铁路机车车辆运行故障监测诊断技术研究
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用
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本 期看 点
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研 究与应用 麦金森等
ｌ ｉ ｜ ◇ ； ｜ ｜ 毒 ？ 囊 ｜ 。
部 件 ，转 向架 中若 干 非旋 转 部件 的 故 障预 警 和 安 全 监 测 ，
设工程 中， 取 得 了故 障 诊 断 安 全 监 测 的成 功 经 验 ， 解 决 了
一
超 谐 振 声 学 非 接触 检 测 诊 断 技 术 和全 数 字 转 速 相 位 跟踪 采
些国外没有解决的 问题 ，以及在军事 、 航空等领域应用
样 技术 。在 上述基 础上构建 了 以共振解调 信息 的主动诊
后 及时发出警 报提 醒维修 ，从而避免事故的发生。故 障诊
推 形成了车载 一地面 一部件 相辅相 成的故 障诊 断、分析 、预 断 实 质 上就 是 对设 备运 行 的物 理 信 息 进 行 采集 、分 析 、 警 和 安 全 监 测 的 网 络 ；三 是 经过 长期 的研 究和 ３ ０ ０ ０多 台
理诊 断、发出警 报、提 出解决 的全过程 。
为 了避 免 设 备 故 障 引 发事 故 ， 许 多 生 产 领 域都 采用 定 期维 修 的方 法 处 理 设 备 故 障 ， 但 这 种 方 法 费 时 、费 力 、费
（ 套） 机车车辆的车载安装使用 ， 累计走行 １ ０ 亿多 ｋ ｍ。 通 过在机务段 、车辆 段的推广应用 ，技术不断完善 ，机车车
辆 运 行 故 障监 测 和 故 障机 理 的诊 断 结 果 为 运 载设 备 设 计 、
钱。此外 ，现代高速 、高效运 行的设备 ，故障可能是突发
维修及其技术创新提供 了科学依据 ， 为节约维修 成本创造 性 的 ，引 发 的 后果 也 可 能是 灾难 性 的 。因此 ，必 须 发展 在
轨道交通系统中运行状态监测与故障诊断技术
轨道交通系统中运行状态监测与故障诊断技术轨道交通系统作为一种重要的城市交通工具，其安全性和可靠性对于用户乘坐体验以及整个城市的交通管理至关重要。
为确保轨道交通系统的正常运行，运行状态监测与故障诊断技术起着至关重要的作用。
本文将介绍轨道交通系统中运行状态监测与故障诊断技术的相关内容。
运行状态监测是指通过对轨道交通系统各个部件进行监控和检测，实时了解系统的运行状态，及时发现潜在问题并采取相应的措施进行修复，从而确保轨道交通系统的正常运行。
运行状态监测技术主要包括数据采集、数据传输和数据处理三个环节。
数据采集是运行状态监测的基础，通过传感器和监测设备对轨道交通系统的各个部件进行数据采集，包括列车本身、轨道、信号系统以及电力供应等方面。
例如，可以通过安装加速度传感器对列车进行振动监测，通过安装温度传感器对电线、电缆等进行温度监测，以及通过安装应变传感器对轨道进行应变监测。
这些传感器可以实时采集到轨道交通系统各个部件的运行信息。
数据传输是将采集到的数据传输到中央控制中心进行处理和分析的过程。
传输方式可以采用有线传输、无线传输或者混合传输等多种方式，根据实际情况选择合适的传输方式。
数据传输的可靠性、实时性和安全性对于运行状态监测的有效性至关重要。
数据处理是将采集到的数据进行处理和分析，提取有用的信息，为故障诊断提供依据和决策支持。
数据处理技术主要包括信号处理、特征提取、模式识别等方面。
例如，可以通过对列车振动信号的处理和分析，提取出列车车轮的磨损程度，判断是否需要进行维护保养，以及通过对电线温度数据的处理和分析，判断是否存在线路过载的问题。
故障诊断是根据运行状态监测的结果，对轨道交通系统中的故障进行定位和诊断，找出故障的原因，并采取相应的措施进行修复。
故障诊断技术主要包括故障定位、故障诊断和故障预测三个方面。
故障定位是通过对运行状态监测的数据进行分析，确定故障出现的具体位置。
例如，通过对列车振动数据的分析，可以准确地定位到轮轴出现故障的位置，通过对电路温度数据的分析，可以定位到电线出现过热的位置。
分析机车车辆的诊断技术
分析机车车辆的诊断技术
麦 坚
（ 珠海市金湾 区三灶 医院 。广 东 珠 海 ５ １ ９ ０ ４ ０）
【 摘 要】 本 文介 绍了国 内外机 车车辆的诊 断技 术的历 史与现 状 ，分析 了世界上先进机 车车辆 的诊 断技术 的特 点 ，并给 出了机车 车辆的诊断技术的技术基础 ，最后本 文对机 车车辆诊 断技 术的技 术 实施与发展趋势展开 了探讨。 【 关键字 】 机车车辆 ；诊断技术 ；铁路
从以上研 究分析可 以看 出，以美 国、加拿大、澳大利亚等国家 以重载运输为主的国家 ，将研究的重心放在 了研制道旁监测诊断技 术的设备上。在这些国家中，很多企业与研究机构充分合作，共 同 研发了功能强大 的道旁 诊断监控 网络 系统 ，从而保障着运输安全 。 而欧洲铁路主要是 以高速客运为其主要 的运营模式 ，所 以主要 研制了车载监测诊断监控技术 。车载监测诊断监控计算器可 以对机 车车辆 相关部件有其子系统进行监测 ，其发展的趋势是网络化 、信 息化，从而实现 信息共 享和集 中的管理 。 日本 与 欧 洲 相 似 的是 其 铁 路 运 营 主 要 是 高 速 客 运 ，但 是 日本 不 但开发 了车载监测诊断监控装置 ，还开发 了很多机车维修检车 的设 备， 在检 修基地 中可对机车进行较为完整的检测包括振动、电气等 ， 实 际 运 用 中效 果 很 好 。 而我 国的铁路研 究机构 与高校 以及成功 的研制 了载监测诊断监 控装置与道旁监测诊断设备 ，并在全铁路范 围内获得 了应用 ，这些 科研成果保证我 国列的提速的平稳安全。 ２故 障诊 断和安全监测 的技术基础 “ 广义共振与共振解调 的设备故 障诊 断技术 为故 障诊 断和安 全监测 的技术基础 ，这 一技术 基于传感器技术与信 号处理技术来 的 得到机车运行转 台的物理信 息，而且通过计 算机 系统计算 、分析 与 处理检测数据 ，也就是完成 了机车发生 的故 障的信 息与强度分析 ， 从而警告相关人 员及 时发 出警报 ，告知维修人员进行维护 ，从 而降 低事故 的发生概 率甚 至避 免事 故的发生。从以上 陈述可 以看出，机 车车辆 的诊断技术就 是用机车 车辆运行过程 中的各个主要 部件 的信 心进行采集 、分析 、推理 诊断、发 出警报 ，从而提 出解决 方案 的全
高速铁路线路动态监测与故障诊断实验报告
高速铁路线路动态监测与故障诊断实验报告一、实验目的随着高速铁路的迅速发展，保障线路的安全和稳定运行至关重要。
本实验旨在研究和掌握高速铁路线路动态监测的方法与技术，以及对可能出现的故障进行准确诊断，为提高铁路运营的安全性和可靠性提供技术支持。
二、实验原理高速铁路线路动态监测主要依靠一系列的传感器和检测设备，实时采集线路的各种动态参数，如轨道几何参数、车辆振动响应、轮轨力等。
通过对这些参数的分析和处理，可以评估线路的状态，并及时发现潜在的故障。
故障诊断则基于对监测数据的特征提取和模式识别。
通过建立正常状态下的基准模型，将实时监测数据与之对比，当偏差超过一定阈值时，即可判断为可能存在故障。
同时，结合专家经验和机器学习算法，对故障类型和位置进行准确判断。
三、实验设备与材料1、轨道检测车：配备高精度的传感器，用于测量轨道几何参数，如轨距、水平、高低、轨向等。
2、车载监测系统：安装在列车上，能够实时采集车辆的振动、加速度等数据。
3、数据采集与处理设备：包括数据采集卡、计算机等，用于收集和分析监测数据。
4、分析软件：如轨道状态分析软件、故障诊断软件等。
四、实验步骤1、实验准备检查实验设备的状态，确保其正常运行。
设定监测参数和采集频率。
确定实验线路和运行区段。
2、数据采集轨道检测车和车载监测系统按照预定的路线和速度运行，同时采集数据。
确保数据的完整性和准确性，对异常数据进行标记和处理。
3、数据传输与存储将采集到的数据通过无线或有线方式传输至数据处理中心。
采用大容量存储设备对数据进行保存，以便后续分析。
4、数据分析运用专业分析软件对轨道几何参数、车辆振动等数据进行处理和分析。
提取数据的特征值，如峰值、均值、方差等。
5、故障诊断根据数据分析结果，结合正常状态的基准模型，判断是否存在故障。
对于疑似故障，进一步深入分析，确定故障类型和位置。
6、结果验证对诊断出的故障，通过现场检查和人工测量进行验证。
总结诊断结果的准确性和可靠性，对诊断方法进行优化和改进。
铁路机车故障诊断及预警系统的分析
铁路机车故障诊断及预警系统的分析发布时间：2021-10-12T06:23:00.881Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：谭齐郑治国[导读] 铁路系统在社会经济发展中起到了非常关键的作用，在铁路系统运行过程中，如果铁路机车出现故障，很容易引发严重后果，所以，谭齐郑治国中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116021摘要: 铁路系统在社会经济发展中起到了非常关键的作用，在铁路系统运行过程中，如果铁路机车出现故障，很容易引发严重后果，所以，为了实现对机车故障的事前控制和预警，铁路部门提出了故障诊断及预警系统。
该系统具有智能化的特点，属于信息时代的产物，利用专业预判以及传输技术，对铁路机车的运行状态信息进行收集和分析，及时的发现机车故障，同时，对机车运行参数进行调节，达到降低故障率的目的，有效的促进了铁路机车运行安全性的提升。
本文对此进行分析，并且提出了几点浅见。
关键词：铁路机车；必要性分析；故障诊断及预警系统；结构分析引言近年来，由于我国社会经济的高速发展，铁路系统的重要性得到了充分的体现，在铁路系统运行中，铁路机车是其中的关键元素，铁路机车的运行状态，不仅关系到了铁路的运行效率，同时，也会对铁路系统的安全性产生直接影响。
当前我国的铁路系统普遍配置安全检测体系，但是该体系应用效果不理想，在5G时代背景下，铁路部门要着手构建全新的故障诊断及预警系统，进一步的拓展系统功能，该系统的构建，对于铁路机车的运行来说具有非常重要的意义。
下文对此进行简要的阐述。
1 铁路机车故障诊断及预警系统构建的必要性分析在铁路机车的使用过程中，会受到多种因素的干扰，如果铁路机车在使用过程中出现故障，就会引发严重后，导致列车调度受到直接影响。
随着社会的不断发展，铁路机车的运行原理越发复杂，对机车安全性提出了更高的要求，而且在当代的铁路工程中，部门增加了铁路电子信号设备的安装数量，风险隐患也得到了进一步的增加，在这种形势下，故障诊断及预警系统的重要性得到了充分体现。
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用摘要：随着经济等方面不断发展，我国铁路交通运输行业迎来了飞速发展时期，在铁路机车车辆运行过程中，因为外界以及内在等多方面的影响，会导致机车车辆运行期间出现一系列故障问题，严重威胁到机车车辆正常运行，甚至还会引发一系列列车运行安全事故，不利于我国铁路运输行业可持续发展的目标。
在此种现状下，就必须要求运输企业做好机车车辆运行故障监测诊断工作，合理应用共振技术，准确定位到机车车辆运行故障位置点，有效提升铁路运输行业经济效益。
关键词：铁路机车车辆；故障检测；应用引言：铁路行业作为推动我国经济持续发展的关键部分，面对当前各个地区纷纷开展的铁路建设项目，完工后铁路机车车辆日常运行过程中，因为大规模以及复杂性等方面的原因，为监测诊断人员工作进行增添了较大困难。
在科技力量迅猛提升的现状下，可将信息化技术应用到铁路机车车辆运行故障监测与诊断过程中，能够提高人员工作效率的同时，也能够准确判断运行故障问题点。
1.共振监测的基本原理通过实际调查发现，目前我国铁路机车车辆运行故障监测与诊断过程中，主要依靠的就是共振原理，作为当前行业人士经常使用的工艺，经过较长时间观察可以看出，一方面能够帮助人员及时监测运行故障，另一方面也能够获取到精确性监测效果。
在机械故障监测期间，工作人员应用振动监测工艺，使用专业的振动监测设备，对被监测目标收集相关信号，整合时间以及频率等多方面因素下，精确收集到其中异常数据，做好精确性监测与分析处理。
站在振动监测工艺上衍生而来的共振调解技术，工作人员在使用过程中，能够结合应力检测以及声学等内容进行有效应用，加快人员设备检测速度的同时，也能够及时做好故障修复处理。
人员采取共振调节工艺，能够准确判断出普通故障类型的同时，像内部一些隐藏的故障，也能够做好有效判断。
从根本上而言，要彻底解决较强复杂性的机车车辆运行故障诊断工作，还需要行业人士持续研究，不断调整传统诊断工艺弊端，提高故障诊断精确性的同时，也能维持铁路机车车辆运行更具安全性以及稳定性。
故障诊断方法
调试获取的轴箱数据
解析后的MVB数据
15
1、车载监测系统（走行）
车载走行系统建立了城轨列车走行系统故障诊断模型， 开发了车载走行系统智能故障诊断算法，研制了列车走行部 故障诊断设备。走行部车载故障诊断系统能实时获取走行部 运行状态信息，采用谐波小波包和加速度包络的故障诊断方 法，能准确的诊断出轴承故障部位，经实验室所搭建平台的 验证达到了任务书中所规定“故障预测准确率大于90%”的 要求，现在已完成任务书中规定的“实现车载对走行系的判 断和下传功能”，正在进行齿轮箱、构架故障集与车地联合 诊断的研究，最终实现走行系统车地联合诊断功能。
一、列车故障诊断概述
列车故障诊断的研究方向
1.机械部分故障诊断的主要内容
①车体的故障检测 车体能合理的安装各种电气、机电设备，还有为乘务和检修人员提供好 的工作场所，并且要承受各个方向的动态冲击载荷。 ①转向架的故障检测 转向架对机车车辆动力学性能、牵引性能和安全性起决定作用。要对转 向架上的轴承、构架、一系弹簧、二系弹簧、齿轮箱等重要部件进行故 障监测。 ①轮对的故障检测 机车车辆的绝大部分垂直静载荷都是通过轮对传递给轨道的，是车辆容 易发生故障的部位。
列车故障诊断的一般步骤： 1.确定状态监测的内容 状态监测的内容主要包括：监测参数、监测部位、监测方式等。 2.构建故障信息测试系统 选取适合的传感器及数据采集装置，组成故障信息测试斯通，用来收集 所需信息。 3.数据分析处理及故障特征信息提取 对车市系统所获取的故障信息进行加工处理，包括滤波、异常数据的剔 除以及各种分析算法等。 4.状态监测、故障诊断及预报 根据列车监测不见的结构特征，构造或选定有效的故障诊断判据，确定 划分被诊断部件状态的各有关参量的槛值等内容，以此判定列车上被诊 断对象的运行状态，并对其未来发展趋势进行预测。
轨道交通车辆的故障诊断与维修技术研究
轨道交通车辆的故障诊断与维修技术研究近年来，随着城市轨道交通的迅速发展，轨道交通车辆的故障诊断与维修技术也日益受到关注。
轨道交通车辆作为城市重要的交通工具，其安全性和可靠性直接影响着城市交通运行的高效和顺畅。
针对轨道交通车辆故障的诊断与维修，研究人员开展了许多工作，以提高车辆的可用性和运行效率。
一、故障诊断技术的研究与应用1. 传感器技术传感器技术是轨道交通车辆故障诊断的基础。
通过安装各种传感器，可以对车辆的运行状态进行实时监测和数据采集。
例如，加速度传感器可以检测车辆震动、振动等异常情况，温度传感器可以监测车厢温度的变化，从而帮助判断是否存在故障。
2. 数据采集与处理大量的数据采集与处理是实现车辆故障诊断的关键。
通过车载设备，可以实时采集车辆在运行中所产生的数据，包括振动、温度、电流、电压等，然后通过专门的算法和模型进行数据的处理和分析，最终得出故障的诊断结果。
3. 综合诊断系统综合诊断系统是将传感器技术和数据处理相结合，形成一个完整的诊断链条，实现对轨道交通车辆故障的全面诊断。
该系统能够实时监测车辆的运行状态，将异常数据与已有的故障模式进行对比，并给出可能的故障原因和解决方案。
二、故障维修技术的研究与应用1. 车辆维修管理系统轨道交通车辆维修需要有一个完善的管理系统来支持。
车辆维修管理系统可以对车辆的维修情况进行记录和分析，包括维修项目、维修时间、维修人员等。
通过该系统可以提高维修效率和准确度，以及对维修过程的质量进行监控。
2. 维修流程优化对于故障车辆的维修，优化维修流程是提高维修效率的关键。
通过对维修流程进行优化，可以减少维修时间，提高维修质量，并降低维修成本。
例如，合理安排维修任务、提前准备所需材料和工具，并加强维修人员的培训和技能提升。
3. 预防性维修除了对故障车辆进行维修外，预防性维修也是保障轨道交通车辆安全性和可靠性的重要手段。
通过定期对车辆进行检查和维护，可以提前发现潜在故障，避免故障的发生并延长车辆的使用寿命。
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铁路机车车辆运行故障监测诊断技术研
究
摘要：目前我国社会经济发展较为迅猛，铁路运输量逐渐增加,是当前人们
出行的主要交通工作。
随着客流量与运输量的逐步加大,对机车车辆安全性提出
更高的要求,因此,应加强故障监测技术的研究,利用当前先进技术,从而能够保证
的铁路机车运行的质量。
本文结合这一话题来对铁路机车车辆运行故障进行分析,再提出一些相应的监测诊断技术。
关键词:铁路机车;车辆运行故障;监测诊断技术
铁路是我国重要交通运输工具,其发展程度体现一个国家的综合国家,并为人
们的出行、货物出口提供了便利。
随着我国客流量与运输量的不断增长,铁路机
车运行中的故障问题也越来越多,不利于铁路的安全运行。
因此,需要在铁路机车
运行系统中应用故障检测技术,针对故障情况进行检测,从而有助于铁路机车运行
高效、安全。
1.
故障诊断与安全监测的技术基础
铁路机车车辆在运行过程中经常有故障发生，在处理时应先对故障进行诊断，最常用的是共振原理，此方法效果非常显著,也是当前最为科学的一种技术，在
业界应用较早。
传统振动检测技术与当前检测技术有许多不同之处，在实际应用时，先提取被检测对象的振动信号，然后发挥传感器的作用，再对其进行分析,
从中得到异常信息，从而达到检测的根本目的。
但在实际运用过程中,机器振动
有所不同，例如,有的机器振动大,但造成的影响不大;有的零部件出现故障时，
会发生振动，但易被其他振动所遮掩。
所以，利用振动信号来诊断故障存在一定
局限性。
现阶段，应用最为频繁的是共振解调技术，其是根据传统技术基础融合
多种技术而成的,涉及的领域也越来越广泛。
此技术具有许多优势，特别是对常
规振动和故障冲击进行准确判断，将两者进行区分，从中准确找出微小故障,还
可以采集到故障信息,为后期故障诊断工作提供了保障，并对故障的内容、故障
程度做出准确的诊断。
故障诊断工作内容繁琐、复杂,涉及的领域较为广泛,因此应做到具体情况具
体分析,从而提出有效的解决措施,使故障诊断技术有所提高,有助于铁路机车车
辆安全运行。
二、故障检测与诊断技术的产品
在铁路机车车辆故障检测时，需要先进的诊断产品，当前诊断产品种类繁多，根据故障监测与诊断技术而研发的,因此具有一定应用价值。
JK00430机车走行部车载检测装置、客车轮对与轴承故障监测装置等都是常用的，都是凝聚科技人员
的智慧而研发的,对于铁路机车车辆故障监测都起到十分重要的作用。
不仅能够
提高铁路机车车辆故障检测技术水平,还能够提高铁路机车车辆运行的安全,就此
能够促进当地的经济水平,对于当地的运输力有着显著的提升,保障地区经济的稳定,民生问题也得到解决。
三、故障监测诊断技术与安全监测技术的研究
(一)建立机车车载与地面系统
当前我国科学技术日新月异，技术水平不断提高，广泛应用在远程故障诊
断中,能够为其提供技术支持,实现了机车远程故障的目标。
在实际应用时,可利
用共振解调信息先对其诊断,也可以运用多因素诊断法或结合其他诊断方法,构建
故障自动诊断系统,其能够真正实现在线监测,例如,机车、客车、走行部的轴承、齿轮等机械部件等,能够实现实时监测、发出预警,还能够对其故障进行诊断、分析。
此外,其还能对故障做出精准的判断。
例如,可以通过转速相位跟踪与谱号固
化的理论抽象谱技术,有效避免车速发生变化,从而带来故障频率信号的漂移。
正
确的故障诊断具有十分重要的价值,能够提高铁路机车车辆运行的安全性。
随着
时代的发展,铁路是人们的当前出行的首要选择，安全性是尤为关键的,因此，要
予以高度重视，保障机车安全、稳定的运行。
(二)建立故障自动诊断系统
铁路机车车辆运行过程中发生故障，要对其诊断时,需要技术人员先进行故
障排查，但此方法有较大的缺陷,存在滞后性。
随着我国科技水平的不断提升,传
感技术与信息技术逐步完善，将其运用在其中，能够实现故障自诊。
在实际应用时,铁路机车车辆运行的各系统会出现不同参数，将运行参数准确记录,并在数据
库中储存，数据库中能够将各系统的运行状况体现出来,此时可利用传感器对其
进行监督与反馈,再将反馈的数据与数据库的数据相比较,如果存在较大差异,应
及时发出警报。
技术人员在接到警报后能够直接找到故障位置,并对其分析处理，采取相应的排除措施。
如果是软件发生故障, 系统中的自动修复法即可恢复，使铁路机车车辆运行
的安全性提高。
在应用自动诊断系统过程中,其还具备重新记录功能,能够随时记
录出现的各类问题，并能够自动保存在数据库,不仅能够实时对数据库中的数据
进行补充,还能不断更新,有助于诊断系统的报警精准度。
(三)经验总结与积累
随着我国铁路客流量与运输量的逐步增加,在运行过程中经常有故障发生,为
了保证铁路车辆安全运行,做好诊断工作的同时,还需对诊断进行总结与记录,记
录内容包括故障因素、故障处理措施等,能够为以后铁路机车车辆故障诊断工作
提供依据。
久而久之,铁路机车故障诊断问题呈现多样化,将其积累下来,有助于
机车诊断工作更加便捷,还能在一定程度上提高技术人员的能力水平。
此外,可以
建立一个信息库,将机车的故障诊断内容与相应的解决办法进行储存,为后期诊断
工作提供便利,从而能够减少故障处理时间。
(四)建立振动冲击监测系统
当前诊断铁路机车故障诊断时,通常运用振动原理,对火车振动波长进行观察,从而能够判断出铁路机车运行状态，此故障诊断方法包含许多技术,例如,广义共
振的非转运动机械故障、疲劳与裂纹识别等故障诊断技术,能够科学有效的分析
当前故障,并提出合理的解决措施,从而提升故障诊断能力，保障铁路机车车辆安全、稳定的运行。
(五)总结诊断方法
铁路机车故障处理工作具有复杂性特点,在对诊断方法研究过程中,要重视总结工作,要对故障因素及时发现、分析、解决,加强故障诊断方面的研究,将机车
故障多发的系统结构进行总结归类,提出相应的解决措施,从而做出科学设计与优化的具体方案。
结束语:
总而言之,通过利用先进的科学技术,能够提升铁路机车车辆的故障诊断技术,需要技术人员熟练掌握此技术,能够对故障及时的发现,再根据实际情况采取相应的有效处理方案,从而提高铁路机车运行的安全性与可靠性。
参考文献：
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