機車故障診斷系統

論文編號:ZD1248  論文字數:17613,頁數:58  附外文翻譯

摘   要

 本文以當代檢測技術和故障診斷技術為理論基礎，重點闡述了機車電線路智能檢測儀的研制過程，結合鐵路的實際情況，開發出了機車故障診斷系統。
 在目前我國機車故障檢測設備比較少的情況下，結合我國機車的型號和自動檢測技術在機車檢測領域中的實際應用狀況，研制了適合大多數機車型號的電線路智能檢測儀。該檢測儀采用壓降法原理完成對微歐級電阻的測量，電路結構采用四線制測量方法，從理論上消除了任何連接導線所引入的誤差；在誤差處理上，采用自動校準技術，消除系統的偏移誤差；對A/D轉換結果采用中值濾波的方法，消除系統的隨機誤差，最終使儀器的最小分辨率達到1μΩ，檢測誤差低于±0.5%。
 該儀器以PIC16C74單片機為核心，采用液晶顯示器，具備和系統機通信的能力，為滿足不同要求，該儀器采用設置門限值的方法完成電線路故障初步的診斷。
 該系統以機車故障檢測儀器檢測到的數據為原始數據，以故障診斷專家系統為處理機理，從而判斷機車不同部位的狀態，為機車的維修提供參考依據。

關鍵詞  機車  自動檢測  門限值  故障診斷
        智能儀器 

 
Title locomotive electric circuit intelligent detector
Abstract
Bases on contemporary detection technique and fault diagnosis technique, this text emphases expounds development process of the locomotive electric circuit intelligent detector, integrating Railway Office practice develop locomotive fault diagnosis system.
At present, the locomotive detection equipment is devoid, consociate locomotive model and application condition of auto detection technique on the locomotive detection field, develop the locomotive electric circuit intelligent detector which is suited for most locomotives. The detector adopts pressure drop principium to measure micro-ohm. Electric circuit structure adopts four-circuit measuring method, eliminate connection evocative error. In respect of error treatment, adopts auto calibration technique, buck excursion error of system. To transition result, employ median filtering the waves to stochastic error of system. Ultimately the detector least resolving power reaches 1μΩ, error less than ±0.5%.
The detector nucleus is PIC16C74, usingSMC1602A, possess corresponding capability with PC. In order to satisfy different request, the detector uses setting threshold to diagnose locomotive circuit.
With original data that the locomotive electric circuit intelligent detector measured and fault diagnosis expert system handling mechanism, the system judged locomotive different state, proffers reference for locomotive service. 

 Keywords  Locomotive   Automatic check   Threshold   Fault diagnosis
            Intelligent instrument

目錄
1 引言 1
1.1 我國鐵路機車維修體制的現狀 1
1.1.1 鐵路設備維修體制的發展 1
1.1.2 我國的鐵路機車維修體制 2
1.2 我國鐵路機車自動檢測設備的現狀 2
1.2.1 自動檢測技術概述 2
1.2.2 自動檢測技術與智能診斷在鐵路維修體制中的應用及前景 3
2 方案論證 5
2.1 項目要求 5
2.1.1 任務 5
2.1.2 要求 5
2.2 系統總體方案的確定 5
2.3 電阻檢測電路的確定： 6
3 硬件設計 7
3.1 系統介紹 7
3.1.1 RISC特點的CPU 7
3.1.2 外圍特點 8
3.1.3 微控制器特性 8
3.2 機車電線路智能檢測儀的工作原理 9
3.2.1 電阻測量電路 9
3.2.2 電阻/電壓變換電路 10
3.2.3 A/D轉換電路 13
3.2.4  PIC16C74單片機接口設計 14
4 系統軟件設計 19
4.1 機車電線路智能檢測儀系統軟件功能 19
4.1.1 系統目標 19
4.1.2 系統功能設計 19
4.1.3 系統的數據庫結構 19
4.2 系統軟件設計 21
4.2.1 主程序流程圖 21
4.2.2 檢測鍵程序流程圖 23
5 系統的誤差分析及故障算法 25
5.1 系統的誤差分析 25
5.1.1 分壓系數誤差 25
5.1.2 量化誤差 26
5.1.3 偏移誤差 27
5.2 自動校準技術及系統的誤差處理 27
5.2.1 自動校準原理 27
5.2.2 系統誤差處理 28
5.2.3 系統的誤差計算 29
5.3 系統抗干擾技術 30
5.3.1 硬件抗干擾措施 30
5.3.2 軟件抗干擾措施 30
5.4 故障診斷處理 31
5.4.1 故障診斷的方法 31
5.4.2 門限值的確定方法 31
6 總結 33
6.1 全文總結 33
致謝 34
參考文獻 35
附錄一 系統硬件圖 36
附錄二 程序清單 37