机车电子控制柜动态检测与故障诊断系统研究
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摘要
本文主要围绕SS4G电力机车电子控制柜动态检测与故障诊断系统的研究来进行,论述了电子柜动态检测与故障诊断的基本技术路线和理论基础;应用当代计算机测控技术与高性能的数据采集技术,初步形成了一个基于虚拟仪器的便携式机车电子柜动态检测与诊断系统。
在深入学习和研究了机车电子控制柜的组成与工作原理后,分析了电子控制柜的常见故障现象以及故障原因,确定了系统需要采集的状态信号和故障诊断流程;以网络撕裂故障诊断为理论依据,根据从司机给定指令到反映在各台电机上的电压、电流的工作流程,对所经过的大多数环节进行了功能单元的划分,建立了电子控制柜故障诊断的搜索路径;
系统采用的是一个虚拟仪器的构造形式,由数据采集卡、工业控制计算机和信号调理电路构成硬件系统;系统软件开发平台为美国NI公司的LabWindows/CVI,应用软件完成检测与诊断过程中的数据采集、处理、存储和显示,尤其是实现关键的高频脉冲波形信号的动态采集与显示。考虑到系统运行在电力机车内强电场强磁场的环境下,就系统的可靠性,在硬件的设计、软件的设计中都采取了必要的措施。
文章结尾对系统中所取得的成果进行了总结,给出了作者的一点建议并对本系统进行了展望。
This article mainly revolved the SS4G electric locomotive electron control cabinet dynamic examination and the fault diagnosis system's research carries on, elaborated the electronic cabinet dynamic examination and the fault diagnosis basic strokes route and the rationale; Using present age computer observation technology and the high performance data acquisition technology, has formed one initially based on the virtual instrument's portable locomotive electron cabinet dynamic examination and the diagnosis system.
After studying and researching the locomotive electron control cabinet's composition and the principle of work thoroughly, has analyzed the electronic control cabinet's common fault phenomenon as well as the fault reason, and determined the system needs to gather status signal and failure diagnosis flow; Take the network tearing fault diagnosis as the theory basis, according to assigns the instruction from the driver to the reflection on each electrical machinery's voltage and current work flow, to the majority links which passes through have carried on the function unit division, has established the electronic control cabinet fault diagnosis search path.
What the system uses is virtual instrument's structural types, by data acquisition card, industrial control computer and signal recuperation electric circuit constitution hardware system; The system software developing platform is American NI Corporation's LabWindows/CVI, the application software completes during the examination and the diagnosis process data acquisition, processing, the memory and the demonstration, particularly realizes key high frequency impulse profile signal dynamic gathering and the demonstration. Considered systems operating in electric locomotive under strong electricity field and intensity magnetic field environment, on system's reliability, in hardware's design and in software's design has taken the essential measure.
The article ending the achievement which obtained to the system in has carried on the summary, has given an author's suggestion and has carried on the forecast to this system.
在深入学习和研究了机车电子控制柜的组成与工作原理后,分析了电子控制柜的常见故障现象以及故障原因,确定了系统需要采集的状态信号和故障诊断流程;以网络撕裂故障诊断为理论依据,根据从司机给定指令到反映在各台电机上的电压、电流的工作流程,对所经过的大多数环节进行了功能单元的划分,建立了电子控制柜故障诊断的搜索路径;
系统采用的是一个虚拟仪器的构造形式,由数据采集卡、工业控制计算机和信号调理电路构成硬件系统;系统软件开发平台为美国NI公司的LabWindows/CVI,应用软件完成检测与诊断过程中的数据采集、处理、存储和显示,尤其是实现关键的高频脉冲波形信号的动态采集与显示。考虑到系统运行在电力机车内强电场强磁场的环境下,就系统的可靠性,在硬件的设计、软件的设计中都采取了必要的措施。
文章结尾对系统中所取得的成果进行了总结,给出了作者的一点建议并对本系统进行了展望。
This article mainly revolved the SS4G electric locomotive electron control cabinet dynamic examination and the fault diagnosis system's research carries on, elaborated the electronic cabinet dynamic examination and the fault diagnosis basic strokes route and the rationale; Using present age computer observation technology and the high performance data acquisition technology, has formed one initially based on the virtual instrument's portable locomotive electron cabinet dynamic examination and the diagnosis system.
After studying and researching the locomotive electron control cabinet's composition and the principle of work thoroughly, has analyzed the electronic control cabinet's common fault phenomenon as well as the fault reason, and determined the system needs to gather status signal and failure diagnosis flow; Take the network tearing fault diagnosis as the theory basis, according to assigns the instruction from the driver to the reflection on each electrical machinery's voltage and current work flow, to the majority links which passes through have carried on the function unit division, has established the electronic control cabinet fault diagnosis search path.
What the system uses is virtual instrument's structural types, by data acquisition card, industrial control computer and signal recuperation electric circuit constitution hardware system; The system software developing platform is American NI Corporation's LabWindows/CVI, the application software completes during the examination and the diagnosis process data acquisition, processing, the memory and the demonstration, particularly realizes key high frequency impulse profile signal dynamic gathering and the demonstration. Considered systems operating in electric locomotive under strong electricity field and intensity magnetic field environment, on system's reliability, in hardware's design and in software's design has taken the essential measure.
The article ending the achievement which obtained to the system in has carried on the summary, has given an author's suggestion and has carried on the forecast to this system.
引文
[1]张声忠.机车维修体制改革及维修管理的探讨.内燃机车,2001.2
[2]张俊.浅析我国机车状态修的现状.内燃机车,1997.7
[3]张有松等.韶山4型电力机车.中国铁道出版社,1998
[4]王奇.电力机车电子控制柜瞬态故障检测装置.机车电传动,1996年第2期
[5]刘可安等.电力机车电子控制柜测试系统.机车电传动,1999年第2期
[6]王国强.SS3B型机车电子控制柜检测与分析系统.电力机车技术,2000年第3期
[7]王立德等.机车瞬间故障检测诊断记录系统的设计与运用.铁道学报,2000.4
[8]冯志琪.浅析内容机车“状态修”.铁道运输与经济,2002.9
[9]柳生宏义.日本货运铁路公司新型机车的维修.国外内燃机车,1996.11
[10]刘友梅.韶山4B型电力机车.中国铁道出版社,1999
[11]赵健颖等.电力机车瞬态故障检测与记录系统.电力机车技术,1997年第2期
[12]李晓峰等.SS3B电力机车“无电流无电压”故障处理程序.机车电传动,2002.5
[13]任朝阳等.电力机车电子柜智能诊断系统.机车电传动,2006.10
[14]职工教材编写小组.SS3B型电力机车故障判断及其处理.江油机务段
[15]黄体忠等.提速电力机车安全监测系统及判据研究.铁道机车车,2006.12.
[16]江兆根等.SS4型电力机车电气运行状态参数记录与分析系统.机车电传动,2007.1
[17]阎铁生,陈建明,肖经蔚,郭世明.机车电子控制柜计算机自动检测系统.机车车电传动,2004年4期
[18]阎铁生.机车电子控制柜车载诊断系统研究.西南交通大学硕士学位论文.2005.
[19]高建龙.机车电子柜运行状态监测诊断系统研究.西南交通大学硕士学位论文.2005
[20]张雨等.设备状态监测与故障诊断的理论和实践.国防科技大学出版社,2000
[21]郭世明.微机检测与故障诊断技术.西南交通大学出版社.2000
[22]杨志刚.LKJ2000型列车运行监控记录装置.铁道出版社,2003
[23]吴凡.状态监测和故障诊断技术的现状与展望.国外电子测量技术,2006.3
[24]吴广宁.电气设备状态监测的理论与实践.清华大学出版社,2005
[25]张靖,刘少强.检测技术与系统设计.中国电力出版社,2002.1
[26]盛兆顺.设备状态监测与故障诊断技术及应用.化学工业出版社,2003
[27]肖忠详.数据采集原理.西北工业大学出版社,2001
[28]姜梅等.总线式设备运行状态在线监测诊断系统的开发及应用.电力建设,2006.10
[29]童诗白.模拟电路技术基础.高等教育出版社,2003
[30]康华光.电子技术基础.高等教育出版社,2002
[31]张毅刚等.MSC-51单片机应用设计.哈尔滨工业大学出版社,1997
[32]马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计.北京航空航天大学出版社,1999
[33]胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,2003
[34]潘新民.微型计算机控制技术.电子工业出版社,2004
[35]薛源.基于LabWindows/CVI平台的虚拟仪器的设计与开发.东北大学硕士论文,2005
[36]郭静美.虚拟仪器技术在雷达故障诊断中的应用研究.河海大学硕士论文,2007
[37]阿尔泰科技发展有限公司.数据采集卡.2006
[38]北京双诺测控有限公司.AC6682实用手册.2006
[39]阿尔泰科技发展有限公司.PCI8025数据采集卡实用说明.2007
[40]宋宇峰.LabWindows/CVI逐步深入与开发实例.机械工业出版社,2003
[41]朱大奇.航空电子设备故障诊断技术研究.南京航空航天大学博士学位论文.2002.
[42]刘军.故障诊断方法研究及软件开发.大连理工大学硕士学位论文,2000
[43]左万里等.电子设备智能故障诊断技术发展综述.系统工程与电子技术,2003.12
[44]吴今培.智能故障诊断技术的发展和展望.振动、测试与诊断,1999
[45]王志云等.电子设备的故障单元诊断系统设计.无线电通信技术,2004.5
[46]张钰等.机载电子设备智能故障诊断技术研究.测控技术,2006年第19期
[47]唐大全.基于关联分析的机载电子设备SRU级故障诊断方法.计测技术,2006.6
[48]夏明飞等.智能故障诊断中的波形识别技术.电子机械工程,2006.6
[49]蔡金燕等.电子设备智能监测与诊断技术综述.测试技术学报,2005.2
[50]肖元姣等.基于神经网络的电子设备故障诊断专家系统.电光与控制,2005.6
[51]陈斌等.基于BP神经网络的复杂电子设备实时故障诊断专家系统.海军工程大学学报,2004.10
[52]Diqi Zhu etc.Neural Networks Data Fusion Algorithm of Electronic Equipment Fault Diagnosis.Proceedings of the 5~(th)World Congress on Intelligent Control and Automation.June,2004,Hangzhou,P.R.China.IEEE2004.1815-1818
[53]Ying Deng etc.Fault Diagnosis of Analog Circuits with Tolerances Using Artificial Neural Networks.IEEE2000.292-295
[54]Shoji HAYASHI etc.Study of Machine Fault Diagnosis System Using Neural Networks.IEEE2003.965-961
[55]罗先觉.模拟电路子网级的故障定位.西安交通大学学报,1989
[56]吴芝路.模拟电路实用故障诊断新方法.电子测量与仪器学报,2000.6
[57]陈霞.基于网络撕裂和神经网络故障诊断方法研究.湖南大学硕士论文,2006
[58]江海龙.网络撕裂法在测磁仪故障诊断中的应用.海军工程大学学报,2001.4
[59]连级三.电力牵引控制计算.中国铁道出版社,1996
[60]戴伟跃.谈科学合理的电力机车维修体系.机车电传动,1995.2
[61]张育林,李东旭.动态系统故障诊断理论与应用.国防科技大学出版社,
[62]余祖俊.微机检测与控制应用系统设计.北方交通大学出版社,2001
[63]刘淑霞,王家忠,邝朴生.设备诊断技术的发展(上).中国设备管理.1999.11
[64]洪光等.嵌入式电子装备在线状态监测研究.计算机工程.2007年第33卷第
[65]刘友梅.加快我国高速轨道电力牵引的技术发展.电力机车与城轨车辆,2003.3
[2]张俊.浅析我国机车状态修的现状.内燃机车,1997.7
[3]张有松等.韶山4型电力机车.中国铁道出版社,1998
[4]王奇.电力机车电子控制柜瞬态故障检测装置.机车电传动,1996年第2期
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[6]王国强.SS3B型机车电子控制柜检测与分析系统.电力机车技术,2000年第3期
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[17]阎铁生,陈建明,肖经蔚,郭世明.机车电子控制柜计算机自动检测系统.机车车电传动,2004年4期
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[37]阿尔泰科技发展有限公司.数据采集卡.2006
[38]北京双诺测控有限公司.AC6682实用手册.2006
[39]阿尔泰科技发展有限公司.PCI8025数据采集卡实用说明.2007
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[58]江海龙.网络撕裂法在测磁仪故障诊断中的应用.海军工程大学学报,2001.4
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[61]张育林,李东旭.动态系统故障诊断理论与应用.国防科技大学出版社,
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[64]洪光等.嵌入式电子装备在线状态监测研究.计算机工程.2007年第33卷第
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