京張高鐵智能動車組PHM系統以太網傳輸規范

王中堯

(1.中車長春軌道客車股份有限公司國家軌道客車系統集成研究中心 吉林 長春 130000；2.大連交通大學電信學院 遼寧 大連 116033)

0 引言

我國動車組目前實行“計劃預防修為主、事后維修補充”的維修體制，針對該體制在實際應用過程中存在的不足,結合動車組大數據的特點，運用人工智能等方法，實現故障預測、健康狀態評估以及維修策略的決策與優化，以求延長高速動車組使用壽命，提高使用效率和降低運營維護成本[1]。京張高鐵智能動車組作為我國自主研發的新型智能動車組，搭載了故障預測及健康管理系統PHM(Prognostic and Health Management，以下簡稱PHM系統)，能夠為車輛提供更為精準高效的檢修及運營維護建議。文中結合實際車輛運用需求，規定了基于TRDP和FTP擴展的PHM以太網數據傳輸規范[2]。

1 PHM系統架構

京張高鐵智能動車組采用TCN以太網的網絡控制系統架構，TCN以列車級總線WTB車輛級總線MVB作為控車網絡[2]，以太網采用100BASE-TX，全雙工模式作為維護網絡。選擇以太網作為PHM系統數據傳輸網絡，一方面是PHM系統與各系統間的數據傳輸如出現問題，不會影響車輛實際運行，另一方面以太網速率快、帶寬高的特點可以滿足PHM系統傳輸類型復雜的數據。PHM系統網絡拓撲結構圖如圖1所示[3]。

圖1 PHM系統網絡拓撲結構圖

根據PHM系統通信特點，在IEC61375、OSA-CBM等有關標準基礎上進行適當的擴展或設計，形成PHM系統通信協議規范，適用于與PHM系統有關的數據通信。為了滿足對列車和各系統進行監測和故障診斷等需要，采用TRDP和FTP來進行PHM的數據通信[4]，實時性數據采用TRDP傳輸；……