地铁机电设备故障监测与智能诊断系统

地铁机电设备故障监测与智能诊断系统

谢胜茂

浙江众合科技股份有限公司浙江杭州310051

摘要：随着我们国家地铁路线的增多，在整个地铁的运营过程中，机电设备会因为各种各样的原因出现故障，如何识别出这些故障，如何根据这些故障做出诊断，是我们需要解决的一个重要问题。在地铁的机电设备上用现代先进的计算机测试与诊断技术，将整个地铁机电设备纳入监控当中，借助电子计算机高速度、高精度、高存储能力综合考量问题，从而规避风险。

关键词：地铁设备；机电工程；测试技术；智能诊断

最近越来越多的地铁上发生了事故，其中以地铁电扶梯、屏蔽门、大型风机作为主要问题点，例如在北京的4号线、武汉的2号线、深圳的1号线都发生过一些事故，造成了一定人员的损伤。因此，我们应当越来越重视其中所透露出来的问题，加强整体机电设备的建设，建立良好的机电检测监管系统以及智能诊断系统，为市民的出行创造一个良好的基础。

1建立合理可靠的系统

地铁机电设备的故障大都大同小异，最主要的原因还是相关固定零件的防松性能的下降，从而导致正常工作的零件失效。例如，在自动手扶梯中，一般表现为驱动链条的脱落，不能保证准确的配合位置，使得保护制动器工作的失效，严重情况下会导致自动扶梯逆行，造成了人员伤亡以及机械设备的损失。根据一项调查，控制门机械部分、控制的电气设备、安全控制回路、主要系统接口，这些部位最容易出现故障，因此必须重点对其监控与处理。

如果想知道所有的机电设备的功能正常与否，必须经过一系列的工作，还需要采集设备的运行时的数据。其中最重要的是运行状态的情况，静态特性，动态特性，震动的情况，系统整体的温度以及负载的情况。最后需要让专业人员根据这些指标，将其导入相应的数据模型中，分析设备的工作情况，与标准数值系统进行比较，从而做出是否需要做出维修、更换设备等决定。

2地铁机电设备故障监测与智能诊断系统的主要技术方法

2.1建立系统的逻辑结构

系统的逻辑框架结构相当于一个数值模型，它可以根据所输入的信号，做出信号分析与处理后输出结果，达到对整个地铁系统的智能诊断，排查故障，决策分析。利用程序开发新的功能，还可以达到对所有部位的详细监控与分析，把握住关键核心元素，最终达到对重要部位的实时动态检测，遇到问题便可以立刻发出信号，及时让维修人员进行处理。一般系统的逻辑结构整体框架需要有五个基本模块组成，分别为数据搜集、数据分析、数据运输、信息处理运用与评估和智能决策支持。

2.1.1数据的搜集

数据的搜集模块的主要功能在于对于整个系统重要部位的信息的采集，系统的管理决策支持必须是得在大量的数据积累上完成的。因此，在对之前已经提到过的指标的信息采集外，还需要根据实际工作日志，对以往发生的故障的原因进行分析，对设备工作的温度、线性度、灵敏度、电机的转速、以及整个系统的振动频率、幅值都需要做到记录采集。值得注意的是：针对各个不同工作元器件以及设备，我们用到的数据收集方法和手段也应该是不一样的。对于一些已经具有智能化电气电控系统的设备来说，可以直接让信号搜集层通过数据接口直接连接设备进行关键数据的传输。而对于一些并没有实现自动化设备的系统，就应该设置相应的传感系统，安装相应的传感器，对所求数据进行二次采集后再转化为识别系统能识别的参数，传输到数据采集层。

2.1.2数据的分析结构

数据的分析结构，接收数据搜集结构传输过来的信号，将信号进行相应的数值加权转换后进行对比和分析，利用设计出来的数学模型，得出可能有问题的数据项目，再和系统中储存的故障数据库进行匹配对比，从而预测可能发生的故障。最后根据信号之间的联系找出故障发生的原因，再与计算机故障日志进行比对，来预测将来故障的趋势。如果机电设备已经处于故障当中，分析结构就直接发送故障的信息和内容，不需要进行和故障数据库进行对比就可以吧数据发往下一级结构，简化了整个运算量。

2.1.3数据的传输结构

数据的传输结构最主要的功能就是完成整个数据的传输，利用互联网技术，将信息网络覆盖全面，在整个地铁口，车站，路线维修中心建立网络结构。利用高速的网络传输，对整个实时数据的共享。为了更好的扩展系统功能，增加效率，应该在车站、工区、维修工区用局域网相连，并且要配备有主线全线主干网络和已经标准化的网络共享使用协议。

2.1.4信息处理运用与评估结构决策支持。

该结构最主要的目的是为了完成对所有运行处理的结果的评估，并且与值班日记数据库进行对比，利用算法综合处理往期数据和当前状况作出一个中立的评估报告，最好能得出未来的可能存在的安全隐患和故障地点，并能预计故障多久后发生、损失严重性以及维修成功所需的时间，还能得出合理可靠的修复方法。

2.1.5数据智能决策支持结构

该结构的主要目的是为了智能处理着想，为将来进行维修和管理的人员输送各种可能有用的信息，帮助他们进行行为决策支持。显示原始数据，维修的记录，所需的工具，调整的数值，让工作人员工作得更加方便快捷。该结构还有一个重要的功能就是对每次记录的数据进行存储和备份，为以后检查以及验收提供数据支持，也能在数据发生丢失时候，先用备份恢复大部分数据，在启用值班日志将对备份所做的操作再做一遍，使所有的信息恢复完全。

3建立整个机电设备故障监测与智能诊断系统的目的

3.1提前预知故障的发生并且有效的排除

系统对电梯，自动开关门，闸机等优化的智能检测，并将信号不断的输送到信号分析层，对当前情况作出分析，在数值系统出现较大的波动时，很容易对系统作出结果输出。往往一个关键部位的磨损失效会造成一系列连锁的反应，造成人员安全事故，甚至是整个地铁车辆的停止。因此，对这些关键部位重点监测能达到在故障发生之前就预测出故障的可能性，作出故障的风险评估，从而对有些许磨损严重的部位进行维修，预防问题的发生。这样的功能大大减少了故障突然发生的可能性，提高了整个系统的可靠性以及保护的乘客的安全。

3.2高效对整个机电设备进行维修保养

一个事实监控的智能系统，分析整理整个设备数据，并且拥有以往的数据参数，这会给前来维修的维修人员和管理人员提供很多很专业的意见，再正式对设备进行维修时就已经知道故障的全面信息，这样会使得决策人员有足够多的时间对整个处理过程提前构思清楚，想出解决方法和作出维修准备，这将大大提高维修的效率。这种维修模式一旦成型，会让整个修理过程的思维方式发生转变，会“计划维修”变成“状态维修”。

3.3让整个地铁的运营跟上智能化和信息化的脚步

我国地铁路线和机电设备的不断增多，会导致原有故障管理与检测维修体系发生很大的变革，要从运营和维护体系上率先做出改变。大量机电设备的增多也会迫使更多专业人员应对紧急的维修情况，工作效率的提升才会使得整体系统处于正常运行状态。另外运营方式也应当做相应的修改，科学高效的管理体系，多检测，少维修，这样的管理理念会对整个地铁设备维护造成质的飞越。地铁机电设备故障监测与智能诊断系统实际上提供的信息的智能化、检测的智能化，将现代的科学技术纳入地铁机电运行体系中去，有利于更好的运营地铁机电系统，更方便高效的排除故障，更智能建设综合维修管理体系，利用信息与数据保障我国地铁出行的安全可靠，为人民创造一个方便快捷的地铁机电系统。

4结束语

综合国力的发展导致了我国地铁的迅速发展，但是在地铁机电运行与检测中的一些问题也应当得到重视并且改进，利用地铁机电设备故障监测与智能诊断系统会使得处理整个地铁工程变得更为高效便利。

参考文献

[1]李欣,彭继红.地铁机电设备故障监测与智能诊断系统[J].都市快轨交通,2015,28(1):117-120.

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[3]杜小刚.浅谈地铁机电设备的安装及质量控制[J].信息通信,2015(2):273-273.