探讨高速动车组远程监控系统的诊断与维护

薛超

摘 要：我国高速动车组一直在不断发展，逐渐升级各种技术，但是在高速动车组的远程监控系统的诊断和维护方面，仍存在信息化程度低、监控系统诊断检修不及时、维护效率不高等问题。所以本文首先简单介绍了高速动车组监控系统网络的构建过程，然后分别对系统的诊断和维护问题进行了分析和探讨。

关键词：高速动车组；远程监控系统；诊断与维护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.24.225

0 前言

高速动车组的远程监控系统主要是指车辆段和远程服务中心对列车进行的实时监控系统，而且支持多个地面站点与多个列车之间同时进行监控。对高速动车组远程监控系统进行快速准确的诊断，能够及时分析高效的分析出故障原因，为系统的维护工作提供保障。

1 高速动车组远程监控系统网络的构建

Internet/Intranet和LON网络是高速动车组远程监控系统在远程地面站点与列车设备之间传输监控信息的主要网络。具体先由远程地面站点发出监控指令，后经Internet/Intranet传输到各高速动车组的监控主站；然后再由主站通过LON网络，按照地面站点发出的监控指令查询需要的信息，再通过Internet/Intranet将查询到的信息发送出去，最后到达地面站。

高速动车组的远程监控系统采用WinSock通信来传输监控数据，监控系统的通信协议选择TCP。系统在进行通信时首先需要为通信双方建立连接，并由一方请求另一方。本文中远程监控系统的通信双方是指远程地面站点和列车，其中请求方为列车。由于不可能做到让每列车都拥有自己固定的域名或IP地址，所以在这个系统中会引入网络通讯服务器使其通过Internet节点直接接入网络。列车中的自动门控制系统、照明设备、空调设施等都属于被监控的列车设备，同时列车中设有监控从站和主战，其中从站负责列车每一节车厢内的设备，主要设在每节的车厢的乘务室；主站主要负责监控列车所有车厢的设备情况，设在列车的总控室内，同时接受地面站点的远程监控。

2 高速动车组远程监控系统的诊断

从多学科理论发展来看高速动车组远程监控系统故障诊断技术，其具有很强的学科交叉性。如现代人工智能学科的不断发展、信号处理技术的不断加强、控制理论和模式识别理论的逐渐成熟，这些现代先进科学理论的迅速发展和成熟为解决远程监控系统的故障诊断问题打下了坚实的理论基础，随之产生了各种能够有效解决问题的具体办法。所以有关远程监控系统的故障诊断技术也得到了快速发展，在技术进步和需求扩大的驱动下，一些动态系统的诊断专家系统已经达到了实际应用的水平。但是随着高速动车组的远程监控系统也在日趋先进化和复杂化，且目前我国高速动车组远程监控系统比较滞后、其参数时变性和非线性、祸合度等都有不同程度的变化和加强。同时监控系统的数学模型也越来越复杂，所以此时已经不在适用传统的基于系统模型的故障诊断方法了。因此本文主要选择人工智能作为高速动车组远程监控系统诊断的技术方法，人工智能已经成功的故障诊断领域进行实际应用。人工智能技术与传统系统故障诊断的结合，将其提升到了更高的技术水平，远程监控系统的智能化诊断水平。能够在一定程度上解决传统诊断方法存在的一些的局限和问题，和复杂监控系统的故障诊断问题。专家系统、古樟树、神经网络、实例推理等都是目前比较常用的远程监控系统故障诊断的智能方法和技术。

3 高速动车组远程监控系统的维护

对于高速动车组远程监控系统的维护，首先需要在故障诊断过程中具备扎实的远程监控系统故障诊断知识，还需掌握系统中各设备的设计知识，另外对于诊断出的监控系统故障问题利用维护知识去科学有效的排除故障。本文采取故障树的远程监控系统诊断方法，为列车建立起高速动车组故障树。从而很好的实现远程监控系统出现复杂故障时的快速及时查找和科学的定性分析。但故障树的方法过程仍比较抽象，所以可以考虑将其与先进的三维Catia模型相结合，对高速动车组远程监控系统中的各级子系统和最小的维护单元进行开发。

将故障树远程监控系统分析方法和高速动车组系统的三维模型库进行科学的结合，以实现一一对应关联。通过三维模型将动车组的各系统部件进行层次化显示，然后运用系统程序将存储在关系型数据库中的三维数据库调用出来，再随着故障树系统诊断方法分析过程中的一级级展开，就可以对应的将高速动车组的内部结构单位部件进行可视化的显示，为高速动车组远程监控系统的诊断和维护提供了方便。本文在对三维模型的处理上选择了Crotona3DRapidAuthor来进行轻化处理，有效的提高了三维模型系统的数据读取和展示速度。同时也使高速动车组远程监控系统的故障维修维护更加精确，可操作性进一步提高。从而实现了三维模型与故障树分析的结合，形象、动态、可视地查找到动车组故障部件，并显示了个部件和子系统在各自上一级系统的中相对位置，有利于更快速、更准确地完成故障诊断和排查。

4 总结

本文主要针对我国目前的高速动车组远程监控系统的诊断和维护，进行了分析和探讨。其中对于远程监控系统的诊断和维护，都是基于先进科学理论发展的基础上来讨论的。对于高速动车组远程监控系统中出现故障采取的诊断和维护方法仍需进一步的改进和完善。

参考文献：

[1]宋晓文.CRH高速动车组远程诊断与虚拟维护系统研究[D].北京交通大学.

[2]陆啸秋，赵红卫，黄志平，高枫.高速列车运行安全监控技术[J].铁道机车车辆，2011，4（25）.