基于模糊Petri网的动车组塞拉门系统可靠性分析
发布时间：2021-02-22 08:22
随着我国对高速铁路的大力投入与发展,中国高铁已处于世界领先地位。同时随着高铁运营里程的不断增加,如何保证动车组安全、可靠的运营已经受到人们的高度重视。塞拉门作为乘客上下车的一种重要部件,在动车组运行过程中,往往会因为人为因素、外部环境因素以及塞拉门自身等故障,造成其无法打开或关闭,影响列车的正常运行,所以提高其可靠性对保障动车组安全运营至关重要。本文主要内容如下:首先,本文对CRH5型动车组塞拉门系统构成和工作原理进行了阐述,梳理了系统各部件所对应的故障模式。之后介绍了故障树分析法的基本概念,根据塞拉门系统故障分析情况初步构建塞拉门系统的故障树模型。其次,针对因故障数据本身存在不确定性及模糊性而导致基本事件故障概率具有不确定性的现状,本文引入三角模糊数来对其进行修正,使基本事件故障概率处于一个区间范围,更加符合故障率特性。引入模糊数学理论解决了利用模糊故障树进行可靠性分析时模糊数间的计算求解问题,使最终所得结果更加可信。最终对塞拉门系统故障树模型进行定量分析,计算得到系统各部件的重要度。再次,由于传统故障树分析法无法解决塞拉门系统中故障的发生与传播过程中的动态特性以及故障间关联多样性的...
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文结构图
兰州交通大学工程硕士学位论文-9-2塞拉门系统及故障树分析方法2.1塞拉门系统简介2.1.1塞拉门系统构成CRH5动车组的侧门采用高速车单开式塞拉门，按照UIC560设计，为气密型电动塞拉门。动车组塞拉门系统[37]有门扇、机构和控制系统组成：门扇包括了门板、胶条、玻璃等其他零件；机构包括基础部件、门的锁闭和隔离装置、门上部运动机构、下导轨、开关门按钮等；控制系统包括门控单元、门控器DCU、列车控制单元VCU等。塞拉门结构如图2.1所示：图2.1动车组塞拉门系统结构示意图2.1.2塞拉门工作原理当动车组到站乘客上下车时，塞拉门的开门方式主要分为两种[35]。（1）司机集中打开塞拉门。如图2.2所示，在操作台左侧共有红色、黄色及黑色三个不同颜色的按钮，分别表示集控开、激活及集控关左侧塞拉门。在操作台右侧拥有与左侧同样颜色及功能的按钮，但其控制塞拉门与左侧相反。当动车到站后，由于站台的
基于模糊Petri网的动车组塞拉门系统可靠性分析-10-高低程度不同，司机会选择性的打开对应的站台开关，倘若为低站台时，可将高站台选择开关向上推至0位，倘若为高站台时，可将低站台选择开关向下推至1位，然后通过操作台的集控开按钮打开塞拉门，即红色按钮，此时动车的速度应小于5km/h且缓解执行，所有塞拉门将执行打开。图2.2列车控制单元（2）使用乘客开门按钮开单个塞拉门。每个塞拉门均设有外部及内部开门按钮共三个，其中一个内部按钮及两个外部按钮，当开门按钮亮时则表示其是可操作的。当按下开门按钮时，门控单元会随时接收到信号，然后在塞拉门接受到有效的门控命令时，车门才会打开，通过此方式打开塞拉门的必要条件是动车的速度应小于5km/h且缓解执行。若当按下按钮时，车门无法打开的情况有：速度信号v5km/h无效、远程缓解信号无效、紧急开关被操作、车门由停用开关隔离（机械锁定）、台阶在有开启请求时5s内没有开启。由于动车到站后，站台的高低程度不同，若此时门处于开启状态，塞拉门的自动翻板和台阶就会开始工作。当站台较高时，自动翻板将会被放下，车门打开后黄色踏板会自动伸出并发出蜂鸣声；当站台较低时，自动翻板将不会被使用，并向上翻起且被锁紧。倘若要关闭塞拉门时，翻板出现故障，可将隔离锁锁上，手动拉回伸出的踏板。当踏板处于故障状态时将被列控系统隔离，集中控制不可对其进行操作。同时，如若塞拉门安全关闭则指示灯为绿色；若塞拉门出现故障则指示灯为红色；若拉门被隔离且停用则指示灯为白色。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FMECA在地铁车辆车门系统设计优化中的应用研究[J]. 邱星慧,王大平,张彦华,师诚. 科技风. 2019(32)
[2]基于模糊故障树的动车组塞拉门系统可靠性分析[J]. 段毅刚,齐金平. 模糊系统与数学. 2019(05)
[3]基于故障树分析的风阻制动装置可靠性分析及优化设计[J]. 刘寅虎,田春,吴萌岭,鲁进军,翁晶晶. 机车电传动. 2019(05)
[4]基于模糊动态故障树的动车制动系统可靠性分析[J]. 郭济鸣,齐金平,李兴运. 中国机械工程. 2019(13)
[5]基于模糊故障树的城轨列车客室塞拉门的可靠性分析[J]. 霍壮志,王云霞,曹芳芳,刘润波. 南京工程学院学报(自然科学版). 2019(02)
[6]基于T-S模糊故障树的受电弓系统可靠性分析[J]. 李兴运,齐金平. 安全与环境学报. 2018(01)
[7]动车组故障率统计分析方法[J]. 王华胜,李昊,朱庆龙,钱小磊,艾厚溥. 中国铁道科学. 2018(01)
[8]中国高速动车组运用检修状况与发展[J]. 韦皓. 铁道机车车辆. 2017(05)
[9]CRH5A型动车组塞拉门浅谈[J]. 于成洋. 哈尔滨铁道科技. 2017(02)
[10]基于多源信息融合故障树与模糊Petri网的复杂系统故障诊断方法[J]. 吕瑞,孙林夫. 计算机集成制造系统. 2017(08)
博士论文
[1]基于非规范知识处理的高速列车综合智能故障诊断方法研究[D]. 宋龙龙.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]基于改进HHT和Petri网的输电线路故障定位研究[D]. 付春耕.东北石油大学 2019
[2]基于模糊Petri网的高铁客运站客运安全风险评估及控制优化研究[D]. 庄艳辉.北京交通大学 2018
[3]基于模糊Petri网的空箱堆高机可靠性分析及故障诊断研究[D]. 潘亚威.安徽工程大学 2016
[4]哈尔滨铁路局CHR5型动车塞拉门可靠性优化研究[D]. 魏炜.吉林大学 2016
[5]基于故障树和模糊Petri网的城轨车辆塞拉门可靠性分析[D]. 刘萍.南京理工大学 2014
[6]高速动车组边门运行状态仿真及故障分析[D]. 余飞.西南交通大学 2013
[7]动车组基础制动系统可靠性研究[D]. 贺帅.太原科技大学 2013
[8]地铁车门系统故障诊断与维修决策的方法研究[D]. 时旭.北京交通大学 2009
[9]模糊故障树分析方法及其在复杂系统可靠性分析中的应用研究[D]. 李彦锋.电子科技大学 2009
[10]故障树分析和模糊理论在柴油机故障诊断中的应用[D]. 冯阳.北京理工大学 2008
本文编号：3045712
【文章来源】：兰州交通大学甘肃省
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
论文结构图
兰州交通大学工程硕士学位论文-9-2塞拉门系统及故障树分析方法2.1塞拉门系统简介2.1.1塞拉门系统构成CRH5动车组的侧门采用高速车单开式塞拉门，按照UIC560设计，为气密型电动塞拉门。动车组塞拉门系统[37]有门扇、机构和控制系统组成：门扇包括了门板、胶条、玻璃等其他零件；机构包括基础部件、门的锁闭和隔离装置、门上部运动机构、下导轨、开关门按钮等；控制系统包括门控单元、门控器DCU、列车控制单元VCU等。塞拉门结构如图2.1所示：图2.1动车组塞拉门系统结构示意图2.1.2塞拉门工作原理当动车组到站乘客上下车时，塞拉门的开门方式主要分为两种[35]。（1）司机集中打开塞拉门。如图2.2所示，在操作台左侧共有红色、黄色及黑色三个不同颜色的按钮，分别表示集控开、激活及集控关左侧塞拉门。在操作台右侧拥有与左侧同样颜色及功能的按钮，但其控制塞拉门与左侧相反。当动车到站后，由于站台的
基于模糊Petri网的动车组塞拉门系统可靠性分析-10-高低程度不同，司机会选择性的打开对应的站台开关，倘若为低站台时，可将高站台选择开关向上推至0位，倘若为高站台时，可将低站台选择开关向下推至1位，然后通过操作台的集控开按钮打开塞拉门，即红色按钮，此时动车的速度应小于5km/h且缓解执行，所有塞拉门将执行打开。图2.2列车控制单元（2）使用乘客开门按钮开单个塞拉门。每个塞拉门均设有外部及内部开门按钮共三个，其中一个内部按钮及两个外部按钮，当开门按钮亮时则表示其是可操作的。当按下开门按钮时，门控单元会随时接收到信号，然后在塞拉门接受到有效的门控命令时，车门才会打开，通过此方式打开塞拉门的必要条件是动车的速度应小于5km/h且缓解执行。若当按下按钮时，车门无法打开的情况有：速度信号v5km/h无效、远程缓解信号无效、紧急开关被操作、车门由停用开关隔离（机械锁定）、台阶在有开启请求时5s内没有开启。由于动车到站后，站台的高低程度不同，若此时门处于开启状态，塞拉门的自动翻板和台阶就会开始工作。当站台较高时，自动翻板将会被放下，车门打开后黄色踏板会自动伸出并发出蜂鸣声；当站台较低时，自动翻板将不会被使用，并向上翻起且被锁紧。倘若要关闭塞拉门时，翻板出现故障，可将隔离锁锁上，手动拉回伸出的踏板。当踏板处于故障状态时将被列控系统隔离，集中控制不可对其进行操作。同时，如若塞拉门安全关闭则指示灯为绿色；若塞拉门出现故障则指示灯为红色；若拉门被隔离且停用则指示灯为白色。
【参考文献】：
期刊论文
[1]FMECA在地铁车辆车门系统设计优化中的应用研究[J]. 邱星慧,王大平,张彦华,师诚. 科技风. 2019(32)
[2]基于模糊故障树的动车组塞拉门系统可靠性分析[J]. 段毅刚,齐金平. 模糊系统与数学. 2019(05)
[3]基于故障树分析的风阻制动装置可靠性分析及优化设计[J]. 刘寅虎,田春,吴萌岭,鲁进军,翁晶晶. 机车电传动. 2019(05)
[4]基于模糊动态故障树的动车制动系统可靠性分析[J]. 郭济鸣,齐金平,李兴运. 中国机械工程. 2019(13)
[5]基于模糊故障树的城轨列车客室塞拉门的可靠性分析[J]. 霍壮志,王云霞,曹芳芳,刘润波. 南京工程学院学报(自然科学版). 2019(02)
[6]基于T-S模糊故障树的受电弓系统可靠性分析[J]. 李兴运,齐金平. 安全与环境学报. 2018(01)
[7]动车组故障率统计分析方法[J]. 王华胜,李昊,朱庆龙,钱小磊,艾厚溥. 中国铁道科学. 2018(01)
[8]中国高速动车组运用检修状况与发展[J]. 韦皓. 铁道机车车辆. 2017(05)
[9]CRH5A型动车组塞拉门浅谈[J]. 于成洋. 哈尔滨铁道科技. 2017(02)
[10]基于多源信息融合故障树与模糊Petri网的复杂系统故障诊断方法[J]. 吕瑞,孙林夫. 计算机集成制造系统. 2017(08)
博士论文
[1]基于非规范知识处理的高速列车综合智能故障诊断方法研究[D]. 宋龙龙.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]基于改进HHT和Petri网的输电线路故障定位研究[D]. 付春耕.东北石油大学 2019
[2]基于模糊Petri网的高铁客运站客运安全风险评估及控制优化研究[D]. 庄艳辉.北京交通大学 2018
[3]基于模糊Petri网的空箱堆高机可靠性分析及故障诊断研究[D]. 潘亚威.安徽工程大学 2016
[4]哈尔滨铁路局CHR5型动车塞拉门可靠性优化研究[D]. 魏炜.吉林大学 2016
[5]基于故障树和模糊Petri网的城轨车辆塞拉门可靠性分析[D]. 刘萍.南京理工大学 2014
[6]高速动车组边门运行状态仿真及故障分析[D]. 余飞.西南交通大学 2013
[7]动车组基础制动系统可靠性研究[D]. 贺帅.太原科技大学 2013
[8]地铁车门系统故障诊断与维修决策的方法研究[D]. 时旭.北京交通大学 2009
[9]模糊故障树分析方法及其在复杂系统可靠性分析中的应用研究[D]. 李彦锋.电子科技大学 2009
[10]故障树分析和模糊理论在柴油机故障诊断中的应用[D]. 冯阳.北京理工大学 2008
本文编号：3045712
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/3045712.html
