收稿日期:2021-11-13作者简介:孙承奇(1989-),男,山东烟台人,硕士,主要研究方向:城市轨道交通电客车牵引、控制及维护。地铁车辆牵引系统PHM应用与技术研究孙承奇(济南轨道交通集团有限公司,山东济南250000)摘要:基于济南地铁2号线地铁运营工作中车辆检修规程由“计划修”逐步转化为“状态修”的实际需求,结合牵引系统运行机理、关键部件故障机理开展牵引系统PHM技术研究。在牵引变流箱内增加智能边缘终端系统,完成牵引系统数据采集、边缘处理及4G无线传输,实现车载数据稳定可靠回传。通过数据特征挖掘提取网压、支撑电容电压、母线电流等系统参数特征值,应用数据统计分析方法构建牵引系统状态监测与异常预警模型;基于支撑电容等关键部件老化失效分析、故障机理研究确定表征部件失效的参数特征,应用人工智能算法构建关键部件参数预测及故障诊断模型,最终,基于上述模型实现牵引系统PHM功能开发。关键词:牵引PHM;状态监测;异常预警中图分类号:TM531文献标识码:A文章编号:1006-7981(2022)03-0078-04随着城市轨道交通规模的不断扩大,逐年增加的运维成本,自动化与智能化水平不足,导致同等花费下,运维效率难以提升,运维成本压力巨大,难以匹配可持续发展要求的提高。牵引变流器PHM技术应用列车牵引产品设计、生产及运营等覆盖产品全生命周期的数据构建系统关键部件寿命及故障诊断模型,实现产品的故障预测与健康管理功能,以提高列车运营可靠性并减低运维成本。PHM应用很好地顺应了未来行业发展方向,并可以为智能运维提供技术支撑和服务。1牵引PHM变流器装车试验以济南地铁2号线为应用场景开展牵引系统PHM技术研究。在原牵引变流器基础上针对性增加箱体温、湿度传感器、振动传感器等传感器设备;集成数据采集、数据处理、4G通信功能的边缘智能终端板卡及4G天线模块,实现工程化牵引PHM变流器样机开发,在通过样机地面型式试验后在济南地铁2号线开展变流器装车试验工作。1.1一般牵引试验司机控制器主控手柄置于最大牵引级位,列车加速至60km/h,司控器主控手柄回到惰行位,惰行6秒后,主控手柄置于制动级位,列车开始减速直至停车。图1一般牵引运行试验波形图1所示,在动车过程中,列车经历了牵引加速、惰行、制动减速三个阶段。在牵引加速阶段,FC电压有轻微下降;惰行时,FC电压会恢复至约1570V;制动工况时,FC电压升高至约1843V。在列车运行过程中,母线电流和电机输出电流都随级位变化,整个过程列车运行平稳,系统运行正常,未发生故障。1.2紧急牵引图2所示为紧急牵引模式运...
