机车车辆故障诊断方法综述

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1、奇数页页眉(小五号宋体、字间距加宽1磅，居中)机车车辆故障诊断方法综述周炜机0801-1班20080535摘要：由于目前的机车自动检测、故障诊断技术还没有形成完善体系。设计以专家系统为基础，结合检测中心的实际情况的故障检测系统，具体给出了系统的理论根据及设计方法，提出了基于专家知识库、诊断推理及知识获取机制的诊断方法，能较好完成机车的检测与诊断的要求。关键词：故障诊断；专家系统；知识库1引言目前,内燃机车在我国铁路运输中是主要牵引动力之一，其质量的优劣直接关系着铁路运输组织状况的好坏。因此，几十年来提高机车质量和运用效率，同时降

2、低维修成本，一直是机务工作的重要组成部分。本系统是一套铁路机车故障诊断专家系统（RLFDES-RailwayLocomotiveFaultDiagnoseExpertSystem）。该系统以专家系统为基础，结合检测中心的实际情况展开研究与探讨，将故障诊断技术与专家系统开发原理紧密结合起来，将故障诊断的实践与计算机技术及网络技术紧密结合起来，理论联系实际，基本上形成了一套完整的、可行的设计方案。2机车车辆故障基本特点内燃机车是一个非常复杂的动力系统,数万个零部件工作中相互耦合，呈现出复杂的对外输出信号，机车工作过程是一个复杂的动态

3、过程、随机过程，在不同时刻的任何观测数据是不可重复的，从系统理论特性看，机车故障具有以下一些特点。（1）层次性：机车数万个零件共同工作，元件之间相互耦合，决定着机车故障的层次性，一种故障由多层次原因构成。（2）突发性及缓变性：突发性故障发生在瞬间，无明显症状，难以预测，而缓变性故障具有渐进性和局部功能失效的特点，可以预测。（3）模糊性：机车故障和征兆信息并不是一一对应的，具有随机性，征兆之间界限是模糊的，并且某些信息具有不确知性。（4）趋势性：机车大部分故障有随时间变化的一种趋势，即从微小征兆向显著征兆发展的趋势。以上各点只是从

4、某一侧面去分析而作出判断，实际应用应该以随机过程为出发点，运用各种现代的科学分析工具，综合判断机车故障现象的属性、构成与发展3，铁路机车故障诊断系统5奇数页页眉(小五号宋体、字间距加宽1磅，居中)3.1系统简介铁路机车故障诊断系统由两大模块组成：内燃机车故障诊断系统和电力机车故障诊断系统。针对内燃机车故障诊断系统作以简要说明。1）数据载入。该功能可以将目前内燃机车的全部检测仪器检测的数据，通过通信，传递到故障诊断系统中。2）参数设置。主要完成内燃机车设备门限值参数的确定。3）故障诊断。通过检测仪器检测到的数据和专家系统，来确定机

5、车设备的性能，得出诊断结果，并依此来决定设备是否维护或维修。4）查询打印。完成检测数据、故障诊断结果的查询与打印。5）走势分析。通过对走势分析条件的设定，全面了解机车的运行情况。3.2铁路机车故障诊断系统专家系统的组成铁路机车设备的故障直接关系到机车乃至铁路系统的安全经济运行。故障诊断是一项复杂的、经验性很强的技术工作，机车设备故障的原因很多，要求快速、有效、准确地识别故障并采取有效措施及时排除故障。利用专家系统进行故障诊断并给出处理措施，辅助维修人员进行事故处理，提高机车的安全经济运行水平，是专家系统在铁路机车故障诊断系统中的

6、一个具体应用。图一系统结构图5奇数页页眉(小五号宋体、字间距加宽1磅，居中)专家系统主要由知识库、推理执行机构、解释机构、知识获取机构、人机接口等部分组成。知识库是专家系统的基本组成部分，它拥有知识的数量和质量是衡量专家系统性能好坏及问题求解能力大小的重要因素。推理执行机构是专家系统的另一个基本组成部分，它在一定的控制策略下针对搜索黑板中的当前信息，对当前出现的故障现象在知识库中进行识别或选取，得出相应的产生该组故障的原因及处理方法。用户通过人机接口输入一组出现的故障现象，推理执行机构根据规则库中的规则以及实时数据库中的信息，确

7、定故障及发生的原因。如果规则库中没有该规则，则调用知识获取机构，在规则库中产生新的规则。3.2.1知识库知识库是专家系统的核心部分，它的完善与否决定了专家系统的工作能力及效率。1.实时数据库系统在线诊断时要使用实时数据库。库中存放计算机系统实时检测的数据，包括机车设备的运行参数和开关量数据。建立实时数据库的方法是:用PB的定时器（Timer）加上触发器机制，把PB的内置数据库SybaseSQLAnywhere改造成主动数据库，定时地刷新库中的数据。2.知识的表示形式本系统用产生式表示方法来表示知识，产生式的一般形式为:P→Q，其

8、含义是:如果P满足则可能推出Q;P表示故障发生时出现的一组现象，Q表示由该组现象得出的发生故障的原因和处理方法。例如，内燃机车设备主要有控制电路、主回路、发动机、发电机、轴承、变压器和电动机等。其中发电机组常见的故障有机组轴承过热、机组剧烈振动、发电机着火、机组