摘 要
本文以当代检测技术和故障诊断技术为理论基础,重点阐述了机车电线路智能检测仪的研制过程,结合铁路的实际情况,开发出了机车故障诊断系统。
在目前我国机车故障检测设备比较少的情况下,结合我国机车的型号和自动检测技术在机车检测领域中的实际应用状况,研制了适合大多数机车型号的电线路智能检测仪。该检测仪采用压降法原理完成对微欧级电阻的测量,电路结构采用四线制测量方法,从理论上消除了任何连接导线所引入的误差;在误差处理上,采用自动校准技术,消除系统的偏移误差;对A/D转换结果采用中值滤波的方法,消除系统的随机误差,最终使仪器的最小分辨率达到1μΩ,检测误差低于±0.5%。
该仪器以PIC16C74单片机为核心,采用液晶显示器,具备和系统机通信的能力,为满足不同要求,该仪器采用设置门限值的方法完成电线路故障初步的诊断。
该系统以机车故障检测仪器检测到的数据为原始数据,以故障诊断专家系统为处理机理,从而判断机车不同部位的状态,为机车的维修提供参考依据。
关键词 机车 自动检测 门限值 故障诊断
智能仪器
Title locomotive electric circuit intelligent detector
Abstract
Bases on contemporary detection technique and fault diagnosis technique, this text emphases expounds development process of the locomotive electric circuit intelligent detector, integrating Railway Office practice develop locomotive fault diagnosis system.
At present, the locomotive detection equipment is devoid, consociate locomotive model and application condition of auto detection technique on the locomotive detection field, develop the locomotive electric circuit intelligent detector which is suited for most locomotives. The detector adopts pressure drop principium to measure micro-ohm. Electric circuit structure adopts four-circuit measuring method, eliminate connection evocative error. In respect of error treatment, adopts auto calibration technique, buck excursion error of system. To transition result, employ median filtering the waves to stochastic error of system. Ultimately the detector least resolving power reaches 1μΩ, error less than ±0.5%.
The detector nucleus is PIC16C74, usingSMC1602A, possess corresponding capability with PC. In order to satisfy different request, the detector uses setting threshold to diagnose locomotive circuit.
With original data that the locomotive electric circuit intelligent detector measured and fault diagnosis expert system handling mechanism, the system judged locomotive different state, proffers reference for locomotive service.
Keywords Locomotive Automatic check Threshold Fault diagnosis
Intelligent instrument
1 引言
铁路是国民经济的基础设施和主要运输方式,铁路设备是铁路运输生产的物资基础。据统计,“八五”末,铁路机车设备达60余万台,价值120多亿元,这些设备每年的维修费用高达10多亿元人民币。随着铁路改革向社会主义市场经济的深入,改革维修体制、加强和提高铁路维修水平,以适应铁路事业的发展,在当前有着深刻的现实意义。同时,做好设备维修管理工作也是保障安全运输生产的前提。
1.1.1 铁路设备维修体制的发展
世界铁路维修从其发展过程来看,大致经历了三个阶段,如图1-1所示。
1、第一阶段“事后维修”。即设备一直运行到发生故障,再进行停机维修。这种方式在建国初期占主要地位,该体制不需安排维修计划,是被动的。其缺点是重要设备的故障会造成重大的安全事故,某些设备突然损坏往往打乱生产计划,使很多设备不能正常运行,生产陷入停顿;而且不知其何时发生事故,为尽可能缩短故障的检修周期,需备足备件,占用大量资金。
2、第二阶段“定期维修”。即按预先制定的计划进行维修。它是以设备故障机理为基础,运用失效分析理论和可靠性理论,得出设备的使用寿命曲线,从而确定维修周期。目前,铁路维修普遍采用这种方式。
3、第三阶段“状态修”。即在状态监测指导下的维修。它通过各种先进的设备诊断仪器监测设备的状态信息、失效征兆及其发展而安排检修。这种维修所需要的时间和经费最少,效果最好,是一种科学的、经济的维修方案。该方式从80年代中期在铁路上进行试点,目前已得到初步应用,并取得一定成效。
1.1.2 我国的铁路机车维修体制
我国现行的铁路维修体制一直沿用苏联50年代末的模式——计划预修制,即定期维修。以计划修为主,沿用过去小修、中修和大修的修理方式。
实践表明,根据维修计划,定期停机检修并更换一些零部件,可预防某些事故发生,但具有较大的盲目性,并不是一种科学的维修方式,已不能适应铁路的发展,必须进行改革。其主要弊端为: