摘要：铁路机车车辆在运行过程中，开展故障诊断具有很大的难度。尤其是随着高速铁路规模和数量的不断增加，铁路机车车辆的电子化和信息化程度更高，故障诊断技术也必须与时俱进的革新。
关键词：铁路机车；车辆运行；故障诊断；技术应用
铁路机车运行故障问题较为常见，其产生的原因也相对较多，影响范围较为广泛。因此为能够有效的降低铁路机车运行故障问题，需及时的将故障监测及诊断技术有效的应用于铁路机车运行中，从而保证铁路机车运行的实际有效性，以此提高铁路机车运行的实际安全性，以便于为铁路机车的运行创造良好的实际运行条件。
1共振检测的基本原理
共振是故障诊断和安全监测技术基础，通过共振原理进行判断铁路机车车辆故障的常用方法，其技术有一定科学性，对故障检测非常适用。振动检测是机械故障领域应用较早的技术之一，传统振动检测技术是通过振动传感器提取被检测对象的振动信号，直接通过频域和时域的分析，从中提取异常信息而达到检测的目的。共振解调技术是在传统振动检测技术的基础上，融入声学、声发射、应力检测技术，从而拓宽了为工业设备故障诊断的服务领域。共振解调技术能够精确地区分常规振动和故障冲击，它对常规振动不敏感，对微小的故障冲击则能够敏锐捕捉，更有效地采集到伴生冲击的故障信息，便于分析、诊断故障的内容、程度、部位，进而得出更准确的诊断结论。故障诊断是一项非常复杂工程，涉及很多知识，有效分析问题，提出解决问题措施，这是提高故障诊断技术的关键，提前诊断火车机车故障，及时排除故障，是提高火车安全的重要保障。
2故障诊断技术在铁路机车故障诊断中的应用
2.1构建完善的车载和地面系统
为了实现对铁路机车内部复杂结构和设备的统一管理、快速巡查，要求借助于信息化技术和远程监控技术，建立起协同联动的车载与地面系统。这样一来，技术人员只需要在终端计算机上，就可以随时随地的查看铁路机车各个系统的运行工况。一旦发现异常情况，就可以快速锁定故障位置，并安排技术人员进行专门的查看与处理，从而极大的提高了故障响应速率，这对于铁路机车应急故障的快速处理也有很大帮助。通过共振解调信息主动诊断、多因素联合诊断及多物理量综合诊断等故障诊断方法论，构筑故障自动诊断专家系统，采用转速相位跟踪及谱号固化的理论抽象谱技术，避免因车速变化带来故障频率信号的漂移，提高故障诊断精度。技术人员需要定期进行车载和地面系统协调性的校正，这样才能更好的反馈铁路机车运行故障，实现故障诊断的高精确性。
2.2建立故障自动诊断系统
以往的铁路机车故障诊断工作中，在故障发生后安排技术人员进行故障排查和处理，具有一定的滞后性。借助于信息技术和传感技术，可以实现故障的自动诊断。技术人员可以将铁路机车正常运行状态下各个系统的运行参数记录下来，并保存到数据库中。然后采用传感器对各个系统的实施运行工况进行监控和反馈。将这些动态反馈的数据与数据库中的数据进行比对，一旦发现数据异常，立即发出警报。技术人员可以第一时间找到出现异常的位置，并根据参数变化分析可能出现的故障类型。同时，如果是软件方面的问题，还可以进行系统的自动修复，提高铁路机车运行的安全性能。自动诊断系统在应用中，还可以将出现的各类故障问题重新记录到数据库中，实现对数据库内部信息的补充和更新，这样也为今后自动诊断系统更加精确的报警提供了参考。
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2.3建立的机车、客车转向架的水平、垂直振动冲击监测系统
根据火车振动的波长，可以诊断出火车的运行状况，振动是火车诊断常用方法，通过振动原理进行故障诊断，使用广义共振的非转运动机械故障随遇激励侦察、广义共振疲劳与裂纹识别、振动相对积的大型构件断裂识别、振动与共振解调滑动相对积的局部裂损识别等基于广义共振的非转运动机械故障诊断技术，实现对这些部件故障分析、诊断、在线预警和故障信息的存储等功能。对故障科学分析，提出解决故障方法，这是提高火车安全性能起到积极作用，故障诊断技术的应用，对于提升故障诊断能力，提升诊断水平，都具有一定实际应用的价值。
2.4建立故障诊断系统
故障诊断系统建立是提升故障诊断能力的标志，利用先进的科学技术建立故障诊断系统，对提高故障诊断能力起到保障作用。研制的由轨旁布局的传感器阵列、诊断装置主机、接收主机构成的非接触通过式列车故障诊断系统，使用超谐振式声学共振解调非接触动态诊断原理，实现对轴承、踏面等货车旋转部件的故障信号动态监测，声学信息的共振解调及解调信息的分析、诊断，并以通信方式将诊断结论实时发送给车辆到达场的值班室接收主机，及时指导车辆检修。故障诊断系统的广泛应用，对于提高火车机车的安全性起到技术支持，减少机车故障，增加火车输送的能力，对提高区域经济起到重要作用。
2.5选择诊断方法
不同的铁路机车运行故障问题，应选用不同的诊断方法进行实际的诊断工作，以便于使其能够在铁路机车诊断过程中，切实的发挥其实际作用，从而有效的保障铁路机车诊断效果。现阶段，我国现有铁路机车故障诊断方法相对较多，各不同地区对于铁路机车故障的诊断方法及方式均有着一定的差异。因此在诊断前，首先需根据铁路机车的实际运行状况对可能产生铁路机车故障的问题加以研究，并对铁路机车的故障原因进行深入的分析，从而通过分析解结果来制定有效的轨道基础诊断方案。而后要按不同的铁路机车故障种类来选择有效的诊断及处理方案，以便于提高其诊断准确性及处理安全性。最后要及时的对铁路机车故障区域做出有效的划分，从而有序的解决铁路机车的实际故障问题。
2.6注意积累总结经验
铁路机车车辆在运行中出现的故障类型较多，除了要做好诊断和处理工作外，要求现场技术人员还要在工作结束后做好记录与总结工作。对于故障形成原因、故障处理方案都要详细记录，为今后铁路机车故障诊断工作的优化开展提供必要的参考。通过积累和总结故障诊断经验，还可以提高技术人员发现问题、解决问题的能力。此外，技术人员还可以建立信息统计数据库，将故障信息存储起来，今后再遇到类似故障时，可以通过计算机关键词搜索的形式，直接调动故障处理方案，实现了故障的自动处理，极大的减轻了铁路机车车辆故障处理的工作压力。
2.7建立应急诊断处理方案
铁路机车运行环境较为复杂，运行应用范围也相对较大，所以铁路机车运行故障的产生突发性较强，通常易在运行过程中产生一定的故障问题，因此需针对铁路机车的实际运行特点及其所易产生的相关问题对其进行系统化应急方案的制定，以便于其在发生铁路机车故障时，能够及时的对相关故障问题加以诊断，并进行解决，以此不仅有效的提升铁路机车运行安全性，同时也降低了故障发生概率使铁路机车运行的经济效益得以有效保障。
结论
新技术和新设备的应用，为铁路机车车辆运行故障诊断精确度和效率的提升奠定了基础。技术人员应当严格遵循铁路机车的检修计划，熟练掌握各种故障诊断技术，确保做到故障隐患的及早发现、及早处理，维护铁路运行安全。
参考文献：
[1]刘璟，丁子全.浅谈铁路建立机车状态监测、故障诊断管理系统的设想[C]//青藏铁路牵引动力学术研讨会，2017.
[2]黄志武，王智等.基于ESCN的故障诊断技术在电力机车中的研究和应用[J].计算机测量与控制，2017（12）：1143-1146.
论文作者:张保强
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/28
标签：机车论文; 故障论文; 铁路论文; 故障诊断论文; 技术论文; 技术人员论文; 系统论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;