重载列车PHM 关键技术研究综述∗

重载列车部件传统计划修方式较低效,有必要开发更高效的运维技术.故障预测与健康管理(PHM) 系统 能够通过智能化感知技术收集车辆运行数据,转化为电信号和数字信号;运用信息传输与通信技术,实现车对车、车 对地、列车内部的数据传输;通过数据处理,实现故障预警和寿命评估,提供状态修方案,降低维护成本.梳理了 PHM 关键技术在重载列车的应用现状,为后续的故障预测与健康管理系统研究提供参考.     

基于PHM的伺服机构健康管理研究

PHM（故障预测与健康管理）技术对于推动装备视情维修能力的实现具有重大意义。本文在介绍PHM内涵及功能的基础上,立足伺服机构特点,设计了伺服机构PHM分层体系结构,构建了伺服机构PHM系统模型。重点分析其所需要的关键技术,提出局部模型辅助基于数据知识的思想。最后就开展伺服机构健康管理研究的意义进行了论述。     

基于PHM技术的智能开关柜监测及诊断系统的平台设计

设计和开发了一套基于PHM技术的智能开关柜故障监测及诊断系统平台,详细介绍了整个系统平台的总体设计方案。该平台包含硬件和软件两部分,对硬件模块的构造和软件系统的组成及功能也分别作了较为详细的阐述。     

重载铁路牵引负荷对供电系统电压的影响

朔黄线路的运输能力日趋紧张,为了挖掘朔黄铁路的运输潜力,开行万吨以上的重载列车势在必行。重载列车的牵引功率高、牵引电流大,容易引起牵引供电系统电压波动。测试了重载列车运行时的电压与电流,研究了负荷变化对牵引变电所进线电源及馈线电压的影响,发现牵引负荷增大后变电所进线电压与馈线电压的波动范围都超出了规范的要求,认为线路阻抗与功率因数是造成电压波动过大的原因。最后根据研究结果,提出了稳定牵引供电系统电压的一些措施。     

基于小波包Shannon熵的PHM系统故障特征提取

针对同步发电机故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)系统故障特征提取困难,信号容易受到噪声干扰,诊断结果可靠性低的缺点,本文以故障率较高的轴承故障为例,提出以小波包熵值作为故障特征,提取轴承典型故障的振动信号。通过小波包分析,计算出不同故障、不同故障程度的小波包Shannon熵值。与正常轴承对比进行故障程度预测及故障定位。仿真结果表明小波包Shannon熵值能够清楚地反映出轴承故障程度及故障位置,该方法简单可靠,进行故障预测及诊断效果显著,克服了传统故障特征提取方法的不足。     

重载铁路典型牵引变电所电能质量测试与评估

重载铁路牵引供电系统相较于普速铁路牵引供电系统具有牵引电流大,电力机车类型多、数量多,交Ｇ直型、交Ｇ直Ｇ交型电力机车混跑及负载移动速度慢等特点,导致无功、负序和谐波等电能质量问题变得更加突出,给电力系统及牵引供电系统的稳定运行造成了不良影响.对此,利用专业电能质量测试装置,对国内某重载铁路线上的典型牵引变电所开展供电品质综合测试,并基于国家相关标准定量评估该牵引变电所功率因数、谐波、负序、电压偏差等电能指标及牵引网网压波动特性,这对于保证重载铁路安全供电和正常运输秩序具有重要意义。     

基于IMS运维管理平台的智能化故障处理研究

IP多媒体子系统(IMS)运维管理平台管理设备数量多,运行维护压力大,且现行的IMS运维管理平台运行维护方式无法完成对故障的智能化处理。为解决该问题,对IMS运维管理平台进行优化,设计智能化故障处理功能,在分析IMS运维管理平台总体架构和部署架构的基础上完成网络信令和业务的监控。介绍故障处理的总流程及核心网故障分析、 IAD监测、关键用户保障的流程,并对IMS运维管理平台智能化故障处理功能进行应用。该功能的实现为IMS运行、维护、管理提供有效支撑,具有推广意义。     

基于CompactRIO的状态监控平台

以适中的价格开发通用监控系统解决方案,特别是机器监控、结构健康监控应用等纵向市场常见的应用,对于这些应用,提供模块化的传感器和信号类型是至关重要的。     

研究智能化铁路监控系统的建设

随着科技的进步，火车也在不断地进行改造，列车行驶速度大大提高，而与此同时，火车的安全出行问题和列车内犯罪问题也成为了广大旅客和社会所关注的重点问题之一，这就需要加大治安监控和铁路沿线运行监控管理力度，研究智能化铁路监控系统的建设具有非常重要的意义。本文主要阐述了智能化铁路监控系统需求分析，并对其系统设计和功能特点进行分析，以期加快我国智能化铁路监控系统的建设，为相关研究提供参考意见。     

电缆网运行监控平台架构及其状态巡检方法

首先简要分析了电缆网运行监控系统各子系统的主要功能,整合方式和数据采集机制．进而给出了监控系统的主要特点。基于这些分析结果,梳理出电缆网运行监控平台子系统主要设备状态巡检方法和主要内容,     

用于PHM的数据采集处理系统设计

本设计应用于故障预测与健康管理(PHM)体系,负责采集传感器数据,并按照传感器种类对数据进行相应的数字信号处理,提取出上层系统感兴趣的信息.传感数据采集处理系统以DSP为主处理器,负责数字信号处理,以FPGA为辅助处理器,控制AD芯片进行采集,采用CPCI接口与上层系统通信.该系统实现了多通道高速采集、高性能DSP与F...     

采用自耦变压器供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电方案

针对采用自耦变压器(AT)供电的重载铁路,为了进一步提升其运能和再生制动能量利用率,提出一种采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案。首先,介绍了采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电方案;其次,研究采用AT供电的重载铁路牵引电缆贯通供电系统供电能力,推导该供电系统的等值模型,分析其电流分布关系,计算牵引网等值阻抗,结合其电压分布关系推导出供电能力数学模型,为方案的初步设计提供依据;然后,以某实际重载线路改造设计为案例,分别对既有方案和所提方案的供电能力和能耗情况进行仿真验证;最后,对改造成本及运营经济性进行了分析。分析结果表明所提方案能够延长供电距离,降低牵引供电系统能耗,提高再生制动能量利用率,节省外部电力资源,经济效益较为显著。     

基于虚拟仪器技术的水电机组实验平台建设

通过分析虚拟仪器技术的优势,研究开发了水电机组状态监测与实验系统,以实现对水电机组状态的实时监测与分析以及实验功能。该实验平台区别于传统的实验装置,采用“虚拟环节”代替“实物装置”,虚拟实验与实物实验有机结合等多种方式,将单独的实验置于整个系统中,实现了实验过程可视化的特点。教学效果表明,将虚拟仪器引入到实验教学中,有效地促进了实验教学改革,提高了实验课程的教学质量和水平,培养了学生的综合实践能力和创新能力。     

智能变电站监控业务平台应用研究

针对智能变电站业务管理需求,提出了监控业务平台概念。介绍了监控业务平台的构造框架、设计方案及平台接口,并设计了基于监控业务平台的分布式状态估计。通过实例证明了监控业务平台能够完善智能变电站应用软件体系,深化智能应用的专业化和实用化水平。     

风电场集成监控平台的研究

实现风电场调度控制的自动化、常规化和智能化是其融入电网管理体系的关键.设计了风电场集成监控平台,在数据采集与控制系统的基础上,将风电场内所有设备组织成一个有机整体,可实现有功控制、电压控制、发电与检修计划安排等高级应用功能.平台以风功率预测为基础,制定发电、储能与检修计划,并报送电网调度中心,供后者编制全局优化方案;在运行时响应电网调度指令,实现闭环控制,使风电场真正成为电网的一个可预测、可调节和可靠的优质电源.     

风电场集成监控平台的研究

实现风电场调度控制的自动化、常规化和智能化是其融入电网管理体系的关键。设计了风电场集成监控平台,在数据采集与控制系统的基础上,将风电场内所有设备组织成一个有机整体,可实现有功控制、电压控制、发电与检修计划安排等高级应用功能。平台以风功率预测为基础,制定发电、储能与检修计划,并报送电网调度中心,供后者编制全局优化方案;在运行时响应电网调度指令,实现闭环控制,使风电场真正成为电网的一个可预测、可调节和可靠的优质电源。     

基于GIS平台的智能变电站监控方案设计

随着许多智能变电站的投建,电力系统信息化水平不断提高。文章介绍了电网GIS平台的技术特点,分析了智能变电站的数据传输流程,提出了一种以GIS平台为基础的智能变电站监控系统的方案设计,讨论了智能电网的发展方向。     

华东电网信息系统综合监控平台建设

随着信息技术的迅速发展,如何预防和防止信息系统故障和网络安全事件的发生,确保系统稳定可靠运行,实现高效便捷的系统管理,已经成为IT管理人员越来越关心和重视的话题。从分析信息系统监控需求入手,结合华东电网信息系统综合监控平台建设经验,阐述了如何设计和建设集成、综合、方便的综合监控平台,为企业提供一个全面监控、事先预警、事中控制、事后分析的综合监控系统和工具,从而极大提高系统稳定运行和分析处理的能力。     

一种基于用户和功能的PHM系统性能度量体系结构

针对PHM系统性能和功能评价缺乏成熟的规范的度量体系的问题,分析国内外研究现状,然后分析PHM系统性能需求和性能度量之间的关系,论述了PHM系统性能度量的选取原则和确认方法,最后构建了基于用户的和基于功能的PHM系统性能度量体系,对于PHM系统的评价研究提供了一定的研究基础。