重载列车PHM 关键技术研究综述∗

重载列车部件传统计划修方式较低效,有必要开发更高效的运维技术.故障预测与健康管理(PHM) 系统 能够通过智能化感知技术收集车辆运行数据,转化为电信号和数字信号;运用信息传输与通信技术,实现车对车、车 对地、列车内部的数据传输;通过数据处理,实现故障预警和寿命评估,提供状态修方案,降低维护成本.梳理了 PHM 关键技术在重载列车的应用现状,为后续的故障预测与健康管理系统研究提供参考.     

电力电子器件故障预测与健康管理技术的研究现状和趋势

电力电子器件是电力电子系统实现电能变换与控制的核心组件之一。通过新材料、新结构、新工艺、增加冗余、降容运行等传统手段提高电力电子器件的可靠性越来越难以匹配快速发展的电能变换要求。目前,电力电子器件的故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术已成为研究热点。文中围绕PHM技术的研究现状、挑战以及发展趋势展开论述。首先,梳理状态监测、故障预测、健康管理三者的逻辑关系;然后,详细分析以电力电子器件的结温监测与老化演化为主要研究内容的技术手段;最后,综合现有研究,指出PHM技术在电参数传感、模型优化、混杂多故障预测方面有待深入研究。以芯片技术发展为硬件基础,大数据和人工智能为上层建筑,是电力电子器件PHM技术的发展趋势。     

航空装备综合地面健康管理系统研究

故障预测与健康管理（PHM）技术在提高航空装备的安全性、减少生命周期费用和提高维修保障效率等方面发挥了重要作用。针对某型军用飞机的技术特点和维修保障方面的要求,提出了在现有航空装备综合维修信息系统的基础上,利用飞机本身的BIT数据信息、数据链路和遥测信息,建立了航空装备综合地面健康管理（IGHM）系统。通过对PHM技术的分析,详细论述了IGHM系统的功能和实现方法。IGHM采用开放式的通用性的体系结构,易于系统升级,也可以应用到其他航空保障系统。     

基于PHM的伺服机构健康管理研究

PHM（故障预测与健康管理）技术对于推动装备视情维修能力的实现具有重大意义。本文在介绍PHM内涵及功能的基础上,立足伺服机构特点,设计了伺服机构PHM分层体系结构,构建了伺服机构PHM系统模型。重点分析其所需要的关键技术,提出局部模型辅助基于数据知识的思想。最后就开展伺服机构健康管理研究的意义进行了论述。     

基于PHM的伺服机构健康管理研究

PHM(故障预测与健康管理)技术对于推动装备视情维修能力的实现具有重大意义。本文在介绍PHM内涵及功能的基础上,立足伺服机构特点,设计了伺服机构PHM分层体系结构,构建了伺服机构PH M系统模型。重点分析其所需要的关键技术,提出局部模型辅助基于数据知识的思想。最后就开展伺服机构健康管理研究的意义进行了论述。     

故障预测与健康管理系统相关标准综述

随着故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术的快速发展和实际应用的不断深入,PHM相关标准的建立就显得非常重要。首先给出了PHM的概念和技术内涵,指明PHM标准应该规范的内容,并介绍了国内外的研究现状;其次综述了现有国外标准化组织和机构中与相关的标准,并按照视情维修(CBM),故障预测与健康管理(PHM),综合航天器健康管理(IVHM)和状态使用和管理系统(HUMS)对PHM相关标准进行了深入分析;最后对我国PHM标准开发提出了几点建议,并指明了下一步工作的重点和研究方向。     

故障预测与健康管理技术综述

本文介绍了故障预测与健康管理技术(prognostics and health management,PHM)的基本概念和研究内涵,重点对故障预测体系结构、方法、相关标准以及国内外研究现状进行了综合论述和分析,总结了当前的研究热点和存在的技术难点,展望了未来研究发展趋势。     

基于贝叶斯网络的复杂装备测试性评估

针对关联模型在复杂装备测试性评估中对不确定问题描述与分析的缺陷,提出了基于贝叶斯网络的测试性评估方法。首先建立贝叶斯网络测试性评估模型,以有向边表述故障模式与测试信号之间的因果关系,利用条件概率描述系统的不确定信息。然后,将测试准备和执行时间引入贝叶斯网络,使基于贝叶斯网络的测试性评估与故障检测隔离时间相关,使测试性评估结果更加全面、客观。最后通过实例分析验证了方法的有效性。     

车载变压器故障预测与健康管理研究进展

车载变压器是高速重载列车的动力来源,其设计结构复杂,运行工况恶劣,且传统计划检修方式存在欠维修和过度维修等问题。针对这些问题,研究了车载变压器的油箱、绕组结构特点和运行特征,分析了电压波动、激磁涌流、散热不良、高次谐波、机械振动等恶劣运行工况和外部环境对车载变压器绝缘系统的影响。进一步总结了目前车载变压器故障预测与健康管理(prognostic and health management,PHM)研究存在的关键问题,给出了车载变压器PHM的体系结构及工作流程,阐明了PHM各周期间的逻辑关系,分析了国内外车载变压器状态监测、状态评估、故障诊断、故障预测与维修决策等方面的研究现状及存在和待解决的问题,并探讨了未来开展车载变压器PHM值得继续研究的方面。     

预测与健康管理(PHM)专题研讨会征文通知

PHM（Prognostics and Health Management,预测与健康管理）,IVHM（Integrated Vehicle Health Management,综合运载器健康管理）系统由智能检测、系统级评估、控制和管理功能所构成,目的是为复杂系统/设备/装备的操作员及任务执行者提供信息和辅助决策,降低生命周期风险,避免一些不可预料的危险事故。PHM/IVHM系统负责收集、处理和综合关于整个对象系统的健康信息,     

智能变电站故障预测与健康管理关键技术及展望

随着智能变电站系统自动化程度的快速发展以及新型传感器的广泛应用，智能变电站内电气设备数据挖掘直接关系着智能变电站的可靠性、稳定性和安全性。针对大数据背景下智能变电站的智能运维，着重介绍故障预测与健康管理(prognostics and health management,PHM)技术在智能变电站的应用，并采用状态检修系统开放体系架构（open system architecture condition-based management,OSA-CBM）标准对PHM系统的层次结构进行了梳理。首先，在对智能变电站系统结构进行分析的基础上，重点总结了可用于智能变电站的基于数据驱动的各种故障诊断及寿命预测方法；然后，系统分析了智能变电站中的检修管理的研究成果；最后，基于OSA-CBM架构提出了一种可用于智能变电站的PHM架构。     

电力变压器故障预测与健康管理:挑战与展望

电力变压器故障机理复杂且维修成本高昂,对电力系统的安全稳定运行具有明显的消极影响。在数据完备的情况下,获得变压器运行状态的健康指标,对其进行适当的状态维护或预防性维护,对电力系统安全稳定运行具有显著的积极作用。而当前的研究成果大多关注变压器健康管理的某一层面或某一阶段,致使研究成果较为孤立、集成性较差。首先,梳理了目前电力变压器研究存在的主要问题,并给出了基于故障预测与健康管理(PHM)的解决思路;然后,初步界定了电力变压器PHM的管理周期,并系统分析了国内外针对电力变压器健康监测、故障诊断与预测的研究成果;最后,讨论并展望了未来开展大型电力变压器PHM的若干问题。     

电力设备故障声学检测技术综述及展望

随着电力系统智能化水平的提高,使得电力系统关键设备运行健康状态的检测要求不断提高。声学检测技术因具有无损检测、准确性高、应用前景广泛及定位方便等特性而成为电力系统故障检测技术领域的研究热点。首先,阐述了声学检测技术的机理,并且总结了声学检测技术在电力系统中的应用架构;其次,分别从声源信号采集、故障诊断、故障定位及典型应用场景等方面综述了电力设备故障声学检测技术的关键问题与研究现状;最后,分析了电力设备故障声学检测技术的局限性,并提炼出声学检测技术可能的四大研究方向。     

特约文章：大型水电工程建设全过程数字化动态管控

大型水电工程建设过程中面临生产要素流动的复杂性,实物计量的准确性和实效性,以及参建各方管理体系、业务流程、工艺过程的差异性导致的前瞻性与实时性等管理问题。本文依托金沙江下游水电建设,以定位技术、移动应用和物联网等新一代信息化技术为手段,深入开展工程建设与信息化技术的融合研究,集成研发复杂环境下不同定位精度和响应速度的混合叠加定位技术,制定了水电建设各专业标准化工艺流程、管理表格及编码体系,开发移动在线应用系统,研发关键工艺智能技术和设备,构建贯通工程计价全过程的信息系统。项目成果确保了工程建设管理数据全面、真实、准确和实时的获取,实现了人员设备等流动性要素、质量安全等核心业务流程、混凝土浇筑温控及水泥灌浆等关键工艺过程、单元工程计量等真实实物成本在内的工程建设全过程数字化动态管控,促进了业务链、工序链等管理链的整体优化,为智能建造打下了基础,是工程建设智能技术的重要组成部分。     

南方电网继电保护一体化监控系统建设

建设继电保护一体化监控系统可以提高继电保护专业管理水平,满足新形势下电网的精细化管理需求。通过对现状及需求的对比分析,提出了以现有整定计算、保护及故障信息系统、在线校核系统、设备管理系统为基础,通过加强这四大核心模块之间,以及其与雷电定位系统等的信息交互,建设一个管理内涵更为丰富的一体化监控系统。根据系统的建设需求,提出了系统的设计架构,并分析了建模、数据接口、模型拼接、在线校核及辅助决策等关键技术。从综合建模、横向融合、纵向贯通、远方控制等方面介绍了目前南方电网局部试点的应用情况。     

健康管理技术综述及卫星应用设想

健康管理技术是一项预先诊断系统完成其设计功能的状态,确定其剩余寿命或故障发生,并综合可用资源和使用需求,做出系统健康状态判断和维修活动决策的技术。综述了健康管理技术的发展及其关键技术,在当前国内外卫星PHM技术、应用现状的基础上,提出了一种基于星载总线的空地一体化的开放式卫星PHM系统,并阐述了系统的总体架构及功能模型。最后对健康管理技术的发展途径提出了一些应用思路和看法。     

基于数字化平台的输变电设备在线分析和状态维修技术

针对当前状态检修工作的技术需求,进行了输变电设备在线分析和状态维修技术支撑系统及关键技术的研究和系统构建.系统由状态监测层、站内数据平台、远方数据平台、高级应用层组成;实现了状态数据的采集和统一建模、信息管理、故障诊断、状态评价、风险评估和资产运营.     

自动化检定流水线现场校验系统的设计与实现

针对目前实际应用的用电信息采集终端自动化检定流水线,文中依据自动化检定系统技术规范,提出了自动化检定流水线现场校验系统的设计方案,研制了符合要求的校验误差及耐压设备,设计了配套的表位误差一致性标准设备和故障模拟装置,开发了用于该测试系统的控制软件。建立了校验数据分析模型,基于GUM算法给出了测试结果的测量不确定度分析过程。实验结果表明校验系统能够准确校验自动化检定流水线的电能参数,确保检测结果的多路输出一致性,考核整套自动化检定流水线的可靠性、准确性。     

一种民用实时监控系统研究与设计

随着我国经济的发展和社会的进步,机动车辆投放数量日益增加,干线公路交通量呈迅速增长,交通拥挤堵塞现象日趋严重变通事故频繁发生,安全交通、交通管理迫切需求对公路通行状态进行实时检测、信息发放。根据目前航空领域成熟的军用实时监控技术提出了一种民用实时监控系统,分析研究车辆识别技术,实现交通信息的实时数据采集,用于车流量分析以及交通阻塞预警,完成对采集的数据进行分析与信息发布,具有广阔的应用前景。