探討高速動車組遠程監控系統的診斷與維護

薛超

摘 要：我國高速動車組一直在不斷發展，逐漸升級各種技術，但是在高速動車組的遠程監控系統的診斷和維護方面，仍存在信息化程度低、監控系統診斷檢修不及時、維護效率不高等問題。所以本文首先簡單介紹了高速動車組監控系統網絡的構建過程，然后分別對系統的診斷和維護問題進行了分析和探討。

關鍵詞：高速動車組；遠程監控系統；診斷與維護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.225

0 前言

高速動車組的遠程監控系統主要是指車輛段和遠程服務中心對列車進行的實時監控系統，而且支持多個地面站點與多個列車之間同時進行監控。對高速動車組遠程監控系統進行快速準確的診斷，能夠及時分析高效的分析出故障原因，為系統的維護工作提供保障。

1 高速動車組遠程監控系統網絡的構建

Internet/Intranet和LON網絡是高速動車組遠程監控系統在遠程地面站點與列車設備之間傳輸監控信息的主要網絡。具體先由遠程地面站點發出監控指令，后經Internet/Intranet傳輸到各高速動車組的監控主站；然后再由主站通過LON網絡，按照地面站點發出的監控指令查詢需要的信息，再通過Internet/Intranet將查詢到的信息發送出去，最后到達地面站。

高速動車組的遠程監控系統采用WinSock通信來傳輸監控數據，監控系統的通信協議選擇TCP。系統在進行通信時首先需要為通信雙方建立連接，并由一方請求另一方。本文中遠程監控系統的通信雙方是指遠程地面站點和列車，其中請求方為列車。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，所以在這個系統中會引入網絡通訊服務器使其通過Internet節點直接接入網絡。列車中的自動門控制系統、照明設備、空調設施等都屬于被監控的列車設備，同時列車中設有監控從站和主戰，其中從站負責列車每一節車廂內的設備，主要設在每節的車廂的乘務室；主站主要負責監控列車所有車廂的設備情況，設在列車的總控室內，同時接受地面站點的遠程監控。

2 高速動車組遠程監控系統的診斷

從多學科理論發展來看高速動車組遠程監控系統故障診斷技術，其具有很強的學科交叉性。如現代人工智能學科的不斷發展、信號處理技術的不斷加強、控制理論和模式識別理論的逐漸成熟，這些現代先進科學理論的迅速發展和成熟為解決遠程監控系統的故障診斷問題打下了堅實的理論基礎，隨之產生了各種能夠有效解決問題的具體辦法。所以有關遠程監控系統的故障診斷技術也得到了快速發展，在技術進步和需求擴大的驅動下，一些動態系統的診斷專家系統已經達到了實際應用的水平。但是隨著高速動車組的遠程監控系統也在日趨先進化和復雜化，且目前我國高速動車組遠程監控系統比較滯后、其參數時變性和非線性、禍合度等都有不同程度的變化和加強。同時監控系統的數學模型也越來越復雜，所以此時已經不在適用傳統的基于系統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車組遠程監控系統診斷的技術方法，人工智能已經成功的故障診斷領域進行實際應用。人工智能技術與傳統系統故障診斷的結合，將其提升到了更高的技術水平，遠程監控系統的智能化診斷水平。能夠在一定程度上解決傳統診斷方法存在的一些的局限和問題，和復雜監控系統的故障診斷問題。專家系統、古樟樹、神經網絡、實例推理等都是目前比較常用的遠程監控系統故障診斷的智能方法和技術。

3 高速動車組遠程監控系統的維護

對于高速動車組遠程監控系統的維護，首先需要在故障診斷過程中具備扎實的遠程監控系統故障診斷知識，還需掌握系統中各設備的設計知識，另外對于診斷出的監控系統故障問題利用維護知識去科學有效的排除故障。本文采取故障樹的遠程監控系統診斷方法，為列車建立起高速動車組故障樹。從而很好的實現遠程監控系統出現復雜故障時的快速及時查找和科學的定性分析。但故障樹的方法過程仍比較抽象，所以可以考慮將其與先進的三維Catia模型相結合，對高速動車組遠程監控系統中的各級子系統和最小的維護單元進行開發。

將故障樹遠程監控系統分析方法和高速動車組系統的三維模型庫進行科學的結合，以實現一一對應關聯。通過三維模型將動車組的各系統部件進行層次化顯示，然后運用系統程序將存儲在關系型數據庫中的三維數據庫調用出來，再隨著故障樹系統診斷方法分析過程中的一級級展開，就可以對應的將高速動車組的內部結構單位部件進行可視化的顯示，為高速動車組遠程監控系統的診斷和維護提供了方便。本文在對三維模型的處理上選擇了Crotona3DRapidAuthor來進行輕化處理，有效的提高了三維模型系統的數據讀取和展示速度。同時也使高速動車組遠程監控系統的故障維修維護更加精確，可操作性進一步提高。從而實現了三維模型與故障樹分析的結合，形象、動態、可視地查找到動車組故障部件，并顯示了個部件和子系統在各自上一級系統的中相對位置，有利于更快速、更準確地完成故障診斷和排查。

4 總結

本文主要針對我國目前的高速動車組遠程監控系統的診斷和維護，進行了分析和探討。其中對于遠程監控系統的診斷和維護，都是基于先進科學理論發展的基礎上來討論的。對于高速動車組遠程監控系統中出現故障采取的診斷和維護方法仍需進一步的改進和完善。

參考文獻：

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