什么是车辆PHM系统?
PHM,英文为Prognostics and Health Management,即故障预测与健康管理。通过车载TMS网络对车辆各子系统的状态数据进行收集,经LTE无线通道将列车数据传输至地面,PHM系统对车辆数据进行解析和处理,对列车状态和故障数据进行图形化展示,为列车检修维护提供有效支持。
目前,芜湖车辆PHM系统已实现芜湖轨道交通1号线和2号线一期运营列车核心数据的全面接收,平均每天解析并展示数据量达65GB,实现了列车状态监测、故障预警、维修辅助、寿命预测等预期目标,加快了芜湖轨道交通智能运维发展步伐。
PHM核心功能
列车状态实时显示
可以显示线网概况、线路概况、投放运力、满载率、列车位置、当日里程、实时故障、列车关键系统工作状态和参数等运营列车的状态信息。
故障实时报警
工作人员可通过系统监控报警及时发现列车故障,开展故障早期处置工作。监测范围覆盖单轨车辆12个子系统共4612条报警信息。正线运行列车发生故障时,系统自动弹窗推送。通过对报警信息进行分级,实现高等级报警声光提示,确保工作人员及时发现和处置问题,提升故障处置效率,保障运营安全。
数据在线分析
工程师可通过PHM系统实时查看车辆日志。当列车发生故障时,在线对车辆状态数据进行查看及分析,依据系统关键部件工作状态及技术参数确定对该故障部件的处置策略,提高车辆故障处置效率;当需要了解列车某项数据时,也无需在列车回库后再下载数据,提高数据获取便捷性。
故障定位
结合车辆状态信号的监测功能,可实现跨子系统多源数据融合的故障诊断,当前许多故障在发生的同时也伴随着其他系统异常的存在,多子系统的综合预警判别,协助维修人员更快更准地定位故障原因。
PHM系统可自动统计列车各子系统部件的故障次数,结合历史数提前察觉发生频率较高的故障,从而提前处置。
异常数据预警
通过研究单轨车辆发生故障的原因和规律,建立故障预警规则模型,通过数据对比和逻辑计算,当系统识别到列车潜在的故障特征时,自动推送预警提示,实现故障预警和前置处置,将隐患扼杀在“萌芽状态”。
寿命到限报警
通过车辆状态信号的监测实现部件的寿命到限报警,如对继电器等频繁动作的电气部件的动作次数进行监测,当部件动作次数达到设置的预警阈值时进行提示预警并预防性维护。
典型案例
2024年4月10日,通过查看PHM报警记录发现1号线0124车报2车2位制动盘过热故障。2024年6月3日,PHM报2号线0207车1车闪报0s零速传感器1解码故障。进一步检查确认后均为真实的闪报故障,此前闪报故障不易被及时发现,在列车检修过程中也较容易被忽略。通过PHM系统报警可以及时发现闪报故障,有效地采取措施避免故障影响扩大,同时提前做好故障处理准备,提高故障处置效率。
PHM系统应用及数智化检修工作展望
通过PHM实现对轨道交通车辆状态的实时监控、故障预测、故障诊断与健康维护,在传统的故障修基础上逐步向状态修过渡。结合各子系统关键部件的状态参数做出合理的维修决策。多源数据的监测可避免凭个人经验和直观感觉等传统方法造成的综合成本浪费,提升电客车维护效率。通过监测设备使用状态,延长设备寿命,降低维护成本。防止人为判断误差带来的安全隐患,为轨道交通向着更高的安全性、可靠性和经济性发展提供强有力的支持。
下一步,芜湖市运达轨道交通建设运营有限公司将持续优化完善数字技术在轨道交通领域的应用,通过引入视觉识别、非接触式检测设备等先进检修手段,全面培育发展数智化新质生产力,推动芜湖轨道交通运营高质量发展。
来源:芜湖轨道
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