城轨车辆智能化运维系统研究与实践课件.pptx

1、深圳地铁车辆故障预测与健深圳地铁车辆故障预测与健康康管理应用方管理应用方案案目录目录1、概、概述述2、健康管理方、健康管理方案案3、健康管理实、健康管理实践践4、总结与展、总结与展望望Page 21. 概述概述用户期用户期望望运营负荷急剧上运营负荷急剧上升升应急机动能力要求空前提应急机动能力要求空前提高高管理难度、幅度增管理难度、幅度增加加列车可靠性要求苛列车可靠性要求苛刻刻过度维过度维修修维修成本维修成本高高精准决策和精准决策和 安全保安全保障障降低修时和降低修时和 保障利用保障利用率率更快的故障更快的故障 应急处应急处理理精准维修和精准维修和 降低成降低成本本健康管理需健康管理需求求Pag

2、e 3预测与健康管理PHM（Prognostic Health Management）是基于状态感知、健康状况评估、故障频发域与周期预测，通过数据监控与分析，预测并避免 故障的发生，并指导车辆的维修，从而大幅度提高运维效率。要实现PHM，除了硬 件基础条件保障外，既需 要大数据分析技术，又需 要非常密集的行业知识、 经验和模型作为支撑。1. 概述概述PHM健康管理概健康管理概念念提高运行安全性可靠性正线故障率降低25%减少停机维修时间 提高车辆的可用性日均检修效率 运维故障处置效率应急运维故障处理效率 检修效率提升30%降低全生命周期成本配件的空置率降低 地铁维修人员工时减少设备维护成本下降

3、培训过程费用减少 运维成本降低20%推进状态修试点推进状态修试点健康管理和状态维修的核心技术推进全车状态修1. 概述概述Page 16健康管理目健康管理目标标1. 概述概述六十年电力驱动整车制造经验，积累了强大的系统集成能六十年电力驱动整车制造经验，积累了强大的系统集成能力力在神华、马来西亚、南非等地成立维保基地，深耕维保技术领在神华、马来西亚、南非等地成立维保基地，深耕维保技术领域域行业内率先提供制造行业内率先提供制造+维保的全寿命周期解决方维保的全寿命周期解决方案案2000年首创在机车及中华之星高速动车组实施走行部健康监年首创在机车及中华之星高速动车组实施走行部健康监测测2011年承担年承

4、担863城市轨道列车在途监测与安全预警关键技术城市轨道列车在途监测与安全预警关键技术2013年启动智慧列车平台建设，南非、深圳、华为、磁浮等项目上年启动智慧列车平台建设，南非、深圳、华为、磁浮等项目上线线公司发挥主机厂优势，实现列车健康管公司发挥主机厂优势，实现列车健康管理理实现健康管理、智能运维系统无缝衔实现健康管理、智能运维系统无缝衔接接为业主创造最大的经济效益和社会效为业主创造最大的经济效益和社会效益益深厚的经验积深厚的经验积淀淀领先的布领先的布局局健康管健康管理理株机公司基株机公司基础础Page 6目录目录1、概、概述述2、健康管理方、健康管理方案案3、健康管理实、健康管理实践践4、总

5、结与展、总结与展望望Page 72、健康管理方案、健康管理方案系统系统性性构建能够支撑城轨车辆运维的系统 涵盖技术、管理和标准适用适用性性适用于不同客户需求；适用于技术和 产业发展方向；适用于不同车辆类型先进先进性性充分了解国内外新技术的发展和实践， 采用新技术，运用新理念。可扩展可扩展性性开放的标准集成自主与第三方模型，对模型进行 统一的管理调度，实现模型与数据间的松耦合方案原方案原则则Page 82、健康管理方案、健康管理方案安安全全实现城轨车辆的 在途安全监测效效率率提升城市轨道 交通运营效率成成本本降低车辆全寿命 周期内维护成本模模式式逐步实现检修模式由计划 修向状态修的转变应用目应用

6、目标标Page 9数据来源数据传输数据运用管管理理层层角角色色安全运营 服务提升 辅助决策技技术术调调度度层层维维修修层层运行监控 自动分析层层故障预警实时预警 准确定位 自动下单标准化 流程化 移动化数数 据据 融融 合合 平平 台台 指指导导检检修修、面面向向乘乘客客感感知知健康管理平台健康管理平台运行调度工单跟踪评估反馈在线监测健康管理智智慧慧 监监测测智智 慧慧 检检 修修智智 慧慧 列列 车车智能监测与检测单元、无线传输单元、地面平台单智能监测与检测单元、无线传输单元、地面平台单元元2、健康管理方案、健康管理方案总体技术框总体技术框架架2、健康管理方案、健康管理方案建立城轨车辆健康管

7、理应用平建立城轨车辆健康管理应用平台台总体方案框总体方案框架架Page 11目录目录1、概、概述述2、健康管理方、健康管理方案案3、健康管理实、健康管理实践践4、总结与展、总结与展望望Page 12走行部、车门、受电弓、牵引、制走行部、车门、受电弓、牵引、制动、动、空空 调、火灾报警、调、火灾报警、PIS等8个车载子系统构成车 辆子系统PHM健康状态管理3、健康管理实践、健康管理实践部件数字部件数字化化Page 22报警级别说明定点预警绝对温度值到达定点报警绝对温度值到达跟踪预警测点温度超过环境温度40K跟踪报警测点温度超过环境温度48K轴承一级报警被监测对象已经存在较大但 不影响当日行车安全

8、的故障轴承二级报警被监测对象发生影响列车 运行安全的严重故障 通过安装布设在车辆及转向架上的传感器，监测轴 箱轴承、齿轮和电机传动端轴承的温度、振动、冲 击等信息。 并可通过诊断专家系统，对采集到的数据进行综合 分析处理，得出诊断结论(早期预警)。 根据监测到的故障严重程度，提出不同级别的报警。以走行部为例3、健康管理实践、健康管理实践部件数字部件数字化化Page 153、健康管理实践、健康管理实践PIDS列车安防系统TDS走行部车载主机VCM 车辆控制模块 SIV辅助控制单元ERM事: 件记录模块 DC:U 牵引控制单元DCDC 蓄电池充电机 FAU火灾报警单元系统网络系统网络化化Page

9、233、健康管理实践、健康管理实践车载车载PHMPHM分分析析地面在线监地面在线监测测故障数据报警数据预判数据评估中心评估中心1 状态状态修修工单中心工单中心2 日常日常检检3 计划计划修修单日单日检检双日双日检检均衡均衡期期特别特别期期故障维修 工单缺陷工单预防性维修 工单作业作业 指导指导手手机机Pad工时需求 工具需求 维修能力 质量控制现场维现场维修修维修对象 作业步骤 备件需求预测性维 修工单运维智慧运维智慧化化Page 163、健康管理实践、健康管理实践健康管理平健康管理平台台Page 173、健康管理实践、健康管理实践健康管理平健康管理平台台Page 183、健康管理实践、健康管

10、理实践健康管理平健康管理平台台Page 19地铁业地铁业务务生产生产 设设备备信信号号供供电电轨轨道道（生产、维修、调度、技术、物资、管理（生产、维修、调度、技术、物资、管理）车车辆辆EAM智慧运维实现车辆、轨道、供电、信号实现车辆、轨道、供电、信号、 生产设备等五大地铁专业的数生产设备等五大地铁专业的数据据 高度融合互用，优点高度融合互用，优点： 多维度技术验证各专业系统多维度技术验证各专业系统部部 件状态，促进各专业系统件状态，促进各专业系统自自我我 调节及接口良性匹配调节及接口良性匹配。 完整地铁运维业务链的数据完整地铁运维业务链的数据融融 和平台，实现地铁运维数和平台，实现地铁运维数据

11、据沉沉 淀，充分发挥地铁运维淀，充分发挥地铁运维数据数据的的 价值价值。3、健康管理实、健康管理实践践跨专业数据融跨专业数据融合合轨道波磨参数列车走行部振动列车走行部振动列车瞬时载荷列车瞬时载荷轨道检修作业情况轨道检修作业情况推送 轨道检修作业跨专业的数据融合应用案例跨专业的数据融合应用案例1：轨道波磨：轨道波磨通过列车走行部振动、列车载荷、轨道几何参数变化、轨道检修记录和运用情况等车辆、通过列车走行部振动、列车载荷、轨道几何参数变化、轨道检修记录和运用情况等车辆、轨轨 道专业数据联合分析，实现轨道波磨问题的精准道专业数据联合分析，实现轨道波磨问题的精准“会诊会诊”。3、健康管理实、健康管理实

12、践践接触网拉弧 健康因子列车瞬时速度列车瞬时速度列车受电弓压力列车受电弓压力推送 接触网 检修作业跨专业的数据融合应用案例跨专业的数据融合应用案例2：接触网硬点：接触网硬点通过地铁列车受电弓接触压力、列车受流状态、接触网几何参数和弓网红通过地铁列车受电弓接触压力、列车受流状态、接触网几何参数和弓网红/紫外摄像紫外摄像等等 多维度数据分析验证，精准确认接触网拉弧位置及严重性，有序启动不同等级处理预案多维度数据分析验证，精准确认接触网拉弧位置及严重性，有序启动不同等级处理预案和和 管理程序管理程序。列车受流数据列车受流数据3、健康管理实、健康管理实践践故障应急快速响应故障应急快速响应故障故障/事件

13、信息回传事件信息回传全方位数据调取分析全方位数据调取分析应急决策应急决策应急指挥处应急指挥处理理地面控制中心事后视频分事后视频分析析行调电话指导司机行调电话指导司机 司机再操司机再操作作故障发故障发生生司机凭经验处司机凭经验处理理司机电话行调司机电话行调 反复确认车辆状反复确认车辆状态态数字化、信息化、自动化、高速数字化、信息化、自动化、高速化化慢慢快快3、健康管理实、健康管理实践践目录目录1、概、概述述2、健康管理方、健康管理方案案3、健康管理实、健康管理实践践4、总结与展、总结与展望望Page 24NB-IoT发展迅发展迅速速避免安装和布线制避免安装和布线制约约全面感全面感知知数据共数据共

14、享享复杂网络环境下车地无线传输技术复杂网络环境下车地无线传输技术WLAN技术和物联网技术在车辆内部网络的应技术和物联网技术在车辆内部网络的应用用万物互联万物互联地面智能检测设备间的互联互地面智能检测设备间的互联互通通智能设备互联互通技术4、总结与展望、总结与展望Page 25故障故障修修车辆故障后维修故障发生维修工单（事后被动性维修）状态状态修修基于设备的数据预测维修日期里程故障准备维修工单（计划性维修）维修备件维修文档维修技工工作资质均衡均衡修修基于日期、里程、故障维修运行监控数据挖掘、机器学 习、FMECA维修建议维修工单（预测性维修）维修次数频繁停车时间长维修工作量大可靠性有限运维成本高车辆运用率低现状现状 问题问题运营运营 提升提升 提高可靠性 提高运行效率 防止故障引发事故 降低维修次数 缩短维修停时 降低维修成本4、总结与展望、总结与展望实现计划修实现计划修状态修的根本转状态修的根本转变变谢谢谢谢