走行部车载故障诊断系统在贵阳2号线的应用

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2023年第14期·179·文章编号：2095-6835（2023）14-0179-03走行部车载故障诊断系统在南宁轨道交通5号线中的应用赵磊通（南宁轨道交通集团有限责任公司，广西南宁530022）摘要：介绍了走行部车载故障诊断系统监测原理，并以南宁轨道交通5号线车轮踏面故障与轨道监测情况为例进行了详细描述，该系统为南宁轨道交通5号线车辆运营维保和检修提供了技术手段，保障了列车的运营安全。

关键词：走行部；车轮踏面；轨道；技术手段中图分类号：U279文献标志码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2023.14.055随着中国经济快速增长和城市扩展，地铁已成为城市重要公共交通工具。

由于地铁运行区间短，车辆启动、加速、减速和制动频繁的特点，使得地铁车辆机械运转时的动态载荷变化范围与频度变大，长期运行会导致车辆发生故障，车辆故障直接对乘客的生命、财产安全造成威胁，基于此，南宁轨道交通5号线列车加装了走行部车载故障诊断系统，实现了走行部关键部件在线监测和故障诊断，保障了列车的运营安全。

1走行部车载故障诊断系统1.1系统监测原理走行部车载故障诊断系统基于“广义共振与共振解调机械设备故障诊断技术”[1-2]，监测原理如图1所示，通过在走行部关键部件（轴箱、齿轮箱、电机）位置安装传感器，传感器对冲击、振动、温度等物理量感知采集，通过共振解调等技术，检测提取振动冲击故障信号，并进行周期变换处理，最终通过频谱分析，实现对轴承的精确诊断；同时结合历史趋势数据对轴承进行健康评估及寿命预测，最终针对健康状态输出轴承维修建议。

图1系统监测原理图1.2系统组成系统由以下4个部分组成：复合传感器、前置处理器、综合诊断仪、地面子系统。

系统组合图如图2所示。

图2车载系统组合图及传感器位置图复合传感器功能：检测、采集轴承温度、轮轨间振动和冲击等物理量，并进行数据处理及传输。

“地铁车辆走行部故障诊断与安全监测系统”项目通过验收黄贵发
【期刊名称】《都市快轨交通》
【年(卷),期】2011(24)2
【摘要】2011年4月2日，“地铁车辆走行部故障诊断与安全监测系统”项目
通过验收．会议由北京市轨道交通建设指挥部专家委员会主持召开，邀请了中国工程院刘友梅院士、施仲衡院士等13名国内轨道交通领域的知名专家组成专家组，听取了项目组的汇报，考察了现场，审查了相关技术资料。

与会专家一致认为：该项目检测数据翔实可靠，资料齐全，实际运用成功，诊断结果准确，符合验收要求，同意通过验收。

【总页数】1页(P8-8)
【关键词】安全监测系统;故障诊断;地铁车辆;走行部;轨道交通建设;专家委员会;中
国工程院;交通领域
【作者】黄贵发
【作者单位】北京唐智科技发展有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U231
【相关文献】
1.民航二所承担研制“大连机场控制区人员和车辆安全管理系统”项目通过行业验收 [J],
2.地铁车辆走行部故障诊断系统的应用与探讨 [J], 程心平
3.地铁车辆走行部故障诊断系统的设计与展望 [J], 王健
4.浅谈走行部故障诊断系统在深圳地铁2号线电机监测的应用 [J], 谢述武
5.浅谈走行部故障诊断系统在深圳地铁2号线电机监测的应用 [J], 谢述武
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地铁车辆走行部故障诊断系统的应用与探讨作者：甘长瑞来源：《中国科技博览》2017年第10期[摘要]在城市轨道交通日益发达的今天，地铁车辆行车安全要摆在首要位置，车辆行走部转向架更是重中之重。

通过对走行部关键部件（轴箱轴承、齿轮箱轴承、牵引电机轴承）的状态监测和数据处理，可以实时诊断、科学评估车辆走行部运行状态，能够对故障进行精确识别和提前预警，保障行车安全。

[关键词]跌停车辆；行走故障；诊断系统；应用；分析中图分类号：U279.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）10-0320-011 导言城轨车辆走行部的机械故障关系到列车运行安全，常规手段的日常检查无法准确掌握走行部的状态，维修效率更难以提高。

城轨车辆走行部车载故障诊断系统，采用了自主创新的广义共振与共振解调的机械设备故障诊断技术，能自动诊断车辆走行部轴承、传动齿轮、车轮踏面等关键部件的早期故障，并在线实时发出预警信息，准确指导车辆的运用和走行部的状态检修。

该系统在北京地铁获得了成功应用，对于提高走行部检修效率和实现轨道交通运营主动安全保障具有重要意义。

2 走行部故障分析城轨车辆走行部的机械故障主要发生在轴承（含轴箱、齿轮箱和牵引电机轴承）、传动齿轮、车轮踏面等处，在缺乏有效的在线自动诊断技术之前，即使依靠人工耳听目视进行大量的普查，投入大量的人力物力进行高密度的“死看死守”式的计划性维修和预防性维修，也难以避免故障的发生，而且一旦发生故障就会危及行车安全。

另外，由于车辆设计或材质缺陷等原因导致的走行部故障不时出现于运营车辆上，而此时不在预定修程中，短期内又不能全部在修程外安排大量的停修时间予以更换，都会使运营管理部门陷入既要保证正常运营又无法确保走行部安全的窘境。

3 JK10450型地铁车辆走行部车载故障诊断系统目前，国内已经研制出多种走行部故障监测设备，帮助车辆检修人员解决了一些实际问题。

JK10450型地铁车辆走行部车载故障诊断系统（以下称JK10450系统）就是其中比较成熟的走行部动态监测设备之一，该系统已在北京地铁多条线路应用。

用于城市轨道交通车辆走行部故障的车载在线实时诊断与监测
系统
黄贵发;王定晓;唐德尧
【期刊名称】《城市轨道交通研究》
【年(卷),期】2015(018)009
【摘要】介绍了用于城市轨道交通车辆走行部故障的车载在线实时诊断与监测系统的组成和原理.该系统基于广义共振和共振解调的故障诊断技术,实现了微弱机械故障冲击信息提取、广义共振变换,以及轴承、齿轮、踏面故障的精密诊断.针对城市轨道交通车辆走行部轴承保持架和构架裂纹故障的多发特点,分别提出了外孤谱与保持架经典谱联合立即决策及广义共振开闭冲击相对积函数识别2种监测方法.【总页数】6页(P31-36)
【作者】黄贵发;王定晓;唐德尧
【作者单位】北京唐智科技发展有限公司,100097,北京;北京唐智科技发展有限公司,100097,北京;北京唐智科技发展有限公司,100097,北京
【正文语种】中文
【中图分类】U279.3+23
【相关文献】
1.浅谈市域快轨车辆走行部车载故障诊断系统 [J], 马伊阳
2.城轨电客车走行部在线监测系统研究与开发 [J], 黄单栋;朱红求
3.城轨电客车走行部在线监测系统研究与开发 [J], 黄单栋;朱红求
4.车辆走行部车载故障诊断系统应用与实践 [J], 王鹏宇;王峻
5.基于长大坡道的城市轨道交通车辆走行部轴承故障诊断研究 [J], 李富盈
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车载故障诊断系统（OBD）研发建设方案一、实施背景随着中国汽车产业的快速发展，汽车电子诊断技术得到了广泛的应用。

车载故障诊断系统（OBD，On-Board Diagnostics）作为汽车电子诊断技术的重要组成部分，可以对汽车运行状态进行实时监测和故障诊断，为驾驶者提供及时、准确的车况信息，有助于保障行车安全。

近年来，中国政府对新能源汽车产业给予了高度关注，新能源汽车的推广和应用也成为了国家战略。

在此背景下，OBD 系统的研发和建设更显重要。

通过OBD系统，可以实时监控新能源汽车的能源消耗、排放状况等关键参数，为政策制定者提供数据支持，同时也有助于提高新能源汽车的安全性和可靠性。

二、工作原理OBD系统主要通过车辆通信接口与汽车电子控制单元（ECU）进行数据交换。

当车辆出现故障时，ECU会记录故障信息并存储，同时通过OBD接口将故障信息传输至外部设备。

驾驶员或维修人员可以通过OBD设备读取故障信息，快速定位并修复故障。

此外，OBD系统还具备远程通信功能。

当车辆发生故障时，OBD设备可以自动将故障信息发送至云端服务器。

维修人员可以通过手机APP或电脑客户端实时查看车辆故障信息，实现远程故障诊断和维修指导。

三、实施计划步骤1.技术研究与开发：成立专门的技术研发团队，进行OBD系统的硬件设计、软件开发和系统集成工作。

2.实验室测试与验证：在实验室环境中对OBD系统进行严格的测试和验证，确保系统的稳定性和可靠性。

3.实地试验与部署：选择典型车辆和实际运行环境进行实地试验，收集实际运行数据，对系统进行优化和改进。

4.标准化与认证：积极参与国家和行业标准制定工作，同时申请相关认证，如ISO 22901等。

5.产业化与推广：在完成上述步骤后，将OBD系统投入产业化生产，并进行大规模的市场推广和应用。

四、适用范围本方案所涉及的OBD系统适用于各类在用车辆，包括传统燃油车、电动汽车、混合动力汽车等。

同时，该系统也可应用于各类商用车和特种车辆，如物流车队、出租车公司、公共交通系统等。

城轨车辆走行部故障车载在线实时诊断与监测系统项目承担单位：北京唐智科技发展有限公司一、技术的由来在过去乘坐火车，车上的乘客经常会看到火车到站后会有列检师傅下车拿着小榔头在车厢底部敲击车轮以及相关机械部件，听取被敲击部件发出的声音，并借此判断该机械部件是否存在故障。

儿时经常玩耍的一种叫“滚铁环”的游戏，铁环在滚过道路上尖锐缺口或小石头时，铁环会发出清脆的响声。

大钟寺的永乐大钟，几个壮汉用尽全力去推，大钟不会发出响声，但只要用一个小小的硬币砸上去，就能听到很清脆的声音。

以上这些或是大家司空见惯的自然现象，或是被大家认为简单重复劳动的一种例行检查方法，但有谁能够把这些现象联想到一种故障诊断方法，有谁能够把这些现象所蕴含的规律上升到理论高度并引出一套机械故障诊断理论？一般人不会想到，但北京唐智科技发展有限公司首席科学家唐德尧却想到了！唐德尧研究员提出了一套称为“广义共振”的理论，描述的是激励频率并不一定等于物体固有频率的外力作用在施加和结束的过渡过程中物体的响应，并进一步发展了共振解调技术，处理广义共振信息，用来诊断机械故障，获得了巨大的成功。

唐德尧研究员是国务院首批政府特殊津贴获得者、国家五一劳动奖章获得者，是我国机械设备故障诊断领域的领军人物之一，是“广义共振与共振解调”技术带头人。

上个世纪九十年代之前，身为中航工业608所故障诊断研究室主任的唐德尧研究员致力于将该技术用于军品航空发动机轴承的故障诊断，及时准确地诊断出了多款发动机在试车过程中的轴承故障，挽救了试验样机，并为排除故障提供了准确有效的信息，为我国自主研制航空发动机的艰难进程贡献了力量。

从九十年代中后期开始，得益于国家大环境政策，鼓励军品先进技术用于民用领域，服务于国民经济建设，因此进入了铁路行业，开始为铁路机车车辆走行部机械故障提供诊断产品和服务，取得了突出效果，开创了轨道交通机车车辆走行部故障诊断产业，并于2001年成立了唐智科技公司，专业致力于机械设备故障诊断和安全监测领域的基础理论研究、产品研发制造和技术服务，发展至今，公司通过了IRIS、CRCC 和ISO9001认证，是铁道行业标准制定单位，实现了年均产值3亿元。

贵阳轨道交通 2号线智慧车站的研究与探讨2青岛海信网络科技股份有限公司青岛 266100摘要：本文探讨了智慧车站建设的价值，分析了当前地铁车站运营管理的需求和存在问题，并提出了目标、思路和技术方案。

智慧车站作为智慧城轨的最佳实践，应重点围绕安全、服务、提效、降本四个核心需求进行建设，全景可视化管控、自主运行、业务系统闭环处置、智能客服和智能站务，是当前及未来一段时间内智慧车站建设的重点内容。

关键词：智慧车站；全息感知；自主运行；智能客服；智能站务1.前言截至2021年12月31日，中国内地共有48座城市开通城轨运营线路283条，共计运营里程达8898.18公里，运营车站数达到5983座，线网规模和运营线路数量双双位居世界首位[1]。

地铁的关注点已经从建设期的保开通向运营期的安全和降本提效转变。

车站作为地铁运营的基本单元，集中了车站运营管理大量的人力和物力，同时也是地铁运营价值输出的重要体现，所以，以车站为抓手，率先开展智慧化建设，通过对一系列高效智慧化应用进行验证，再由点到面，逐步扩展到线路和线网，是建设智慧城轨的有益探索。

根据市场调查，目前全国总共有超过29 个城市参与建设或有意向建设智慧车站。

各个城市根据其本身的特点在建设内容上有所倚重，但就参与建设的智慧车站项目而言，智慧车站应用项点繁多且无统一标准[3]。

总之，保障运营安全、提高乘客出行服务质量，是智慧车站建设的根本，提升运营工作效率、优化队伍建设是地铁企业管理的目标。

抓住这些核心是建设智慧车站的关键。

2.需求与问题分析1．降本增效需求迫切。

地铁属于劳动力密集型行业，据交通运输部科学研究院发布的数据，每公里地铁需要运营人员 50 ～70 人，地铁运营成本中，人力成本几乎占一半[4]；同时，地铁也是所有城市的能耗大户。

面对客运营收不能支撑经营成本的局面，降本增效就成为地铁运营的核心需求之一。

2．运营异常发现、处理能力不足。

车站内的运营异常，例如客伤、安全隐患、设备问题，目前很多工作还需要人工巡站、巡检来发现，异常发现不及时、处置效率低，特别是针对应急事件，更是缺乏快速布岗、协同的闭环处置手段。

地铁车辆故障诊断方法分析张鸿协摘要:在目前城市轨道交通行业高速发展的背景之下，对于在地铁车辆系统故障分析的过程中，并没能够对其一些潜在的故障进行及时的预报以及处理。

基于地铁车辆系统的一些较为基本的特点，通过对大数据基本原理进行应用，对其故障进行全面的诊断以及分析处理。

通过监控中心层以及车辆段的分系统等对其系统的故障进行及时的统计以及分析和处理，使其可以保证运营的安全。

因此在本文中，主要是对大数据地铁车辆牵引系统的故障诊断技术及维修模式进行了相应的分析及讨论，在分析研究的基础上提出了下文中的内容，希望能够给与同行业进行工作的人员提供一定价值的参考。

关键词:大数据；地铁车辆；牵引故障；诊断技术；分析地铁作为一种快速、舒适和环保的交通工具，是缓解地面交通压力的重要一环。

为保证地铁车辆安全稳定运行，快速、有效排查地铁车辆故障，并根据故障诊断结果提供相应的维修建议显得十分重要。

牵引控制单元是地铁车辆控制的重要组成部分，地铁车辆通过向DCU传输指令信息，从而实现对整个牵引系统的控制。

因此，对牵引控制单位的故障诊断研究具有重要的理论价值和实用价值。

1.现状探究对于牵引系统故障诊断而言，主要指的就是在系统部件不会出现任何分解的基础上，对系统实际运行过程中的状况实施检测，准确判断出现故障的位置，对此存在的故障进行有效的分析。

车辆故障在诊断过程中的系统可以分为两种类型:第一是PTU（读取数据分析软件）；结合相关的检测仪器能准确判断出故障，其中可以针对测试台进行利用，对存在的故障实施模拟，这样做的目的便于找到故障出现的原因。

现阶段结合故障自身存在的随机性特点，采用PTU读取数据分析故障这种方式花费时间相对较长，同时需对多个系统进行数据读取，对故障捕捉过程中的难度较高。

第二是车载诊断系统分析；目前大多数车辆牵引、制动及保护等列车运行情况都会记录在车辆诊断系统上，以保证车辆在实际进行运行时能够对电压电流输入、输出进行实时有效的记录，同时还能记录电动机运行时存在的温升参数，对于参数而言，都属于离散的，在司机操作台上会显示一些较为简单的参数，如果出现故障的情况下，也只能对故障做到提示，不能对故障实施有效、准确的分析。

贵阳轨道交通 2号线通信系统综合网管系统研究及应用2青岛海信网络科技股份有限公司青岛 266100摘要：随着贵阳城市轨道交通运营规模的迅速扩大，对于通信系统保障运营安全、提高服务质量及设施和设备的可靠性、可用性、可维修性和安全性提出了越来越高的要求。

本文针对贵阳轨道交通2号线通信系统设施和设备告警的统一管理、故障可视化定位、故障诊断分析等进行了研究分析。

关键词：统一管理;故障可视化定位;故障诊断分析;综合网管1 引言贵阳轨道交通1号线通信系统设备运维模式缺少设备的全生命周期跟踪及实时状态预警等功能，因此开通运营后通信系统设备易出现过修、欠修等状况。

随着贵阳轨道交通2号线和后续3号线及S1线等线路的开通运营，依靠传统的运维模式已经很难满足行业快速发展的需要。

具体问题主要体现在以下几个方面：故障设备快速定位困难。

需要到现场排查才能确定产生告警的最小模块（设备、槽位）的实际物理位置，排查耗时较高；不提供逻辑关系的告警定位，需要人工梳理出告警之间关系，才能准确定位告警的根源，对人员经验要求较高。

告警排查工作负担重。

排查告警时，只能人工记录和分析操作日志，工作量大；必须到不同的地点操作不同的机器，不能在一个平台上进行告警监测和排查操作，工作负担较重。

故障信息统计分析不足。

往往只存储历史故障信息，统计故障发生次数等，而忽略了故障原因和故障解决措施的分析和提取，当同类故障再次发生时，不能辅助用户进行故障诊断。

针对已开通1号线存在的上述问题，迫切需要建立一套集成度高、兼容性强、功能全面的综合网管系统，对贵阳轨道2号线通信系统的关键系统和部件进行实时在线监测，传输与处理监测数据，并以监测数据为依据进行智能故障诊断，从而保障运营的安全性和设备的可靠性。

2 业务目标通信系统综合网管系统主要实现进行设备的告警统一监测、快速定位、分析。

具体业务目标如下：1）告警统一管理。

综合网管系统通过多协议采集技术，实现对各子系统告警统一监测，解决工班人员分派多人盯梢各子系统网管告警的问题。