一种电力机车电气系统故障判断方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力机车电气系统故障判断方法，该方法包括：采集电力机车电气系统的多种数据信息；判断所述数据信息中是否有故障信息或异常信息；如果存在所述故障信息或异常信息，则基于该故障信息或异常信息从故障知识库中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解释；以及显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信息或异常信息匹配的故障解释。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
电力机车的电气系统是一个非常复杂的系统，由多种电气设备组成。电力机车的 电气线路主要由主电路、辅助电路和控制电路三大部分组成。主电路包括：网侧高压电路、 整流调整电路、牵引供电电路、加馈电阻制动电路、PFC电路和保护电路。辅助电路由单-三 相供电系统、三相负载电路、单相负载电路和保护电路组成。控制电路可分为：有接点控制 电路和无接点控制电路两大部分，由起不同作用的各种控制环节组成，包括：控制电源、整 备控制电路、调速控制电路、机车内部状态的信号控制电路和照明控制电路。 电力机车电气系统长期工作在高温振动的不利环境下，故障的几率较大，故障诊 断的难度也很大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法包括：采集电 力机车电气系统的多种数据信息；判断所述数据信息中是否有故障信息或异常信息；如果 存在所述故障信息或异常信息，则基于该故障信息或异常信息从故障知识库中搜索与该故 障信息或异常信息匹配的故障解释；以及显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信 息或异常信息匹配的故障解释。 通过上述技术方案，可以对电力机车整体的电气设备进行状态检测，涉及到受电 弓（弓网关系）、主变压器、牵引变流器、牵引电动机、辅助电机系统、电气控制系统、微机及 电子控制系统、控制电源和辅助电源等多个电力机车的子系统，实现对电力机车的故障分 析和诊断、故障信息存储以及故障处理办法提示。 本专利技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。 【附图说明】 附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 图1是根据本专利技术的实施方式提供的电力机车电气系统故障判断方法的示意流 程图； 图2是本专利技术的实施方式使用的故障树的结构示意图；以及 图3示出了根据本专利技术的实施方式故障树具体实现。 【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描 述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。 图1是根据本专利技术的实施方式提供的电力机车电气系统故障判断方法的示意流 程图。如图1所示，根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种电力机车电气系统故障判断方 法，该方法可以包括： 采集电力机车电气系统的多种数据信息； 判断所述数据信息中是否有故障信息或异常信息； 如果存在所述故障信息或异常信息，则基于该故障信息或异常信息从故障知识库 中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解释；以及 显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信息或异常信息匹配的故障解释。 所采集的数据信息涉及例如受电弓（弓网关系）、主变压器、牵引变流器、牵引电 动机、辅助电机系统、电气控制系统、微机及电子控制系统、控制电源和辅助电源等多个电 力机车的子系统。可以例如通过检测装置（例如，传感器）来采集数据信息。 在采集到这些数据信息后，可以将这些数据信息存储在存储器中以供后续处理。 专家系统是运用大量本领域专家的经验知识和一定的推理方法求解复杂问题的 一种人工智能计算机程序，能够模拟设备检测管理人员的一些思维活动和推理过程，有效 地利用专家经验构成启发式知识，快速、有效、准确地识别、排除故障，确保机车的运行安 全。本专利技术的实施方式提供的方法可以使用车载专家诊断系统来执行。 例如，车载专家诊断系统可以对所采集到的数据信息进行分析，判断这些数据信 息中是否存在故障信息或异常信息。如果存在，则可以将这些故障信息或异常信息记录在 例如该系统的故障记录数据库中。可选地，如果不存在，可以在例如显示器上显示无故 障。 之后，该系统提取出存储在故障记录数据库中的故障信息或异常信息，并从故障 知识库中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解释。 之后，可以在例如显示器上显示该故障解释，以告知用户发生何种故障。 系统还可以从故障知识库中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解决方 案； 该方法还可以包括显示该故障解决方案。 故障知识库可以被包含在该系统中，或可以位于该系统之外。故障知识库中存储 有大量各种故障类型、故障解释以及故障解决方案，其可以与不同故障信息对应。这些故障 类型、故障解释以及故障解决方案与故障信息的对应关系是通过先验知识来确定的。例如， 根据以往的经验，可以确定某故障信息对应于哪个故障类型和故障解释，以及相应地有哪 种故障解决方案。 在本专利技术的实施方式中，上述搜索过程可以包括自动搜索和交互式搜索两种方 式。 在采集的所述数据信息足够用于确定故障的情况下，使用所述自动搜索。对于能 够提供足够信息的情况，可以采用自动搜索的方式。对于这类故障直接给出故障信息，司机 认为有必要，可以通过按键查阅故障说明及处理提示。 举例来说，机车的轮轴速度信号，由于控制电路采集了 4个轮对的速度信号，因而 可以准确地判断出1个速度信号故障的情况，做出自动判断。当然由于没有更多的信息量， 不能确定故障的具体部位是在传感器本身、布线还是速度信号调整电路等。尽管如此，这种 判断还是非常有效和必要的：首先，因为如果不能及时发现存在问题，故障的积累往往会造 成严重的后果。其次，尽管1个速度信号故障不会影响机车的主要性能，但机车的防空转性 能就会降低，司机必须给予特别的关注。 在采集的所述数据不足以用于确定故障的情况下，可以使用所述交互式搜索。 交互式搜索包含两种类型的方式，一种是故障诊断系统发现了故障，但由于信息 量不够充分，从而请求进入交互式搜索方式，对此操作人员可以选择'进入'或'忽略'。另一 种是操作人员发现有故障而故障诊断系统不知道有故障存在时，操作人员可以主动进入交 互式搜索方式。例如机车的'无压无流'是造成晚点或'机破'的主要原因之一。这里'无压 无流'是指机车完全给不出牵引力或制动力的状态，在这种情况下，司机认为应该有动力但 实际上没有，可能的原因有很多：可能是设备故障，也可能是司机操作不当引起的。此时进 入交互式搜索，诊断系统就能够给出不具备给出动力的原因，可能是一种，也可能有多种， 以提示司机进行相应的处理。 交互式搜索主要基于故障树的遍历方式进行搜索，即在操作人员通过屏幕按键的 控制下，可以查询故障树的每一个节点。 图2是本专利技术的实施方式使用的故障树的结构示意图。如图2所述，故障树可以 是由至少一个父节点和多个多级子节点构成的层级结构，至少一个父节点和多个多级子节 点表示故障范围从大到小的多种故障。 在本专利技术的具体的实施方式中，故障树包括至少一个父节点，一个父节点对应于 至少一个一级子节点，一个一级子节点对应于至少一个二级子节点，一个二级子节点对应 于至少一个三级子节点。采用四级节点的方式是考虑了软件实时性和硬件容量的因素，使 车载专家诊断系统简便使用。 故障树的具体实施步骤如下： 步骤一：建立基于故障树的搜索模型 故障搜索过程实际上就是根据故障表象，确定故障范围的过程，范围从大到小，逐 步定位到真正的故障点。诊断问题通过分类方法来解决，其核心就是故障树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力机车电气系统故障判断方法，该方法包括：采集电力机车电气系统的多种数据信息；判断所述数据信息中是否有故障信息或异常信息；如果存在所述故障信息或异常信息，则基于该故障信息或异常信息从故障知识库中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解释；以及显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信息或异常信息匹配的故障解释。

【技术特征摘要】
1. 一种电力机车电气系统故障判断方法，该方法包括： 采集电力机车电气系统的多种数据信息； 判断所述数据信息中是否有故障信息或异常信息； 如果存在所述故障信息或异常信息，则基于该故障信息或异常信息从故障知识库中搜 索与该故障信息或异常信息匹配的故障解释；以及 显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信息或异常信息匹配的故障解释。2. 根据权利要求1所述的方法，该方法还包括：基于所述故障信息或异常信息从所述 故障知识库中搜索与该故障信息或异常信息匹配的故障解决方案；以及 显示从所述故障知识库中搜索到的与所述故障信息或异常信息匹配的故障解决方案。3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述故障知识库是基于车载专家诊断系统 的。4. 根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁兴良，齐浩，郭林，钱政，李建清，罗建慧，邵国桥，梁仁龙，李波，何强，沈荣杰，郭童斌，薄璞安，韩香林，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，朔黄铁路发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11