Page 84 - 无线通信技术发展与研究

无线通信技术发展与研究
Development and Research of Wireless Communication Technology

保证列车安全、可靠停车的重要职能。随着现代工业技术尤其是传感器、嵌入式
系统、网络通信技术、基于大数据的信息技术的迅速发展，制动系统的智能化管
理、智能化诊断已经逐步开始应用。在极大地降低司机和轨道车辆运维人员工作

强度的同时，提高产品的可维护性及可用性，实现轨道交通装备的预测性维护、
远程诊断监控维护与全生命周期管理。设备维修方式也逐渐由定期维修转变为状
态维修。目前国内外城轨车辆制动系统均具备系统自诊断功能，但是不同制动系
统的诊断覆盖率不尽相同。故障诊断和维修维护方面主要存在以下不足。故障排

查存在缺陷。制动系统很多故障，例如抱死、制动力不足等存在着多系统耦合的
情况，因此仅靠制动系统的自身判断很难快速进行故障定位。无法实现故障的中
间状态预警。目前制动系统的诊断条件只能等故障影响到一定程度后才能发现故

障，即只有“正常”“故障”2 种状态判断。维护模式存在缺陷。目前制动系统
存在着维修不足或维修过剩的现象，无法对产品的寿命进行预测。
（二）制动系统 PHM 建设理念
1. 系统目标
将 PHM 技术应用在城市轨道交通车辆制动系统中，应充分考虑车辆的实际

运行环境以及制动系统的产品特点，结合现有的设计理念、运营方式以及维护体
制等内容，对多样、繁杂的数据进行失效物理、机器学习以及专家知识等多技术
的融合分析，以期达成以下目标。

针对系统中搜集的海量数据，建立统一的数据管理平台，研究大数据背景下
的数据分析方法，实现对制动系统中数据的有效处理、分析和综合应用。
结合产品 PHM 技术研究，对产品运行全寿命周期中已出现的故障实现精确
快速定位；对潜在的故障或异常进行提前告警，实现故障预测。
从制动系统众多状态参数中，提取表征制动系统状态的参数指标，建立制动

系统健康状态评价指标体系，并对其健康状态分级。
综合运维体系中的各个环节因素，例如人员、备件、站点、维护等，研究最
优组合，形成完善的制动系统运维解决方案。

2. 系统架构
依据制动系统 PHM 建设目标，构建制动系统 PHM 架构。制动系统车载
PHM 单元对综合采集到的数据进行故障诊断、系统自评价以及故障预警、预测，
并将原始数据、状态信息以及故障信息发送至车辆端车载 PHM 系统，数据由车

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