地鐵車門故障診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種故障診斷專家系統(tǒng)，具體是一種用于地鐵車輛車門系統(tǒng)的基于故障樹技術(shù)的故障診斷專家系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵車門系統(tǒng)是乘客上下地鐵列車的通道，車門的故障將會直接影響到乘客的人身安全和地鐵公司的公眾形象。據(jù)統(tǒng)計，車門系統(tǒng)的故障占車輛系統(tǒng)總故障的30%左右，對地鐵運(yùn)行的安全性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。因此，對車門系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷研究以縮短檢修時間和提高車門可靠性顯得尤為重要。有效的車門系統(tǒng)故障診斷可以使車門設(shè)備可靠、安全的運(yùn)行。
[0003]目前在實(shí)際的地鐵運(yùn)行車輛上，車門系統(tǒng)的故障診斷絕大部分依賴于車輛檢修人員的感官和經(jīng)驗(yàn)知識。車門系統(tǒng)檢修人員通過觀察車門系統(tǒng)主要元器件的狀態(tài)變化值，同時結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)判斷車門是否發(fā)生故障或者存在安全隱患。這種車門故障診斷方式效率低，成本高，故障診斷實(shí)時性差。本實(shí)用新型將基于故障樹的診斷方法融合入專家系統(tǒng)中，能夠同時實(shí)現(xiàn)故障診斷的高效性和實(shí)時性。
[0004]故障樹技術(shù)以故障現(xiàn)象作為頂事件，通過自下而上的掃描以變化的狀態(tài)信息作為葉子節(jié)點(diǎn)的故障樹，確定故障，同時再通過自上而下的正向推理得出故障發(fā)生的原因。
[0005]專家系統(tǒng)是一個智能計算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部含有大量的某個領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R與經(jīng)驗(yàn)，在專家系統(tǒng)中以規(guī)則的形式進(jìn)行存儲。專家系統(tǒng)能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領(lǐng)域問題?；诠收蠘浼夹g(shù)的專家系統(tǒng)知識庫由規(guī)則和故障樹組成。故障樹是故障診斷的知識模型。規(guī)則用來查找故障底事件、求證故障子樹的頂事件所對應(yīng)的目標(biāo)結(jié)點(diǎn)、判斷相關(guān)的幾個檢測量是否滿足一定關(guān)系。
[0006]對于地鐵車門故障診斷系統(tǒng)，建樹工作量大，單靠故障樹分析法容易導(dǎo)致錯漏，而且故障樹是建立在部件聯(lián)系和故障模式分析的基礎(chǔ)上的，因此不能診斷不可知的故障。而專家系統(tǒng)具有很強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力和容錯性，但其故障原因查找效率低。因此將故障樹技術(shù)融入專家系統(tǒng)中結(jié)合使用可以取長補(bǔ)短，同時在診斷重要級別故障時通過故障樹形成的知識庫和專家系統(tǒng)自身形成的規(guī)則庫相互驗(yàn)證以保證診斷精度。而目前我國的地鐵車門系統(tǒng)還沒有一種融合了故障樹分析的故障診斷專家系統(tǒng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種高效的、結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉的鐵車門故障診斷系統(tǒng)。
[0008]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種地鐵車門故障診斷系統(tǒng)，包括電源電路、平板電腦、PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器。平板電腦、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器分別與PLC控制單元連接。MVB網(wǎng)卡與地鐵車輛MVB總線的車門系統(tǒng)端口相連，電源電路為PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡和地址鎖存器等提供電源，地址鎖存器用于在PLC控制單元讀寫MVB網(wǎng)卡時鎖存車門系統(tǒng)端口地址，MVB網(wǎng)卡用于采集地鐵車輛MVB總線上的車門系統(tǒng)端口的數(shù)據(jù)，PLC控制單元讀取MVB網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析處理，得出的診斷結(jié)果通過USB接口發(fā)送至平板電腦顯示。
[0009]多功能車輛總線MVB(muhifunct1n vehicle bus)是列車通信網(wǎng)絡(luò)TCN(traincommunicat1n network)為實(shí)現(xiàn)位于同一車輛或固定重聯(lián)的不同車輛中的設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信而定義的總線標(biāo)準(zhǔn)。MVB遵循IEC-61375協(xié)議，數(shù)據(jù)編碼采用曼徹斯特編碼，傳輸速率為1.5Mbit/s JVB網(wǎng)卡負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)物理層信號的轉(zhuǎn)換，執(zhí)行數(shù)據(jù)鏈路層的通信規(guī)程，為高層提供服務(wù)訪問接口，從而屏蔽底層協(xié)議，提供透明可靠的鏈路通路。MVB網(wǎng)卡的核心之一是MVB的幀收發(fā)器。收發(fā)器內(nèi)部包含編解碼器、通信存儲器、處理器接口和控制邏輯模塊。MVB的收發(fā)器采用專用芯片MVBC實(shí)現(xiàn)，因采用MVBC無需自行設(shè)計鏈路層邏輯。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相比，該實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型包括電源電路、平板電腦、PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器;結(jié)構(gòu)簡單且成本低廉。另外，采用融合了故障樹技術(shù)的專家系統(tǒng)，通過故障樹技術(shù)和專家系統(tǒng)規(guī)則庫的診斷分析，大大提高了診斷效率，降低了地鐵車門系統(tǒng)檢修人員的工作強(qiáng)度，節(jié)約了成本，提高了效率。
【附圖說明】
[0011]為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中:
[0012]圖1是本實(shí)用新型的地鐵車門故障診斷系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)框圖；
[0013]圖2是故障診斷的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型的地鐵車門故障診斷系統(tǒng)，包括電源電路、平板電腦、PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器。平板電腦、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器分別與PLC控制單元連接。電源電路為PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡和地址鎖存器等提供電源，地址鎖存器用于在PLC控制單元讀寫MVB網(wǎng)卡時鎖存車門系統(tǒng)端口地址，MVB網(wǎng)卡用于采集地鐵車輛MVB總線上的車門系統(tǒng)端口的數(shù)據(jù)，PLC控制單元讀取MVB網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析處理，得出的診斷結(jié)果通過USB接口發(fā)送至平板電腦顯示。
[0015]具體的，MVB網(wǎng)卡從MVB總線采集車輛數(shù)據(jù)，PLC控制單元通過地址鎖存器尋址MVB網(wǎng)卡，MVB網(wǎng)卡將對應(yīng)的數(shù)據(jù)發(fā)送至PLC控制單元。PLC控制單元接收到MVB網(wǎng)卡數(shù)據(jù)后，依據(jù)基于故障樹技術(shù)的專家系統(tǒng)判斷端口數(shù)據(jù)是否為故障數(shù)據(jù)，如果是則將該幀數(shù)據(jù)發(fā)送至平板電腦顯示。
[0016]如圖2所示，采用基于故障樹技術(shù)的專家系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷的流程。
[0017]步驟1:地鐵車門故障診斷系統(tǒng)PLC控制單元通過地址鎖存器尋址MVB網(wǎng)卡，讀取MVB網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)；
[0018]步驟2:依據(jù)故障樹和專家系統(tǒng)現(xiàn)有規(guī)則判斷設(shè)備是否故障，若是，則轉(zhuǎn)步驟3，否則轉(zhuǎn)步驟4;
[0019]步驟3:平板電腦顯示故障原因；
[0020]步驟4:根據(jù)診斷故障樹判斷與該設(shè)備在同一故障樹的其他元件是否發(fā)生故障，若是，則轉(zhuǎn)步驟2，否則返回步驟2重新判斷。
[0021]根據(jù)地鐵車門系統(tǒng)特點(diǎn)，故障機(jī)理分析，建立故障樹。首先熟悉系統(tǒng)，根據(jù)車輛內(nèi)部器件的電氣原理圖建立各種指令元件和執(zhí)行設(shè)備之間的故障邏輯模型，并以一定的結(jié)構(gòu)形式存儲在數(shù)據(jù)庫中。其次收集車門系統(tǒng)歷史事故案例，進(jìn)行事故統(tǒng)計。然后把分析的車門系統(tǒng)主要部件對象確定為故障樹的頂事件。最后通過統(tǒng)計的歷史故障原因，將其作為故障樹的葉子節(jié)點(diǎn)。
[0022]畫出故障樹，從頂事件起，逐級找出直接原因的事件，按照其邏輯關(guān)系，畫出故障樹。
【主權(quán)項】
1.一種地鐵車門故障診斷系統(tǒng)，包括電源電路、平板電腦、PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器;其特征在于:所述的平板電腦、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器分別與PLC控制單元連接;MVB網(wǎng)卡與地鐵車輛MVB總線的車門系統(tǒng)端口相連，電源電路為PLC控制單元;MVB網(wǎng)卡和地址鎖存器提供電源，地址鎖存器用于在PLC控制單元讀寫MVB網(wǎng)卡時鎖存車門系統(tǒng)端口地址，MVB網(wǎng)卡用于采集地鐵車輛MVB總線上的車門系統(tǒng)端口的數(shù)據(jù);PLC控制單元讀取MVB網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析處理，得出的診斷結(jié)果通過USB接口發(fā)送至平板電腦顯示； MVB網(wǎng)卡包括幀收發(fā)器，幀收發(fā)器采用芯片MVBC。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及地鐵車門故障診斷系統(tǒng)，包括電源電路、平板電腦、PLC控制單元、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器。平板電腦、MVB網(wǎng)卡、地址鎖存器分別與PLC控制單元連接。地址鎖存器用于PLC控制單元讀寫MVB網(wǎng)卡時鎖存車門系統(tǒng)端口地址，MVB網(wǎng)卡用于采集地鐵車輛MVB總線上車門系統(tǒng)端口的數(shù)據(jù)，PLC控制單元讀取MVB網(wǎng)卡中的數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析處理，得出的診斷結(jié)果通過USB接口發(fā)送至平板電腦顯示。通過采用基于故障樹技術(shù)的故障診斷專家系統(tǒng)，提高了地鐵車門系統(tǒng)的故障診斷效率，通過故障樹模型快速診斷車門故障原因，節(jié)約了地鐵車輛車門系統(tǒng)故障檢修成本，提高了故障診斷效率，具有較高的市場應(yīng)用前景。
【IPC分類】G05B19/05
【公開號】CN205229771
【申請?zhí)枴緾N201520759375
【發(fā)明人】潘朝君, 李臣明, 高紅民, 沈潔
【申請人】河海大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年9月28日