机车电子控制柜动态检测与故障诊断系统研究

论文摘要

本文主要围绕SS4G电力机车电子控制柜动态检测与故障诊断系统的研究来进行,论述了电子柜动态检测与故障诊断的基本技术路线和理论基础;应用当代计算机测控技术与高性能的数据采集技术,初步形成了一个基于虚拟仪器的便携式机车电子柜动态检测与诊断系统。在深入学习和研究了机车电子控制柜的组成与工作原理后,分析了电子控制柜的常见故障现象以及故障原因,确定了系统需要采集的状态信号和故障诊断流程;以网络撕裂故障诊断为理论依据,根据从司机给定指令到反映在各台电机上的电压、电流的工作流程,对所经过的大多数环节进行了功能单元的划分,建立了电子控制柜故障诊断的搜索路径;系统采用的是一个虚拟仪器的构造形式,由数据采集卡、工业控制计算机和信号调理电路构成硬件系统;系统软件开发平台为美国NI公司的LabWindows/CVI,应用软件完成检测与诊断过程中的数据采集、处理、存储和显示,尤其是实现关键的高频脉冲波形信号的动态采集与显示。考虑到系统运行在电力机车内强电场强磁场的环境下,就系统的可靠性,在硬件的设计、软件的设计中都采取了必要的措施。文章结尾对系统中所取得的成果进行了总结,给出了作者的一点建议并对本系统进行了展望。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 课题的国内外研究、发展现状
• 1.3 课题的任务和主要工作
• 第2章 机车电子控制柜介绍及常见故障分析
• 2.1 电子控制柜的组成结构
• 2.1.1 电子柜柜体
• 2.1.2 插件箱
• 2.1.3 电路插件板
• 2.2 电子控制柜整体功能分析
• 2.3 电子控制柜实现牵引与制动控制介绍
• 2.3.1 牵引控制
• 2.3.2 制动控制
• 2.4 电子控制柜常见故障现象分析
• 2.5 电子控制柜状态信号种类与特点
• 第3章 电子控制柜动态检测系统设计
• 3.1 设备状态检测与故障诊断的关系
• 3.2 检测系统总体构成
• 3.3 虚拟仪器介绍
• 3.4 状态信号的特点与调理电路设计
• 3.5 诊断系统硬件的构成
• 3.5.1 A/D芯片位数的确定
• 3.5.2 数据采集卡的选择
• 3.5.3 采集卡安装与设置
• 3.6 系统的抗干扰设计
• 第4章 基于网络撕裂法的电子柜故障诊断
• 4.1 电子设备状态故障诊断方法介绍
• 4.1.1 常规诊断方法
• 4.1.2 人工智能
• 4.2 网络撕裂法故障诊断原理
• 4.2.1 网络撕裂法介绍
• 4.2.2 子网络状态判定条件
• 4.2.3 常见两种网络撕裂故障搜索方法
• 4.3 基于网络撕裂法的电子柜故障诊断
• 4.3.1 电子柜故障诊断网络单元的划分
• 4.3.2 故障单元的搜索与定位
• 4.4 本章小结
• 第5 软件系统设计
• 5.1 LabWindows/CVI系统软件开发平台介绍
• 5.1.1 Lab Windows/CVI中对象编程的概念
• 5.1.2 LabWindows/CVI开发平台中的文件类型
• 5.1.3 LabWindows/CVI的基本编程窗口
• 5.2 系统软件设计
• 5.2.1 动态链接库（DDL）介绍
• 5.2.2 系统软件总体结构
• 5.2.3 系统软件界面介绍
• 5.2.4 实验平台介绍
• 5.3 数字滤波技术
• 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文