电力机车电气部分故障诊断专家系统的研究（可编辑）

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1、电力机车电气部分故障诊断专家系统的研究中南大学硕士学位论文电力机车电气部分故障诊断专家系统的研究姓名：刘毅斌申请学位级别:硕士专业:交通信息工程及控制指导教师:陈特放20090501摘要电力机车电气系统的故障诊断研究是保证机车安全运行、减少机破事故发生的一个亟待解决的课题。本文以电力机车电气设备为研究对象，以型电力机车为例，在研究电力机车电气系统组成的基础上，深入机车制造和运用单位，了解机车运用情况及相关资料，总结出了电力机车电气系统的常见故障，并分析了现有车载监测装置和微机诊断系统的不足。本文在分析电力机车

2、电气系统的基础上，对其电气系统的故障诊断系统进行了总体设计，将整个系统分为两部分:数据釆集模块和车载故障诊断专家系统模块。数据采集模块以工控机为平台，涉及到了各种总线类型，包括,，，•等。同时，这里也设计了整个故障诊断的网络体系结构和基于？的故障信息通讯协议。专家系统的设计是整个故障诊断系统研究的核心。文章以故障知识库的建立及诊断推理机的设计为重点，针对电力机车电气系统的故障特性，提出了以基于神经网络推理和精确知识推理相结合的双模式推理，并分别建立了专家系统模型。最后，本文在系统设计的基础上，对故障诊断专家系

3、统的开发与实现进行了研究，并初步编制了电力机车电气系统的故障诊断系统软件。关键词电气系统，故障诊断，神经网络，精确推理，专家系统.原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方夕卜，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：FI期:耳年』月监H学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、

4、使用学位论文的规定，即：学校有权保昭学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。储狮:越新签泽醐:半』鲫中南大学硕士学位论文第一章绪论第一章绪论•课题的背景与意义铁路是国民经济的大动脉，机车是铁路的牵引动力设备,机车的安全运行，直接维系着铁路运输的安全。电力机车在我国铁路运输中所起的作用同

5、益扩大，而目前机车电气设备检修基本上还维持在定期修的基础上，效率低下,并且浪费资源。根据铁道部科技发展方向和机车设备按状态修的检修制改革，如果能对电力机车的电气设备状态进行有效的实时检测和诊断，就可以为运用部门实现机车设备状态修提供可靠依据电力机车电气系统长期工作在高温震动的不利环境下，故障出现的几率较大，诊断的难度也很大。据统计，电气系统的故障约占机车总故障的%以上睹。机车电气设备的质量状态参数特征，绝大多数只有在机车运行的动态过程中才会有真实的表象，而且有些故障也只有在机车长时间运行的条件下才会发生。机车

6、牵引列车在运行途中发牛•了故障,最好是在现场就地进行诊断，查找故障原因，并对故障部位进行修理，及时排除故障。如果未能及时诊断出故障原因并排除故障，耽误了列车的止常运行，就造成了行车事故，成为机破事件。而木文就是依托与于项目“列车安全状态监测及故障预警技术下完成的，而该项目就是为了解决日益重要的电力机车故障诊断问题。本文的目标是建立一个在线的电力机车电气部分故障诊断专家系统。・电力机车电气系统故障诊断技术的现状电力机车电气系统的故障诊断包括两方面的内容:一是对电气系统运行状态进行监测，二是在系统发生异常或故障后

7、对其现象进行分析、诊断。随着现代化大生产的不断发展和科学技术的不断进步，为了最大限度地提高生产效率和产晶质量，以及为实现更高的科学探测目标，人们正以不懈的努力向新的极限挑战。电气设备正朝着大型、高速、精密、连续运转以及结构复杂的方向发展,光、机、电、液、仪、计算机一体化己成趋势。电气设备发生故障的潜在可能性和方式在相应增加。如果缺乏必要的工况监测手段与设备诊断技术,不能及时地、正确地识别设备的运行状态，一旦某处发生故障，就可能导致机破事件的发生,影响人们生命财产的安全。同时，由于机车电气系统的复杂性，故障诊断

8、的困难程度明显加大。正是这种状况有力地促进了故障诊断与状态监测技术的发展。另一方面,相关技术,包括计算机技术、人工智能技术、传感器技术、信号分析与处理技术等的飞速发展进步又中南大学硕十学位论文第一章绪论为这故障诊断技术的发展提供了极有利的条件。自从上世纪年代德国采用连续无级列车控制系统以来，以德国、法国、同本为首的世界各国均开始了对铁路智能运输系统的研究,欧洲各国以及同本在框架内的“设备状态的动态检