本结构及安全状态监测内容旅客列车的安全状态监测及故障预警可从以下几个方面来进行[5- 6] 。1) 车体。客车车体是容纳旅客、装载行包、整备品等 的部分, 主要由底架、侧墙、端墙及车顶组成。其中底架是 车体的基础, 由各种纵向梁、横向梁、辅助梁和底板等组 成, 承受着作用于车辆上的各种垂直载荷和水平载荷, 是旅客列车是一个复杂的大动态系统, 其安全状态监测的复杂程度不能一概而论。为满足旅客运输的不同要 求, 有不同类型的旅客列车, 但从结构组成来看, 客车车 辆一般可分为: 车体、转向架、制动装置、车钩缓冲装置、 车内设备等 5 大部分, 如图 1 所示。收稿日期: 2007- 01- 10作者简介: 黄采伦, 博士研究生, 副教授, 研究方向为故障诊断、智能检测、自动化系统等。 基金项目: 国家 863 计划项目( 2006AA11Z230) ; 国家自然科学基金资助项目( 。-36-图 2 旅客列车车辆级网络拓扑结构图黄采伦 等·旅客列车在线安全状态监测及故障预警系统 *·2007 年第 4 期一个十分复杂的受力体。因此, 车体应具有足够的强度和刚度。车体的检测主要是针对车体受力、外形是否出现明 显变形或裂纹进行的。相对其它部件来说, 车体的故障率 比较低。2) 转向架。转向架是车辆上能相对车体回转的一种 走行装置, 主要