一种新型城轨列车门故障诊断系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种新型城轨列车门故障诊断系统，包括：AVR单片机(105)、模数A/D转换器(103)、传感器(102)、时钟电路(107)、EEPROM存储器(106)、通信电路(104)、键盘(108)和LED数码显示器(109)、列车门元件(101)组成；其特征在于，AVR单片机(105)分别与A/D转换器(103)、时钟电路(107)、通信电路(104)、EEPROM存储器(106)、键盘(108)和LED数码显示器(109)相连接，A/D转换器(103)与传感器(102)相连接，传感器(102)与列车门元件(101)相连接；系统采用模糊H网方法进行城轨列车门故障诊断，智能化程度高。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型城轨列车门故障诊断系统，属于故障诊断

技术介绍
目前，国内外大城市经济迅速发展，城市面积的不断扩张，人口和汽车数量的不断增加，导致城市交通变得拥堵，导致原有的公共交通工具不能满足市民的出行需求。地铁、轻轨等快捷、安全、舒适的城市轨道交通随之发展起来，成为了大城市的重要交通工具。城轨交通发展速度很快，其在公共交通中的比重越来越大，城轨交通的安全性和可靠性就显得越来越重要。但市场调研显示，城市轨道交通的各类安全问题层出不穷，列车自身故障导致的安全问题也不少，特别是列车门的故障越来越多。许多安全事故往往是由于列车门的故障导致的，列车是城市轨道交通系统中关键的一环，其车门系统又占有相当重要的位置。据车辆维修部门的统计，列车车门在查找故障所需时间是排除故障时间的1.5倍。据国内外的数据统计，列车门系统的故障率在整个列车车辆故障中超过1/3。可见，列车门的故障对整个轨道交通的安全运行构成了严重的威胁，最直接的表现就是威胁到大家的人身财产安全。为确保轨道交通的运营安全，需要迅速、准确、智能的定位故障位置和诊断出故障原因，以最短的时间排除故障。因此，鉴于目前国内在城轨列车门故障诊断系统存在局限性欠成熟，为确保确保轨道交通能更安全的运营，故本技术提出一种新型城轨列车门故障诊断系统，以便能更快速、简便、智能、准确的检测和诊断出车门系统故障。
技术实现思路
本技术涉及一种新型城轨列车门故障诊断系统，采用模糊H网方法提高对离散型城轨列车门系统故障实时建模和快速分析的能力，使用单片机提高自动化程度，智能程度。本系统具有故障诊断快速准确，自动化程度高，智能化等特点，适用于城轨列车门故障自动快速诊断。为实现上述目的，本技术涉及一种新型城轨列车门故障诊断系统，此系统由AVR单片机、模数A/D转换器、传感器、时钟电路、EEPROM存储器、通信电路、键盘和LED数码显示器、列车门元件等组成。其特征在于，该故障诊断系统能实现快速、准确、实时、智能诊断出故障，AVR单片机分别与A/D转换器、时钟电路、通信电路、EEPROM存储器、键盘和LED
数码显示器等相连接，A/D转换器与传感器相连接，传感器与列车门元件相连接；AVR单片机，用于各器件间进行信息交换和统一协调处理彼此之间的相互关系，并调用程序进行故障诊断；A/D转换器，用于将模拟量转化为数字量；传感器，用于将列车门元件故障信号转化为电信号；时钟电路，用于给单片机提供时钟信号；EEPROM存储器，用于进行整个系统的大批量的存储数据的处理；通信电路，用于与系统进行通信联系；键盘，用于进行各种功能键和数字键的处理；数码显示器LED，用于进行各种数字信号的显示；列车门元件，构成城轨列车门的构成机械及电气元件。技术方案是：系统通过传感器获取列车门元件故障信号，利用A/D转换器将模拟量转化为数字量送入AVR单片机进行模糊H网智能化故障推理，利用时钟电路产生AVR单片机所需要的时钟信号，通过通信电路，将AVR单片机与系统进行通信联系，利用键盘进行故障诊断过程中各种数据的输入和处理，通过EEPROM存储器存储整个系统的大量存储数据，将AVR单片机处理的数据和结果送到LED数码显示器上进行显示。一种新型城轨列车门故障诊断系统工作过程，具体步骤如下：(1)系统初始化；(2)复位；(3)检测故障信号；(4)开中断；(5)调用键盘程序；(6)调用模糊H网故障诊断推理程序；(7)推理故障位置及原因；(8)调用显示程序；(9)结束。模糊H网故障诊断流程包括以下步骤：(1)构建城轨列车门系统的模糊H网模型；车门系统包括控制单元、机构装置和门扇三大部分。根据离散的列车车门系统的系统结构图和故障信息及各个位置发生故障的先验知识，确定H网故障模型的顶事件(给出的故障事件)，建立起城轨列车门系统的模糊H网模型；(2)根据模糊H网的城轨列车门系统模型及模糊H结点间的逻辑关系，获得模糊H网结点Pi的可达性结点集合、立即可达性结点集合和相邻结点集合；(3)定义模糊H网产生式规则；(4)进行模糊H网推理算法；(5)得出故障位置及故障原因。模糊H网推理算法具体步骤如下：(1)系统初始化并给相应的结点赋值，根据专家经验和历史数据，假设模糊H结点的点火阈值；(2)假设H结点P0发生故障，则判断其是否属于立即可达集合，属于的话，则记下故障路径Pi(该路径对应可信度最高的H结点)到P0，否则，找不到故障路径及原因；(3)将Pi的可信度与结点所赋初值进行计算，算出转移函数值，当转移函数值大于点火阈值时，该结点则点火动作。则Pi的下一结点初值标识自动增加，Pi的初值标识则自动减少。Pi结点点火动作后，下一结点则重发步骤2，此时步骤2中的假设结点P0即为Pi的下一结点；(4)如果步骤3中算出的转移函数值小于点火阈值，说明Pi结点不能动作，则该路径上没有故障。则对次高可信度结点Pi进行步骤2推理，如此重复，直到找出最终故障路径，并找出故障及原因。具体来说通过分析模糊H网结点Pi(各列车门元件故障对应的结点)的可达性结点集合，立即可达性结点集合和相邻结点集合，根据模糊H网产生式规则并通过运算，得出列车门故障产生位置和原因。本技术的有益效果为：本技术涉及一种新型城轨列车门故障诊断系统，该系统根据模糊H网模型，利用模糊H网的产生式规则及模糊H网推理算法，能简单、快捷、准确的定位出城轨列车门系统的故障位置及原因，其故障诊断有快速准确，自动化程度高，智能化等特点，诊断过程更简单，效率更高。通过结合以下附图，阅读本使用新型实施方式的详细描述后，本专利技术的其他特征、特点和优点将会变得更加清楚。附图说明图1是本技术的一种新型城轨列车门故障诊断系统结构示意图；图2是本技术的一种新型城轨列车门故障诊断系统工作过程流程图；图3是本技术的一种新型城轨列车门故障诊断系统模糊H网故障诊断流程图。具体实施方式下面将结合附图对本技术的具体实施方式进行详细说明。图1是本技术的一种新型城轨列车门故障诊断系统结构示意图。包括：AVR单片机105、模数A/D转换器103、传感器102、时钟电路107、EEPROM存储器106、通信电路104、键盘108和LED数码显示器109、列车门元件101等组成。其特征在于，该故障诊断系统能实现快速、准确、实时、智能诊断出故障，AVR单片机105分别与A/D转换器103、时钟电路107、通信电路104、EEPROM存储器106、键盘108和LED数码显示器109等相连接，A/D转换器103与传感器102相连接，传感器102与列车门元件101相连接；AVR单片机105，用于各器件间进行信息交换和统一协调处理彼此之间的相互关系，并调用程序进行故障诊断；A/D转换器103，用于将模拟量转化为数字量；传感器102，用于将列车门元件故障信号转化为电压信号；时钟电路107，用于给单片机提供时钟信号；EEPROM存储器106，用于进行整个系统的大批量的存储数据的处理；通信电路104，用于与系统进行通讯联系；键盘108，用于进行各种功能键和数字键的处理；LED数码显示器109，用于进行各种数字信号的显示；列车门元件101，构成城轨列车门的构成机械及电气元件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型城轨列车门故障诊断系统，包括：AVR单片机(105)、模数A/D转换器(103)、传感器(102)、时钟电路(107)、EEPROM存储器(106)、通信电路(104)、键盘(108)和LED数码显示器(109)、列车门元件(101)组成；其特征在于，AVR单片机(105)分别与A/D转换器(103)、时钟电路(107)、通信电路(104)、EEPROM存储器(106)、键盘(108)和LED数码显示器(109)相连接，A/D转换器(103)与传感器(102)相连接，传感器(102)与列车门元件(101)相连接；AVR单片机(105)，用于各器件间进行信息交换和统一协调处理彼此之间的相互关系，并进行城轨列车门故障诊断；A/D转换器(103)，用于将模拟量信号转化为数字量信号；传感器(102)，用于测量列车门元件故障信号，并转化为电信号；时钟电路(107)，用于给AVR单片机(105)提供时钟信号；EEPROM存储器(106)，用于进行整个系统的数据存储和处理；通信电路(104)，用于与进行系统的通讯联系；键盘(108)，用于进行各种功能键和数字键的处理；LED数码显示器(109)，用于进行各种数字信号的显示；列车门元件(101)为城轨列车门的机械及电气元件，用于进行城轨列车门的开关作用；系统通过传感器(102)获取列车门元件(101)故障信号，利用A/D转换器(103)将模拟量信号转化为数字量信号送入AVR单片机(105)进行模糊H网智能化故障处理，利用时钟电路(107)产生AVR单片机(105)所需要的时钟信号，通过通信电路(104)，将AVR单片机(105)与系统进行通讯联系，利用键盘(108)进行故障诊断过程中各种数据的输入和处理，通过EEPROM存储器(106)存储整个系统的各种数据，将AVR单片机(105)处理的数据和结果送到LED数码显示器(109)上进行显示。...

【技术特征摘要】
1.一种新型城轨列车门故障诊断系统，包括：AVR单片机(105)、模数A/D转换器(103)、传感器(102)、时钟电路(107)、EEPROM存储器(106)、通信电路(104)、键盘(108)和LED数码显示器(109)、列车门元件(101)组成；其特征在于，AVR单片机(105)分别与A/D转换器(103)、时钟电路(107)、通信电路(104)、EEPROM存储器(106)、键盘(108)和LED数码显示器(109)相连接，A/D转换器(103)与传感器(102)相连接，传感器(102)与列车门元件(101)相连接；AVR单片机(105)，用于各器件间进行信息交换和统一协调处理彼此之间的相互关系，并进行城轨列车门故障诊断；A/D转换器(103)，用于将模拟量信号转化为数字量信号；传感器(102)，用于测量列车门元件故障信号，并转化为电信号；时钟电路(107)，用于给AVR单片机(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘炼，王文利，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42