探討高速動(dòng)車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的診斷與維護(hù)

薛超

摘 要：我國(guó)高速動(dòng)車組一直在不斷發(fā)展，逐漸升級(jí)各種技術(shù)，但是在高速動(dòng)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(shí)、維護(hù)效率不高等問(wèn)題。所以本文首先簡(jiǎn)單介紹了高速動(dòng)車組監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程，然后分別對(duì)系統(tǒng)的診斷和維護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：高速動(dòng)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(dòng)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(duì)列車進(jìn)行的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，而且支持多個(gè)地面站點(diǎn)與多個(gè)列車之間同時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。對(duì)高速動(dòng)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(shí)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(dòng)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(dòng)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?dòng)車組的監(jiān)控主站；然后再由主站通過(guò)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(guò)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(dòng)車組的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用WinSock通信來(lái)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(shí)首先需要為通信雙方建立連接，并由一方請(qǐng)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(qǐng)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(gè)系統(tǒng)中會(huì)引入網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)器使其通過(guò)Internet節(jié)點(diǎn)直接接入網(wǎng)絡(luò)。列車中的自動(dòng)門(mén)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(shí)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(shí)接受地面站點(diǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 高速動(dòng)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(lái)看高速動(dòng)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(hào)處理技術(shù)的不斷加強(qiáng)、控制理論和模式識(shí)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(wèn)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(wèn)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(dòng)下，一些動(dòng)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(dòng)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(guó)高速動(dòng)車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)比較滯后、其參數(shù)時(shí)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(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型也越來(lái)越復(fù)雜，所以此時(shí)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(dòng)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(wèn)題，和復(fù)雜監(jiān)控系統(tǒng)的故障診斷問(wèn)題。專家系統(tǒng)、古樟樹(shù)、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(dòng)車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的維護(hù)

對(duì)于高速動(dòng)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(guò)程中具備扎實(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)故障診斷知識(shí)，還需掌握系統(tǒng)中各設(shè)備的設(shè)計(jì)知識(shí)，另外對(duì)于診斷出的監(jiān)控系統(tǒng)故障問(wèn)題利用維護(hù)知識(shí)去科學(xué)有效的排除故障。本文采取故障樹(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)診斷方法，為列車建立起高速動(dòng)車組故障樹(shù)。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(shí)的快速及時(shí)查找和科學(xué)的定性分析。但故障樹(shù)的方法過(guò)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(duì)高速動(dòng)車組遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的各級(jí)子系統(tǒng)和最小的維護(hù)單元進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

將故障樹(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)分析方法和高速動(dòng)車組系統(tǒng)的三維模型庫(kù)進(jìn)行科學(xué)的結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)關(guān)聯(lián)。通過(guò)三維模型將動(dòng)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?chǔ)在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中的三維數(shù)據(jù)庫(kù)調(diào)用出來(lái)，再隨著故障樹(shù)系統(tǒng)診斷方法分析過(guò)程中的一級(jí)級(jí)展開(kāi)，就可以對(duì)應(yīng)的將高速動(dòng)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(dòng)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(duì)三維模型的處理上選擇了Crotona3DRapidAuthor來(lái)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(shí)也使高速動(dòng)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(shù)分析的結(jié)合，形象、動(dòng)態(tài)、可視地查找到動(dòng)車組故障部件，并顯示了個(gè)部件和子系統(tǒng)在各自上一級(jí)系統(tǒng)的中相對(duì)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(duì)我國(guó)目前的高速動(dòng)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(duì)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(lái)討論的。對(duì)于高速動(dòng)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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