軌道交通智能檢測系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)

朱娟 齊齊哈爾四達(dá)鐵路設(shè)備有限責(zé)任公司

隨著城市交通智能程度的提高，門控器、走行部在線檢測系統(tǒng)、診斷和蓄電池檢測系統(tǒng)等車輛監(jiān)控裝置得到開發(fā)和應(yīng)用。這些檢測的研制和應(yīng)用不斷完善車輛檢測系統(tǒng)。但是，這種監(jiān)測設(shè)備是一個(gè)獨(dú)立的，都有自己的傳輸形式，這些監(jiān)測設(shè)備的協(xié)調(diào)管理已成為一個(gè)新問題。

一、系統(tǒng)介紹

1.功能概述。智能車輛檢測系統(tǒng)的主要功能是：從列車子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)，將車輛數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛鏀?shù)據(jù)服務(wù)器，通過計(jì)算機(jī)終端實(shí)時(shí)檢查數(shù)據(jù)，為列車運(yùn)行提供遠(yuǎn)程技術(shù)支持和在線診斷，從而大大提高車輛故障處理的效率和準(zhǔn)確性，確保安全可靠的運(yùn)行。

2.以太網(wǎng)組成。為了車門和空調(diào)實(shí)現(xiàn)參數(shù)和子系統(tǒng)信息落地，以太網(wǎng)必須建立在MVB 網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上。因此，軌道交通系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)連接成為列車MVB 網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充，列車采用MVB+以太網(wǎng)總線恢復(fù)車輛狀態(tài)。各子系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞膬?yōu)點(diǎn)是不影響整個(gè)后端網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)后端節(jié)點(diǎn)交換機(jī)發(fā)生故障時(shí)，通過以太網(wǎng)接口接入網(wǎng)絡(luò)，可以正常通信。它收集端口和其他子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這些子系統(tǒng)還連接到以太網(wǎng)維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，需要詳細(xì)的狀態(tài)數(shù)據(jù)分析。通過MVB 接口接入MVB 網(wǎng)絡(luò)，利用車輛無線網(wǎng)關(guān)和天線形成的4G 無線傳輸通道，采集車輛各子系統(tǒng)的工作狀態(tài)和故障數(shù)據(jù)，并發(fā)送到地面遠(yuǎn)程操作系統(tǒng)平臺(tái)，保證各子系統(tǒng)的整體健康管理功能。以太網(wǎng)是智能車輛綜合檢測的重要工具，通過以太網(wǎng)的建立，各系統(tǒng)形成一個(gè)完整的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)?；谠架囕v數(shù)據(jù)，可以使用以太網(wǎng)。為了提高列車系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的深度檢測能力，為設(shè)備生命周期管理提供補(bǔ)充數(shù)據(jù)，采集的列車數(shù)據(jù)越來越多地?cái)U(kuò)展到內(nèi)部視頻數(shù)據(jù)、門控信息、走行部信息、空調(diào)等，該設(shè)計(jì)不僅可以實(shí)時(shí)檢測各系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)，而且可以實(shí)時(shí)監(jiān)控牽引系統(tǒng)的設(shè)備狀態(tài)。同時(shí)，設(shè)備數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，將所有信息集中在一個(gè)平臺(tái)上，可以快速查看車輛系統(tǒng)的狀態(tài)，解決了不必要的設(shè)計(jì)問題，提高了監(jiān)控效率。

3.無線傳輸方式。目前，無線軌道交通技術(shù)主要包括4G 移動(dòng)技術(shù)，用于與3G和WLAN 進(jìn)行通信。這是一種支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊苿?dòng)通信技術(shù)，包括TD-LTE 和fdd-LTE，兩種系統(tǒng)的理論上行速度都大于150Mbps。完全滿足帶寬要求。4G 對象采用EPS aka 認(rèn)證機(jī)制，有效避免了虛假基站帶來的安全問題，實(shí)現(xiàn)了終端與網(wǎng)絡(luò)的雙向認(rèn)證，保護(hù)了數(shù)據(jù)的機(jī)密性和完整性，實(shí)現(xiàn)了安全通信，防止了欺篡改、竊聽騙，隨著智能化運(yùn)營水平的不斷提高，車輛數(shù)據(jù)的監(jiān)控和處理也在不斷發(fā)展和完善，包括子系統(tǒng)設(shè)備數(shù)據(jù)和車載視頻檢測數(shù)據(jù)。對無線通信提出了更高的要求。為了保證大量地面數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、快速無線傳輸，5G 移動(dòng)技術(shù)也在不斷發(fā)展，利用5G 技術(shù)（傳輸速度1.5 Gb/s、弓網(wǎng)視頻滿足、在線回傳載車載視頻在合和海量數(shù)據(jù)），我們可以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一存儲(chǔ)、統(tǒng)一分析，人工智能和其他先進(jìn)技術(shù)。這使得數(shù)據(jù)處理更加準(zhǔn)確、快速，提高了操作的質(zhì)量和效率。

二、具體實(shí)現(xiàn)功能

1.概述。智能檢測系統(tǒng)通過與計(jì)算機(jī)終端連接，實(shí)時(shí)顯示掃描狀態(tài)數(shù)據(jù)?！皺z測”頁面第一頁顯示生產(chǎn)線上所有列車的實(shí)時(shí)基本狀態(tài)信息，包括序列號(hào)、子序列號(hào)、車輛狀態(tài)、運(yùn)行模式、車輛位置、到達(dá)狀態(tài)等，當(dāng)一列載重列車發(fā)生故障時(shí)，智能檢測系統(tǒng)通過無線電向地面服務(wù)器發(fā)送故障信息，地面服務(wù)器分析具體的故障信息。結(jié)合預(yù)定義的故障原因、相關(guān)變量和應(yīng)急措施，在3 秒內(nèi)將故障信息發(fā)送到首頁，并通過報(bào)警聲通知中心專家，加快故障檢測速度，協(xié)助管理人員及時(shí)修復(fù)故障。盡量減少故障造成的損失，甚至避免停機(jī)。

2.檢查車輛狀態(tài)。在檢測頁面，通過選擇列車號(hào)切換到車輛狀態(tài)頁面，可以查看列車各子系統(tǒng)的詳細(xì)參數(shù)，包括牽引、輔助、制動(dòng)、通信、車門系統(tǒng)和車輛狀態(tài)檢測覆蓋列車系統(tǒng)的所有設(shè)備，它還可以作為確定車輛狀態(tài)的依據(jù)，并在發(fā)生故障時(shí)提供相關(guān)支持。

3.變量分析“變量分析”功能顯示列車參數(shù)的歷史曲線，有助于確定故障原因。該函數(shù)通過比較和查詢執(zhí)行參數(shù)以及檢查1 min、5 min、15 min、1 h 變化曲線。變量分析與故障有關(guān)。故障的基本信息與故障相關(guān)參數(shù)有關(guān)，并顯示故障前后變量的變化曲線。

4.故障報(bào)警，故障報(bào)警分析功能主要包括對當(dāng)前故障報(bào)警的查詢分析和歷史故障報(bào)警統(tǒng)計(jì)信息的形成，包括牽引系統(tǒng)自動(dòng)檢測并發(fā)送到MVB 網(wǎng)絡(luò)中，地面?zhèn)鞲衅鞯墓收蠣顟B(tài)與列車HMI 界面顯示的故障信息相匹配，對故障進(jìn)行同步，并將故障信息傳送給遠(yuǎn)程車站檢測中心的監(jiān)控人員。地面專家可以盡快修復(fù)故障，將干擾的影響降到最低。

5.查詢歷史故障誤、歷史故障統(tǒng)計(jì)分析功能主要用于多維故障錄入、列車概況、列車及車輛維護(hù)支持、車輛生命周期管理等功能。它可以訪問歷史錯(cuò)誤信息，判斷是否發(fā)生了相同的錯(cuò)誤，為以后的錯(cuò)誤處理提供依據(jù)和指導(dǎo)。

6.參數(shù)查詢，通過參數(shù)查詢功能提供查詢結(jié)果，進(jìn)行列車匯總數(shù)據(jù)和能耗計(jì)算，通過數(shù)據(jù)挖掘等業(yè)務(wù)參數(shù)，優(yōu)化供應(yīng)商計(jì)劃，降低運(yùn)營成本，統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以直方圖化，它還提供了一個(gè)易于使用的界面人機(jī)交互。

軌道交通智能檢測系統(tǒng)是降低電客車故障率的另一個(gè)有效手段。該系統(tǒng)補(bǔ)充了檢測正線狀態(tài)實(shí)時(shí)診斷的差距。為處理突然車輛故障提供可靠的數(shù)據(jù)支持，并使車輛調(diào)度和維修人員能夠首先進(jìn)行準(zhǔn)確的故障診斷，縮短緊急修復(fù)時(shí)間，減少車輛故障的影響。車輛在線實(shí)時(shí)檢查可讓您深入了解當(dāng)前車輛系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，及早發(fā)現(xiàn)并解決潛在故障，確保車輛安全可靠地運(yùn)行。