铁路货车轮轴故障预测与健康管理系统设计与实现

张雪; 春玲; 林世龙; 赵晓飞; 董卓皇

doi:10.3969/j.issn.1005-8451.2025.05.14

铁路货车轮轴故障预测与健康管理系统设计与实现

张雪^{1, 2,},
春玲²,
林世龙²,
赵晓飞²,
董卓皇³

1.
中国铁路信息科技集团有限公司，北京　100844
2.
中铁信弘远（北京）软件科技有限责任公司，北京　100038
3.
中国铁道科学研究院集团有限公司　电子计算技术研究所，北京　100081

基金项目:

中国国家铁路集团有限公司科研计划课题(P2023X009）

详细信息

作者简介:
张　雪，助理工程师

春　玲，中级工程师

中图分类号: U270.331.1 : TP39
计量
- 文章访问数: 64
- HTML全文浏览量: 12
- PDF下载量: 17
出版历程
- 收稿日期: 2024-10-31
- 刊出日期: 2025-05-24

Fault prediction and health management system for railway freight car axle

1.
China Railway Information Technology Group Co. Ltd., Beijing　100844, China
2.
China Railway Information Hongyuan (Beijing) Software Technology Co. Ltd., Beijing　100038, China
3.
Institute of Computing Technologies, China Academy of Railway Sciences Corporation Limited, Beijing　100081, China

摘要

摘要:
为准确掌握铁路货车轮轴运行规律、及时研判风险，推进铁路货车由计划性预防修向数字化精准维修转变，构建铁路货车轮轴故障预测与健康管理（PHM，Prognostics Health Management）系统。该系统集成了车辆运行安全监控体系（简称：5T系统）、铁路货车技术管理信息系统（HMIS，Railway Freight Car Technical Management Information System）等的数据，实现对货车轮轴状态的实时监控、故障预测，以及健康管理。在部分铁路局集团公司上线运行的结果表明，该系统可有效提升铁路货车轮轴维修的智能化与精细化水平，为降低运营维护（简称：运维）成本、提升运维效率提供技术支持。
- 铁路货车 /
- 修程修制改革 /
- 轮轴故障预测 /
- 状态监控 /
- 全生命周期
Abstract:
In order to accurately grasp the operating rules of railway freight car axles, timely assess risks, and promote the transformation of railway freight cars from planned preventive maintenance to digital precision maintenance, this paper constructed a fault prediction and health management system for railway freight car axle. This system integrated data from vehicle operation safety monitoring and control system (abbreviated as 5T system), railway freight car technology management information system, etc., to implement real-time monitoring and control of freight car axle status, fault prediction, and health management. The results of the system's online operation in some railway group companies indicate that it can effectively improve the intelligence and refinement level of railway freight car axle maintenance, provide technical support for reducing operation and maintenance costs and improve operation and maintenance efficiency.
- railway freight cars /
- reform of maintenance process and maintenance system /
- axle fault prediction /
- status monitoring and control /
- all life cycle

HTML全文

图 1 铁路货车轮轴PHM系统架构及数据接口

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 2 铁路货车轮轴PHM系统功能架构

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 3 车辆信息查询功能界面

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 4 预检信息统计界面

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 5 列车监控功能界面

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 6 健康评价功能界面

下载: 全尺寸图片幻灯片

图 7 车轮、车轴和轴承的故障分析界面

下载: 全尺寸图片幻灯片

参考文献(8)

[1]	钱铭. 我国铁路机车车辆修程修制改革初探[J]. 中国铁路,2019(10):1-5.
[2]	李超旭. 动车组PHM故障模型及管理研究[D]. 北京:中国铁道科学研究院,2020.
[3]	Wang F, Pan S L, Xiong Y, et al. Research on software architecture of prognostics and health management system for civil aircraft[C]//Proceedings of 2017 International Conference on Sensing, Diagnostics, Prognostics, and Control (SDPC), 16-18 August, 2017, Shanghai, China. New York, USA: IEEE, 2017. 510-513.
[4]	Chen G S, Wang G F, Cao W B. Regression based complex equipment Prognostic and Health Management[C]//Proceedings of 2013 International Conference on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering (QR2MSE), 15-18 July, 2013, Chengdu, China. New York, USA: IEEE, 2013. 1893-1896.
[5]	唐国平,聂火勇. CMD系统防护记录器的设计[J]. 机车电传动,2017(4):66-68.
[6]	郑亚平,苏震. 一种基于ResNet的车钩状态识别方法及其应用[J]. 控制与信息技术,2021(2):37-40.
[7]	孙泽勇,周志飞. PHM技术在LKJ-15C型列车运行监控系统中的应用[J]. 控制与信息技术,2018(4):74-77.
[8]	朱信友. 基于TPDS的稳定性PHM模型在货车修程修制改革中的应用研究[D]. 北京:中国铁道科学研究院,2023.

施引文献(4)

期刊类型引用(3)

1.	芦斌，王亮，王鹏扬，刘慧德，张茉颜，何逸飞，肖宏. 信息化技术在钢轨全寿命周期管理中的应用分析. 安徽建筑. 2022(10): 176-177 . 百度学术
2.	刘地佳. 二维码使用原理及其在高速公路机电工程设备管理工作中的应用. 工程技术研究. 2021(24): 96-98+134 . 百度学术
3.	邸志明. 高速公路机电工程设备管理中二维码的应用. 交通世界. 2020(33): 120-121 . 百度学术