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动车组故障预测与健康管理体系架构研
究
摘要:我国有很多 EMU 模式,应用环境与国外大不相同。运营设备故障、源
质量、运营和维护质量等问题经常出现,这必然会影响 EMU 的运营和维护。同时,
在 EMU 的预防和纠正维护模式下,观察到过多的维护和维护不足,导致 EMU 维护
成本高,次生灾害和操作设备故障。基于以上现实,创建适合中国高速铁路的一
系列误操作预后健康管理系统 (PHMP)具有重要意义。本文主要分析动车组故障预
测与健康管理体系架构。
关键词:故障预测;健康管理;PHM;智能运维;精准维修;动车组
引言
近年来,我国动车组列车迅速发展并取得了举世瞩目的成绩,动车行驶速度
不断刷新世界纪录。《中长期铁路网规划》规划了我国高铁运营里程将达到4万
km,标志着高铁在我国的基础设施和交通设施中占有重要地位。由于国内动车
组保有量的快速增长、服役车型的种类增多以及大规模的运营,动车组装备产业
由大规模的制造阶段向全寿命周期的运营维保阶段转移,伴随着服役时间的增加、
服役设备的性能退化,动车组的高故障率、低上线率、高维修成本等诸多问题暴
露出来,如何保证行车安全、提高旅客舒适度、降低运维成本、减少或降低故障
的发生,对未来我国的高速动车组产业具有重要意义。
1、PHM 定义与内涵
根据定义,PHM 是指实时监控各种先进传感器对设备运行的各种状态参数和
特征信号,使用各种智能算法和推理模型评估设备的状态,在故障发生前进行预
测,并提供一系列与各种可用资源信息相结合的维护支持解决方案来执行技术。
设备维护。上述定义涵盖了以下几个相关概念:(1)基于状态的维护:是指检测设
备状态,根据健康状态组织维护,做出决定的方法。(2)故障诊断:是指利用对被