CN105302098A - 一种基于ietm的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道车辆维修保障领域，具体涉及一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法，主要包括：基于第五级IETM建立资料管理系统，将纸质的技术资料电子化，并将传统的专家经验系统化，便于普通维修人员诊断维修时调用；建立维修保障系统，形成层次分明的维修保障机制，进行数据挖掘充分利用部件故障数据；建立PMA（便携式辅助终端）系统，提高地铁车辆维修管理的信息化，电子化，提高诊断维修的互操作性；建立资产管理系统，将每一个部件纳入信息化管理范畴。本发明有效解决了地铁车辆的维修保障效率慢、信息化程度低的缺陷，建立一个信息化程度高的，互操作性强的地铁车辆维修保障平台。
Description
技术领域
本发明涉及地铁车辆的维修保障领域，具体地说，是一种利用IETM（交互式电子技术手册）以及射频RFID为基础的维修保障平台及其搭建方法。
背景技术
随着经济的不断发展，城市轨道交通在经济发展中担当的角色越来越重要。我国在最近几年大力发展城市轨道交通，在各大城市均建有或正在建设庞大的地铁网。由此对地铁车辆的维修保障能力也提出了更高的要求。地铁车辆的维修保障、资产管理、人员管理以及技术资料的管理等方面的加强也逐日提上日程。
目前的地铁维修保障体系主要是预防性计划检修制度结合事后维修，属于粗放式的维修保障方式，信息化程度偏低。随着地铁网的日益庞大，这种维修体系的弊端日益显露出来：维修效率偏低、维护费用高。目前，我国国内的地铁运营情况几乎都是亏损的，当然这其中有很多因素，但地铁设备的维护与检修占了很大一部分，而且随着地铁车辆的不断老化，这部分所占的比重越来越高。维修保障体系的信息化、智能化是发展的必然趋势。
IETM（交互式电子技术手册）技术是指将传统的纸张技术资料转化为数字形式存储在计算机中，再由适当的软件按照特定显示方式进行浏览的软件系统。使用IETM技术，使用者可利用超文本链接结构及全文检索等方式，快速方便地访问大量技术资料，同时由于可以在计算机或便携式终端（PMA）上使用视频、音频、彩色图像等多媒体战展现数据，极大地增强了信息的可理解性。结合专家诊断和智能排故技术，IETM可以对特定故障进行交互式的排故指导，给出用户相应的排故建议，增加了技术信息的使用率。本发明按照S1000D4.0标准的第五级标准进行设计。
物联网技术就是通过Internet将众多RFID应用系统连接起来并在广域网范围内对物品身份进行识别的分布式系统。RFID（射频识别）则是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种环境之下。RFID技术可同时识别多个标签，操作快捷方便。
发明内容
本发明的目的在于克服地铁车辆目前维修保障体系所带来的弊端，提出一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台及其搭建方法。
为实现以上目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，所述平台采用的IETM是基于S1000D4.0标准的第五级标准搭建的。具备专家智能分析以及智能诊断、排故功能；所述平台由资料管理系统、资产管理系统、人员管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统组成，资料管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供诊断维系建议以及技术资料；资产管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供部件履历以及备件库存信息；维修保障系统连接PMA系统，为PMA系统提供诊断和维修的信息，为资产管理系统提供数据挖掘的结论；PMA系统为维修保障提供故障记录资料，人员管理系统分别连接资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统，为其资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统提供人员信息支持；
所述的资料管理系统包括技术资料数据库、专家系统数据库和资料管理软件，用于储存和维护车辆部件的技术资料以及相关专家经验。资料管理软件负责更新维护技术资料数据库和专家系统数据库中的数据；
所述的资产管理系统包括资产信息数据库以及资产管理软件，用于储存和维护车辆段、车组、车辆部件等的基本信息；
所述的人员管理系统包括人员管理数据库和人员管理软件，用于储存和维护员工的基本信息以及维修人员的技能信息；；
所述的维修保障系统包括维修管理软件和故障信息管理数据库，用于负责地铁车辆的故障预测、诊断、维修，负责故障数据库的维护以及数据挖掘，负责故障维修的工卡管理；
所述的PMA系统，是便携式的维修辅助终端，帮助维修人员进行故障的诊断与维修工作。
本发明中，所述的技术资料数据库，负责存储地铁车辆部件的技术资料，所述的专家系统数据库，负责储存专家库的资料。
本发明中，所述的资产信息数据库主要记录部件的基本信息以及使用信息、地铁车辆段相关信息、地铁车辆车组号、车型等信息，所述的资产管理软件主要负责资产信息数据库的更新维护，涉及部件的信息更新、备件的录入与查找。
本发明中，所述的人员管理数据库主要分为人员管理和维修人员两部分，分别负责员工的基本信息管理以及维修人员的维修技能信息管理，所述的人员管理软件主要负责人员管理数据库的更新维护。
本发明中，所述的维修管理软件由诊断模块和预测模块构成：
（１）诊断模块：增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询；
（２）预测模块：可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测、备件库存分析。
本发明中，所述的故障信息管理数据库由故障记录、增强故障记录、任务分配记录、可靠性分析记录、运行安全评估记录、关键部件故障预测记录和备件库存分析记录组成。
本发明中，所述的PMA（便携式辅助终端）系统包括：技术资料查询模块、快速故障诊断模块、诊断资料查询模块、维修资料查询模块（工卡查询）、信号采集模块与故障记录传递功能组成。
本发明提出一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，具体步骤如下：
（１）：硬件准备如下：
服务器、电脑、基于安卓的平板电脑若干、RFID标签若干、RFID扫描仪（由于此平台搭建涉及问题较多，故展示简约化的搭建方法）；
（２）：将服务器搭建起来，在服务器中装入SQLServer2014，并在其中建立专家系统数据库、技术资料数据库、资产信息数据库、故障信息管理数据库和人员管理数据库；
（３）：搜集地铁车辆的技术资料，包括车辆的说明书、维修手册、操作手册、结构图、部件原理等资料。将它们编成电子文档，存入服务器中，并将保存的地址存入数据库中；
（４）：将列车的每一个部件上贴上RFID标签，并将它们进行编号，将每一个部件信息及其编号保存入资产信息数据库相应的表中；
（５）：在电脑上安装PMA系统（一个android软件）并安装RFID扫描仪的插件，使得PMA系统能够访问RFID扫描仪扫描的数据；
（６）：在服务器上发布网站，用于平板电脑与服务器之间的数据传递；
（７）：在电脑上安装资料管理软件、资产管理软件、人员管理软件、维修管理软件，并将电脑与服务器相连，使得这四个软件能够访问服务器数据库中的内容。
本发明中，资料管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）建立技术资料数据库，并创建表：系统、一级部件、二级部件、位置和部件图片信息；
（１.１）搜集地铁车辆的相关技术资料，包括：使用说明书、维修手册、维护手册、操作手册、部件原理说明书和部件结构图纸等；
（１.２）将技术资料编写成电子文档，保存在文件夹中，并将文档地址存入技术资料数据库对应的表中；
（２）搭建专家系统数据库
（２.１）建立专家系统数据库，并建立表：K近邻诊断资料、模糊诊断算法、故障模式、故障诊断图片信息和故障维修图片信息，其中：
故障模式：记录部件的故障模式、严酷度、故障描述以及故障诊断流程、故障维修工卡（故障诊断流程与故障诊断工卡均保存为Text格式，数据库中记录其文档地址）；故障诊断图片信息与故障维修图片信息：保存故障诊断与故障维修使用的图片资料。搜集专家系统数据库中的需要的上述资料，将部分资料制作成Text文档，并将储存地址保存到专家系统数据库相应的表中；
（３）编写资料管理软件
编写软件采用MicrosoftVisualStudio2015，采用的语言是C#语言，资料管理软件分为两部分：文档资料管理模块与专家系统诊断算法资料管理模块。其中：
（３.１）文档资料管理模块：涉及文本或图片相关的资料，均在此功能模块中进行更改维护，涉及技术资料数据库（IETMDatabase）的所有表；
（３.２）专家系统诊断算法资料管理模块：包含K近邻资料管理和模糊诊断资料管理，对诊断算法所需要的资料进行管理，涉及专家系统数据库的所有表。
本发明中，资产管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建资产信息数据库
（１.１）建立资产信息数据库，并创建表：部件供应商、部件基本信息、车辆段、车组号、车型，其中：
（１.１.１）部件供应商：主要记录部件供应商的信息；
（１.１.２）部件基本信息：主要记录部件的基本信息，包括：编号、名称、型号、厂家、购买日期、使用日期、所属系统、有效使用寿命等；
（１.１.３）车辆段：主要记录车辆段的相关信息；
（１.１.４）车组号：主要记录车辆段中车组号的信息；
（１.１.５）车型：主要记录车辆段中车型的信息；
（１.２）搜集部件、供应商、车辆段等相关的资料，并输入到资产信息数据库中；
（２）搭建资产管理软件包括部件信息模块、车型管理模块、车辆段管理模块和车组号管理模块；
部件信息模块：主要功能是查找、维护部件的基本信息，即资产信息数据库中部件基本信息的信息；
车型管理模块：更新资产信息数据库中车型的信息；
车辆段管理模块：更资产信息数据库中车辆段的信息；
车组号管理模块：更新资产信息数据库中车组号的信息。
本发明中，人员管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建人员管理数据库
（１.１）建立人员管理数据库，并创建用户信息表，维修人员信息表，其中：
用户信息表，主要记录员工的基本信息，包括：工号、密码、姓名、职位、部门、权限、备注等；维修人员信息表，主要记录维修人员的技能信息，包括：工号、姓名、系统（擅长维修）、一级部件、二级部件、故障模式；
（１．２）搜集员工的相关信息，输入人员管理数据库的表中；
（２）搭建人员管理软件
所述人员管理软件由人员管理模块和维修人员管理模块组成，人员管理模块与维修人员管理模块负责的不同方面的信息管理，其中：
人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中用户信息的信息；
维修人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中维修人员的信息。
本发明中，维修保障系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建故障信息管理数据库
（１.１）建立故障信息管理数据库，并建立表：故障记录、增强故障记录、任务分配记录、部件可靠性记录、运行安全性评估记录、故障预测记录、备件采购记录、大部件更换记录、动态检修记录、软件版本更换记录和技术改造记录，其中：
故障记录：主要负责储存部件的故障信息，方便维修诊断或数据分析时调用；
增强故障记录：主要负责储存快速故障诊断模块不能隔离的故障以及关键部件的信号分析数据，方便增强故障诊断模块调用；
任务分配记录：主要负责储存经增强故障诊断模块处理并分配维修人员后的故障记录；
部件可靠性记录：主要负责储存可靠性分析后得到的可靠性数据；
运行安全性评估记录：主要负责储存列车安全评估后得到的评估数据；
故障预测记录：主要负责储存列车关键部件的故障预测；
备件采购记录：主要负责储存列车备件的预测采购数目；
大部件更换记录：主要负责保存重大部件更换时的记录，方便以后查阅；
动态检修记录：负责动态检修时的记录保存；
软件版本更换记录：负责车辆软件版本更换时的记录保存；
技术改造记录：负责技术改造的记录保存；
（１.２）根据实际故障数据，将其规范化后输入对应表中；
（２）搭建维修管理软件
维修管理软件由故障诊断模块和故障预测模块构成；
（２.１）故障诊断模块：由增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询组成；
（２.１.１）增强故障诊断：利用原始状态数据提取特征值，为故障的增强诊断和故障预测提供数据支持。增强故障诊断采用的是K近邻算法，即调用专家系统数据库中K近邻诊断资料的相关数据，对采集的特征数据（存储在故障信息管理数据库的增强故障记录）进行故障归类；
（２.１.２）排故引导查询：诊断引导是查询专家系统数据库中故障模式的专家诊断经验，为故障的诊断做出合理的诊断步骤；
（２.１.３）维修任务发布：经过增强故障诊断后，根据部件名称以及故障类型查询人员管理数据库中维修人员的信息，并将维修任务发送到故障信息管理数据库的任务分配记录中，方便PMA调用；
（２.１.４）故障记录查询：设计查询故障信息管理数据库中故障记录的相关信息；
（２.１.５）技术资料查询：设计查询技术资料数据库中相关表的信息；
（２.２）故障预测模块：由可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测和备件库存分析组成，其中：
（２.２.１）可靠性分析：利用Weibull分布，对故障信息管理数据库中故障记录的部件故障信息进行分析，得到部件的可靠性数据，并存入故障信息管理数据库中部件可靠性记录中，方便决策；
（２.２.２）运行安全性评估：对列车各部件故障的严酷度进行分析并统筹，得出列车的安全性评估，将得出的评估数据存入故障信息管理数据库中运行安全性评估记录中；
（２.２.３）关键部件故障预测：对列车关键部件进行数据采集，并进行数据分析，预测关键部件的剩余寿命，预测故障类型等，存储在故障信息管理数据库中故障预测记录中；
（２.２.４）备件库存分析：根据故障信息管理数据库中故障记录的部件故障信息进行分析，得到未来三个月需要采购的备件种类与数目，并存入故障信息管理数据库中备件采购记录中。
本发明中，PMA(便携式辅助终端)系统的搭建，具体步骤如下：
PMA(便携式辅助终端)系统由技术资料查询模块、快速故障诊断模块、排故引导模块、维修资料查询模块（工卡查询）、信号采集模块与资料传递功能组成；
（１）搭建技术资料查询模块
设计查询技术资料数据库中相关表的信息；
（２）搭建快速故障诊断模块
（２.１）快速故障诊断采用的是模糊诊断算法，利用专家经验、故障现象与故障类型之间的权重关系，形成模糊诊断矩阵，输入故障现象矩阵进行计算，得出诊断的故障类型；
（２.２）诊断过程中调用专家系统数据库中模糊诊断算法中的数据（故障现象、故障类型、模糊诊断矩阵3种数据）；
（２.３）诊断过程中调用专家系统数据库中故障类型，查看诊断专家经验以及维修工卡（若可以立即维修的简单故障）；
（２.４）诊断结束后，故障记录上传到故障信息管理数据库中故障记录中；
（３）维修资料查询模块
（３.１）若快速诊断过程中诊断为可立即维修的简单故障，可立即查询维修工卡，进行及时维修，调用专家系统数据库中故障类型中维修工卡数据；
（３.２）根据任务分配信息，调用专家系统数据库中故障类型中维修工卡进行维修，根据故障现象或采集的传感器信号，先利用诊断算法进行故障诊断，然后通过专家库将维修工卡调给维修人员，维修人员参照具体的维修步骤完成维修，并做好记录工作；
（４）信号采集模块
（４.１）通过PMA的RFID扫描装置，扫描贴在部件上的RFID标签，读取部件的基本信息，包括：编号、名称、所属系统、型号等等；
（４.２）采集关键部件内置的传感器所采集的信号，并将其发送到故障信息管理数据库的增强故障记录中；
（５）资料传递功能
资料传递功能内置于其他的模块之内，只要负责PMA与数据库之间的数据传递功能。
本发明的有益效果在于：基于第五级IETM建立资料管理系统，将纸质的技术资料电子化，并将传统的专家经验系统化，便于普通维修人员诊断维修时调用；建立维修保障系统，形成层次分明的维修保障机制，进行数据挖掘充分利用部件故障数据；建立PMA（便携式辅助终端）系统，提高地铁车辆维修管理的信息化，电子化，提高诊断维修的互操作性；建立资产管理系统，将每一个部件纳入信息化管理范畴。本发明有效解决了地铁车辆的维修保障效率慢、信息化程度低的缺陷，建立一个信息化程度高的，互操作性强的地铁车辆维修保障平台。
附图说明
图1为维修保障平台结构图;
图2为资产管理系统结构图;
图3为维修保障系统结构图;
图4为状态数据处理流程图;
图5为增强故障诊断流程图;
图6为故障预测流程图;
图7为快速故障诊断流程图;
图8为故障维修模式示意图;
图9为综合诊断系统业务流程图。
图中标号：1为资料管理系统，2为资产管理系统，3为人员管理系统，4为维修保障系统，5为PMA系统，6为资料管理软件，7为技术资料数据库，8为专家系统数据库，9为资产信息数据库，10为资产管理软件，11为人员管理数据库，12为人员管理软件，13为故障信息管理数据库，14为维修管理软件，15部件信息模块，16为车型管理模块，17为车辆段管理模块，18为车组号管理模块，19为故障诊断模块，20为故障预测模块，21为数据库服务器，22为车载中央维护系统，23为快速诊断模块，24为信号采集模块，25为排故引导模块，26为维修资料查询模块（工卡查询模块）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例１：如图1所示，本发明的整体布局分为五大块，需要分别搭建：资料管理系统、资产管理系统、人员管理系统、维修保障系统、PMA（便携式维修辅助终端）系统。（本发明中数据库中的表可能与具体情况不完全一致，但保护范围不仅仅局限于下文数据库中的这些表）
S01，资料管理系统的搭建
资料管理系统由技术资料数据库、专家系统数据库和资料管理软件组成。
S0101，搭建技术资料数据库
(1)建立技术资料数据库（IETMDatabase），并创建表：系统（Sys_System）、一级部件（Sys_ComponentOne）、二级部件（Sys_ComponentTwo）、位置（Sys_Location）和部件图片信息（Sys_Photo）；
(2)搜集地铁车辆的相关技术资料，包括：使用说明书、维修手册、维护手册、操作手册、部件原理说明书、部件结构图纸等；
(3)将技术资料编写成电子文档，保存在文件夹中，并将文档地址存入技术资料数据库对应的表中。（为了便于管理，技术资料不直接放入数据库中）
S0102，搭建专家系统数据库
(1)建立专家系统数据库（ExpertDatabase），并建立表：K近邻诊断资料(k_NN_Diagnosis)、模糊诊断算法(Sys_Fuzzy_Diagnosis)、故障模式（Sys_FaultStyle）、故障诊断图片信息（Sys_FaultStyle_Diagnosis_Photo）和故障维修图片信息（Sys_FaultStyle_Maintenance_Photo），其中：
1)K近邻诊断资料（k_NN_Diagnosis）：K近邻诊断的数据资料（具体见下文增强故障诊断）；
2)模糊诊断算法(Sys_Fuzzy_Diagnosis)：模糊诊断的数据资料（具体见下文快速故障诊断）；
3)故障模式（Sys_FaultStyle）：记录部件的故障模式、严酷度、故障描述以及故障诊断流程、故障维修工卡（故障诊断流程与故障诊断工卡均保存为Text格式，数据库中记录其文档地址）；
4)故障诊断图片信息（Sys_FaultStyle_Diagnosis_Photo）与故障维修图片信息（Sys_FaultStyle_Maintenance_Photo）：保存故障诊断与故障维修使用的图片资料。
(2)搜集专家系统数据库中的需要的上述资料，将部分资料制作成Text文档，并将储存地址保存到专家系统数据库相应的表中。
S0103，编写资料管理软件
编写软件采用MicrosoftVisualStudio2015，采用的语言是C#语言（下文中的相关软件同上）
资料管理软件分为两部分：文档资料管理模块与专家系统诊断算法资料管理模块。其中：
(1)文档资料管理模块：涉及文本或图片相关的资料，均在此功能模块中进行更改维护，涉及技术资料数据库（IETMDatabase）的所有表。
(2)专家系统诊断算法资料管理模块：包含K近邻资料管理和模糊诊断资料管理，对诊断算法所需要的资料进行管理，涉及专家系统数据库（ExpertDatabase）的所有表。
S02，资产管理系统的搭建
资产管理系统由资产信息数据库以及资产管理软件组成。具体资产管理系统结构图如图2所示。
S0201，搭建资产信息数据库
(1)建立资产信息数据库（AssetDatabase），并创建表：部件供应商（ComponentSupplier）、部件基本信息（Sys_ComponentInformatiom）、车辆段（Sys_Station）、车组号（Sys_TrainNamber）、车型（Sys_TrainStyle），其中：
1)部件供应商（ComponentSupplier）：主要记录部件供应商的信息；
2)部件基本信息（Sys_ComponentInformatiom）：主要记录部件的基本信息，包括：编号、名称、型号、厂家、购买日期、使用日期、所属系统、有效使用寿命等；
3)车辆段（Sys_Station）：主要记录车辆段的相关信息；
4)车组号（Sys_TrainNamber）：主要记录车辆段中车组号的信息；
5)车型（Sys_TrainStyle）：主要记录车辆段中车型的信息。
(2)搜集部件、供应商、车辆段等相关的资料，并输入数据库中。
S0202，搭建资产管理软件
资产管理软件由部件信息模块、车型管理模块、车辆段管理模块、车组号管理模块组成，其中：
（２）部件信息模块：主要功能是查找、维护部件的基本信息，即资产信息数据库（AssetDatabase）中表部件基本信息（Sys_ComponentInformatiom）的信息；
（３）车型管理模块：更新资产信息数据库（AssetDatabase）中车型（Sys_TrainStyle）的信息；
（４）车辆段管理模块：更资产信息数据库（AssetDatabase）中车辆段（Sys_Station）的信息；
（５）车组号管理模块：更新资产信息数据库（AssetDatabase）中车组号（Sys_TrainNamber）的信息；
S03，人员管理系统的搭建
人员管理系统是由人员管理数据库和人员管理软件组成。
S0301，搭建人员管理数据库
(1)建立人员管理数据库（UserDatabase），并创建表：用户信息（Sys_UserInfo），维修人员（Sys_MaintainPersonnel），其中：
1)用户信息（Sys_UserInfo）：主要记录员工的基本信息，包括：工号、密码、姓名、职位、部门、权限、备注等；
2)维修人员（Sys_MaintainPersonnel）：主要记录维修人员的技能信息，包括：工号、姓名、系统（擅长维修）、一级部件、二级部件、故障模式。
(2)搜集员工的相关信息，输入数据库的表中。
S0302，搭建人员管理软件
人员管理软件由人员管理模块和维修人员管理模块组成，人员管理模块与维修人员管理模块负责的不同方面的信息管理，其中：
(1)人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中用户信息（Sys_UserInfo）的信息；
(2)维修人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中维修人员（Sys_MaintainPersonnel）的信息；
S04，维修保障系统的搭建
维修保障系统是由故障信息管理数据库和维修管理软件组成。维修保障系统结构图如图3所示。
S0401，搭建故障信息管理数据库
(1)建立故障信息管理数据库（FaultDatabase），并建立表：故障记录（Sys_FaultRecord）、增强故障记录（Sys_EnhanceFaultRecord）、任务分配记录（Sys_TaskRelease）、部件可靠性记录（Sys_ComponentRaliability）、运行安全性评估记录（Sys_SafetyAssessment）、故障预测记录（Sys_FailurePrediction）、备件采购记录（Sys_ComponentProcurement）、大部件更换记录（Sys_BigComponentChangeRecord）、动态检修记录（Sys_DynamicOverhaul）、软件版本更换记录（Sys_SoftwareVersion）、技术改造记录（Sys_TechnicalTransformation），其中：
1)故障记录(Sys_FaultRecord)：主要负责储存部件的故障信息，方便维修诊断或数据分析时调用。
2)增强故障记录(Sys_EnhanceFaultRecord)：主要负责储存快速故障诊断模块不能隔离的故障以及关键部件的信号分析数据，方便增强故障诊断模块调用。
3)任务分配记录（Sys_TaskRelease）：主要负责储存经增强故障诊断模块处理并分配维修人员后的故障记录。
4)部件可靠性记录（Sys_ComponentRaliability）：主要负责储存可靠性分析后得到的可靠性数据。
5)运行安全性评估记录（Sys_SafetyAssessment）：主要负责储存列车安全评估后得到的评估数据。
6)故障预测记录（Sys_FailurePrediction）：主要负责储存列车关键部件的故障预测。
7)备件采购记录（Sys_ComponentProcurement）：主要负责储存列车备件的预测采购数目。
8)大部件更换记录（Sys_BigComponentChangeRecord）：主要负责保存重大部件更换时的记录，方便以后查阅。
9)动态检修记录（Sys_DynamicOverhaul）：负责动态检修时的记录保存。
10)软件版本更换记录（Sys_SoftwareVersion）：负责车辆软件版本更换时的记录保存。
11)技术改造记录（Sys_TechnicalTransformation）：负责技术改造的记录保存。
(2)根据实际故障数据，将其规范化后输入对应表中。
S0402，搭建维修管理软件
维修管理软件主要由：故障诊断模块和故障预测模块构成。其中：
(1)故障诊断模块：由增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询组成。其中：
1)增强故障诊断：状态数据处理流程图如图4所示，利用原始状态数据提取特征值，为故障的增强诊断和故障预测提供数据支持。增强故障诊断采用的是K近邻算法，即调用专家系统数据库（ExpertDatabase）中表K近邻诊断资料(k_NN_Diagnosis)的相关数据（已知故障特征数据以及对应的故障类型），对采集的特征数据（存储在故障信息管理数据库（FaultDatabase）的表增强故障记录(Sys_EnhanceFaultRecord)中）进行故障归类。增强故障诊断流程如图5所示。
2)排故引导查询：诊断引导是查询专家系统数据库（ExpertDatabase）中表故障模式（Sys_FaultStyle）的专家诊断经验，为故障的诊断做出合理的诊断步骤。
3)维修任务发布：经过增强故障诊断后，根据部件名称以及故障类型查询人员管理数据库表维修人员（Sys_MaintainPersonnel）中的维修人员信息，并将维修任务发送到故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表任务分配（Sys_TaskRelease），方便PMA调用。
4)故障记录查询：设计查询故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表故障记录（Sys_FaultRecord）的相关信息。
5)技术资料查询：设计查询技术资料数据库（IETMDatabase）中相关表的信息。
(2)故障预测模块：由可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测、备件库存分析组成，其中：
1)可靠性分析：利用Weibull分布，对故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表故障记录（Sys_FaultRecord）的部件故障信息进行分析，得到部件的可靠性数据，并存入故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表部件可靠性记录（Sys_ComponentRaliability）中，方便决策；
2)运行安全性评估：对列车各部件故障的严酷度进行分析并统筹，得出列车的安全性评估，将得出的评估数据存入故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表运行安全性评估记录（Sys_SafetyAssessment）中；
3)关键部件故障预测：对列车关键部件进行数据采集，并进行数据分析，预测关键部件的剩余寿命，预测故障类型等，存储在故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表故障预测记录（Sys_FailurePrediction）中，故障预测流程如图6所示；
4)备件库存分析：根据故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表故障记录（Sys_FaultRecord）的部件故障信息进行分析，得到未来三个月需要采购的备件种类与数目，并存入故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表备件采购记录（Sys_ComponentProcurement）中。
S05，PMA(便携式辅助终端)系统的搭建
由技术资料查询模块、快速故障诊断模块、排故引导模块、维修资料查询模块（工卡查询）、信号采集模块与资料传递功能组成。
S0501，搭建技术资料查询模块
设计查询技术资料数据库数据库（IETMDatabase）中相关表的信息。
S0502，搭建快速故障诊断模块
(1)快速故障诊断采用的是模糊诊断算法，利用专家经验故障现象与故障类型之间的权重关系，形成模糊诊断矩阵，输入故障现象矩阵进行计算，得出诊断的故障类型。快速故障诊断流程图如图7所示；
(2)诊断过程中调用专家系统数据库（ExpertDatabase）中表模糊诊断算法(Sys_Fuzzy_Diagnosis)中的数据（故障现象、故障类型、模糊诊断矩阵3种数据）；
(3)诊断过程中调用专家系统数据库（ExpertDatabase）中表故障类型（Sys_FaultStyle），查看诊断专家经验以及维修工卡（若可以立即维修的简单故障）；
(4)诊断结束后，故障记录上传到故障信息管理数据库（FaultDatabase）中表故障记录（Sys_FaultRecord）中。
S0503，维修资料查询模块
(1)若快速诊断过程中诊断为可立即维修的简单故障，可以立即查询维修工卡，进行及时维修，调用专家系统数据库（ExpertDatabase）中表故障类型（Sys_FaultStyle）中维修工卡数据。
(2)根据任务分配信息，调用专家系统数据库（ExpertDatabase）中表故障类型（Sys_FaultStyle）中维修工卡进行维修。其故障维修模式如图8所示，根据故障现象或采集的传感器信号，先利用诊断算法进行故障诊断，然后通过专家库将维修工卡调给维修人员，维修人员参照具体的维修步骤完成维修，并做好记录工作。
S0504，信号采集模块
(1)通过PMA的RFID扫描装置，扫描贴在部件上的RFID标签，读取部件的基本信息，包括：编号、名称、所属系统、型号等等。
(2)采集关键部件内置的传感器所采集的信号，并将其发送到故障信息管理数据库（FaultDatabase）的表增强故障记录(Sys_EnhanceFaultRecord)中。
S0505，资料传递功能
资料传递功能内置于其他的模块之内，只要负责PMA与数据库之间的数据传递功能。
至此，本发明综合诊断系统业务流程图如图9所示。主要包括故障及状态数据的生成及下载、快速故障诊断、增强故障诊断、故障预测四个工作阶段，其中：
(1)阶段一：故障及状态数据的生成及下载
列车在工作过程中，其中央维护系统持续对各成员系统进行自检测。当监测到故障时，车载CMS根据严酷度进行处理后向中央告警系统发送警告信息在显示器上显示，记录故障信息和异常并对故障信息进行综合处理后生成简单故障代码。
检修人员使用PMA设备从车载CMS下载故障信息（有故障码的故障信息）并保存在PMA上，下载状态数据并传送给远程管理中心（故障信息管理数据库（FaultDatabase）中），同时记录司机和检修人员观察到的故障信息（可能只有故障现象）。
(2)阶段二：快速故障诊断
快速故障诊断主要在检查和排故现场根据故障的现象、故障发生时机等进行故障的快速诊断。主要针对一些简单、浅显故障对象。
列车在进库后，检修人员使用PMA首先获取故障现象信息（司机观察到的故障记录），首先通过IETM手册隔离出故障，如果有匹配类型则获取故障件以及故障的类型和排故方法，如果没有匹配案例则利用模糊算法进行故障诊断。检修人员从维修工卡中获取故障件的排故方案，获取排故所需的时间和资源，根据维修条件、维修难度以及故障严酷度判断是否可以立即维修。如果可以排故则按照IETM手册进行排故，如果不能排故则反馈给远程综合诊断系统进行维修工作安排。
如果检修人员无法进行快速故障诊断，未能隔离故障件，则通知维修计划人员调整任务，并将故障数据交给维修保障系统进行增强故障诊断。
快速故障诊断系统驻留在PMA设备上，由检修人员使用。快速故障诊断的业务流程如图7所示。
(3)阶段三：增强故障诊断
增强故障诊断针对快速故障诊断无法隔离的故障，以及状态监控采集的数据，采用K近邻诊断算法，给出可能的故障模式。维修计划人员可以根据增强故障诊断的诊断结果进行单辆列车修复性维修的工作预测，安排相应工作。
增强故障诊断驻留在维修保障系统上，由专门的专家使用。增强故障诊断的业务流程如图5所示
(4)阶段四：故障预测
对于无法确认故障但存在异常现象的情况，可以进行故障预测，预测的主要成果是给出关键部件/系统的剩余可用时间(RUL-RemainingUsefulLife或者TTF-TimeToFailure)，维修计划人员根据预测结果提前安排关键件的排故任务，并预先准备资源。
故障预测驻留在维修保障系统上，由专门的专家使用。故障预测的业务流程如图6所示
维修保障平台的搭建方法，具体步骤如下：
一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建，需要硬件如下：服务器、台式机、基于安卓的平板电脑若干、RFID标签若干、RFID扫描仪（由于此平台搭建涉及问题较多，故展示简约化的搭建方法）。
步骤一：将服务器搭建起来，在服务器中装入SQLServer2014，并在其中建立专家系统数据库、技术资料数据库、资产信息数据库、故障信息管理数据库和人员管理数据库。
步骤二：搜集地铁车辆的技术资料，包括车辆的说明书、维修手册、操作手册、结构图、部件原理等资料。将他们编成电子文档，存入服务器中，并将保存的地址存入数据库中；
步骤三：将列车的每一个部件上贴上RFID标签，并将它们进行编号，将每一个部件信息及其编号保存入资产信息数据库相应的表中；
步骤四：在平板电脑上安装PMA系统（一个android软件）并安装RFID扫描仪的插件，使得PMA系统能够访问RFID扫描仪扫描的数据；
步骤五：在服务器上发布网站，用于平板电脑与服务器之间的数据传递；
步骤六：在台式机上安装资料管理软件、资产管理软件、人员管理软件、维修管理软件，并将台式机与服务器相连，使得这四个软件能够访问服务器数据库中的内容。
至此，一个简约化的平台搭建完成，若要具体应用到实际，需根据此平台进行扩充。
本领域的技术人员将会意识到，这里所述的具体实施方法是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的简化的陈述。本领域的技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (13)
1.一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于：所述平台采用的IETM是基于S1000D4.0标准的第五级标准搭建的，具备专家智能分析以及智能诊断、排故功能；所述平台由资料管理系统、资产管理系统、人员管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统组成，资料管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供诊断维系建议以及技术资料；资产管理系统分别连接PMA系统和维修保障系统，为PMA系统和维修保障系统提供部件履历以及备件库存信息；维修保障系统连接PMA系统，为PMA系统提供诊断和维修的信息，为资产管理系统提供数据挖掘的结论；PMA系统为维修保障提供故障记录资料，人员管理系统分别连接资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统，为其资料管理系统、资产管理系统、维修保障系统以及PMA（便携式维修辅助终端）系统提供人员信息支持；
所述的资料管理系统包括技术资料数据库、专家系统数据库和资料管理软件，用于储存和维护车辆部件的技术资料以及相关专家经验；资料管理软件负责更新维护技术资料数据库和专家系统数据库中的数据；
所述的资产管理系统包括资产信息数据库以及资产管理软件，用于储存和维护车辆段、车组、车辆部件等的基本信息；
所述的人员管理系统包括人员管理数据库和人员管理软件，用于储存和维护员工的基本信息以及维修人员的技能信息；
所述的维修保障系统包括维修管理软件和故障信息管理数据库，用于负责地铁车辆的故障预测、诊断、维修，负责故障数据库的维护以及数据挖掘，负责故障维修的工卡管理；
所述的PMA系统，是便携式的维修辅助终端，帮助维修人员进行故障的诊断与维修工作。
2.根据权利要求１所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于，所述的技术资料数据库，负责存储地铁车辆部件的技术资料，所述的专家系统数据库，负责储存专家库的资料。
3.根据权利要求１所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于，所述的资产信息数据库主要记录部件的基本信息以及使用信息、地铁车辆段相关信息、地铁车辆车组号、车型等信息，所述的资产管理软件主要负责资产信息数据库的更新维护，涉及部件的信息更新、备件的录入与查找。
4.根据权利要求１所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于，所述的人员管理数据库主要分为人员管理和维修人员两部分，分别负责员工的基本信息管理以及维修人员的维修技能信息管理，所述的人员管理软件主要负责人员管理数据库的更新维护。
5.根据权利要求1所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于所述的维修管理软件由诊断模块和预测模块构成：
（１）诊断模块：增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询；
（２）预测模块：可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测、备件库存分析。
6.根据权利要求１所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于，所述的故障信息管理数据库由故障记录、增强故障记录、任务分配记录、可靠性分析记录、运行安全评估记录、关键部件故障预测记录和备件库存分析记录组成。
7.根据权利要求1所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台，其特征在于，所述的PMA（便携式辅助终端）系统包括：技术资料查询模块、快速故障诊断模块、诊断资料查询模块、维修资料查询模块（工卡查询）、信号采集模块与故障记录传递功能组成。
8.一种如权利要求1所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于具体步骤如下：
（１）：硬件准备如下：
服务器、电脑、基于安卓的平板电脑若干、RFID标签若干、RFID扫描仪;
（２）：将服务器搭建起来，在服务器中装入SQLServer2014，并在其中建立专家系统数据库、技术资料数据库、资产信息数据库、故障信息管理数据库和人员管理数据库;
（３）：搜集地铁车辆的技术资料，包括车辆的说明书、维修手册、操作手册、结构图和部件原理，将它们编成电子文档，存入服务器中，并将保存的地址存入数据库中；
（４）：将列车的每一个部件上贴上RFID标签，并将它们进行编号，将每一个部件信息及其编号保存入资产信息数据库相应的表中；
（５）：在电脑上安装PMA系统（一个android软件）并安装RFID扫描仪的插件，使得PMA系统能够访问RFID扫描仪扫描的数据；
（６）：在服务器上发布网站，用于平板电脑与服务器之间的数据传递；
（７）：在电脑上安装资料管理软件、资产管理软件、人员管理软件、维修管理软件，并将电脑与服务器相连，使得这四个软件能够访问服务器数据库中的内容。
9.根据权利要求８所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于资料管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）建立技术资料数据库，并创建表：系统、一级部件、二级部件、位置和部件图片信息；
（１.１）搜集地铁车辆的相关技术资料，包括：使用说明书、维修手册、维护手册、操作手册、部件原理说明书和部件结构图纸；
（１.２）将技术资料编写成电子文档，保存在文件夹中，并将文档地址存入技术资料数据库对应的表中；
（２）搭建专家系统数据库
（２.１）建立专家系统数据库，并建立表：K近邻诊断资料、模糊诊断算法、故障模式、故障诊断图片信息和故障维修图片信息，其中：
故障模式：记录部件的故障模式、严酷度、故障描述以及故障诊断流程、故障维修工卡（故障诊断流程与故障诊断工卡均保存为Text格式，数据库中记录其文档地址）；故障诊断图片信息与故障维修图片信息：保存故障诊断与故障维修使用的图片资料；
搜集专家系统数据库中的需要的上述资料，将部分资料制作成Text文档，并将储存地址保存到专家系统数据库相应的表中；
（３）编写资料管理软件
编写软件采用MicrosoftVisualStudio2015，采用的语言是C#语言，资料管理软件分为两部分：文档资料管理模块与专家系统诊断算法资料管理模块；
其中：
（３.１）文档资料管理模块：涉及文本或图片相关的资料，均在此功能模块中进行更改维护，涉及技术资料数据库（IETMDatabase）的所有表；
（３.２）专家系统诊断算法资料管理模块：包含K近邻资料管理和模糊诊断资料管理，对诊断算法所需要的资料进行管理，涉及专家系统数据库的所有表。
10.根据权利要求８所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于资产管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建资产信息数据库
（１.１）建立资产信息数据库，并创建表：部件供应商、部件基本信息、车辆段、车组号、车型，其中：
（１.１.１）部件供应商：主要记录部件供应商的信息；
（１.１.２）部件基本信息：主要记录部件的基本信息，包括：编号、名称、型号、厂家、购买日期、使用日期、所属系统、有效使用寿命等；
（１.１.３）车辆段：主要记录车辆段的相关信息；
（１.１.４）车组号：主要记录车辆段中车组号的信息；
（１.１.５）车型：主要记录车辆段中车型的信息；
（１.２）搜集部件、供应商、车辆段等相关的资料，并输入到资产信息数据库中；
（２）搭建资产管理软件包括部件信息模块、车型管理模块、车辆段管理模块和车组号管理模块；
部件信息模块：主要功能是查找、维护部件的基本信息，即资产信息数据库中部件基本信息的信息；
车型管理模块：更新资产信息数据库中车型的信息；
车辆段管理模块：更资产信息数据库中车辆段的信息；
车组号管理模块：更新资产信息数据库中车组号的信息。
11.根据权利要求８所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于人员管理系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建人员管理数据库
（１.１）建立人员管理数据库，并创建用户信息表，维修人员信息表，其中：
用户信息表：主要记录员工的基本信息，包括：工号、密码、姓名、职位、部门、权限、备注等；维修人员信息表：主要记录维修人员的技能信息，包括：工号、姓名、系统（擅长维修）、一级部件、二级部件、故障模式；
（１．２）搜集员工的相关信息，输入人员管理数据库的表中；
（２）搭建人员管理软件
所述人员管理软件由人员管理模块和维修人员管理模块组成，人员管理模块与维修人员管理模块负责的不同方面的信息管理，其中：
人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中用户信息的信息；
维修人员管理模块：主要负责维护更新人员管理数据库中维修人员的信息。
12.根据权利要求８所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于维修保障系统的搭建，具体步骤如下：
（１）搭建故障信息管理数据库
（１.１）建立故障信息管理数据库，并建立相应表：故障记录、增强故障记录、任务分配记录、部件可靠性记录、运行安全性评估记录、故障预测记录、备件采购记录、大部件更换记录、动态检修记录、软件版本更换记录和技术改造记录，其中：
故障记录：主要负责储存部件的故障信息，方便维修诊断或数据分析时调用；
增强故障记录：主要负责储存快速故障诊断模块不能隔离的故障以及关键部件的信号分析数据，方便增强故障诊断模块调用；
任务分配记录：主要负责储存经增强故障诊断模块处理并分配维修人员后的故障记录；
部件可靠性记录：主要负责储存可靠性分析后得到的可靠性数据；
运行安全性评估记录：主要负责储存列车安全评估后得到的评估数据；
故障预测记录：主要负责储存列车关键部件的故障预测；
备件采购记录：主要负责储存列车备件的预测采购数目；
大部件更换记录：主要负责保存重大部件更换时的记录，方便以后查阅；
动态检修记录：负责动态检修时的记录保存；
软件版本更换记录：负责车辆软件版本更换时的记录保存；
技术改造记录：负责技术改造的记录保存；
（１.２）根据实际故障数据，将其规范化后输入对应表中；
（２）搭建维修管理软件
维修管理软件由故障诊断模块和故障预测模块构成；
（２.１）故障诊断模块：由增强故障诊断、排故引导查询、维修任务发布、故障记录查询、技术资料查询组成；
（２.１.１）增强故障诊断：利用原始状态数据提取特征值，为故障的增强诊断和故障预测提供数据支持，增强故障诊断采用的是K近邻算法，即调用专家系统数据库中K近邻诊断资料的相关数据，对采集的特征数据进行故障归类；
（２.１.２）排故引导查询：诊断引导是查询专家系统数据库中故障模式的专家诊断经验，为故障的诊断做出合理的诊断步骤；
（２.１.３）维修任务发布：经过增强故障诊断后，根据部件名称以及故障类型查询人员管理数据库中的维修人员信息，并将维修任务发送到故障信息管理数据库中进行任务分配，方便PMA调用；
（２.１.４）故障记录查询：设计查询故障信息管理数据库中故障记录的相关信息；
（２.１.５）技术资料查询：设计查询技术资料数据库中相关表的信息；
（２.２）故障预测模块：由可靠性分析、运行安全性评估、关键部件故障预测和备件库存分析组成，其中：
（２.２.１）可靠性分析：利用Weibull分布，对故障信息管理数据库中部件的故障信息进行分析，得到部件的可靠性数据，并存入故障信息管理数据库的部件可靠性记录中，方便决策；
（２.２.２）运行安全性评估：对列车各部件故障的严酷度进行分析并统筹，得出列车的安全性评估，将得出的评估数据存入故障信息管理数据库中的运行安全性评估记录中；
（２.２.３）关键部件故障预测：对列车关键部件进行数据采集，并进行数据分析，预测关键部件的剩余寿命，预测故障类型等，存储在故障信息管理数据库中的故障预测记录中；
（２.２.４）备件库存分析：根据故障信息管理数据库中故障记录的部件故障信息进行分析，得到未来三个月需要采购的备件种类与数目，并存入故障信息管理数据库中备件采购记录中。
13.根据权利要求８所述的一种基于IETM的地铁车辆互操作维修保障平台的搭建方法，其特征在于PMA(便携式辅助终端)系统的搭建，具体步骤如下：
PMA(便携式辅助终端)系统由技术资料查询模块、快速故障诊断模块、排故引导模块、维修资料查询模块（工卡查询）、信号采集模块与资料传递功能组成；
（１）搭建技术资料查询模块
设计查询技术资料数据库中相关表的信息；
（２）搭建快速故障诊断模块
（２.１）快速故障诊断采用的是模糊诊断算法，利用专家经验、故障现象与故障类型之间的权重关系，形成模糊诊断矩阵，输入故障现象矩阵进行计算，得出诊断的故障类型；
（２.２）诊断过程中调用专家系统数据库中模糊诊断算法中的数据（故障现象、故障类型、模糊诊断矩阵3种数据）；
（２.３）诊断过程中调用专家系统数据库中故障类型，查看诊断专家经验以及维修工卡（若可以立即维修的简单故障）；
（２.４）诊断结束后，故障记录上传到故障信息管理数据库中的故障记录中；
（３）维修资料查询模块
（３.１）若快速诊断过程中诊断为可立即维修的简单故障，可立即查询维修工卡，进行及时维修，调用专家系统数据库故障类型中维修工卡数据；
（３.２）根据任务分配信息，调用专家系统数据库中故障类型的维修工卡进行维修；根据故障现象或采集的传感器信号，先利用诊断算法进行故障诊断，然后通过专家库将维修工卡调给维修人员，维修人员参照具体的维修步骤完成维修，并做好记录工作；
（４）信号采集模块
（４.１）通过PMA的RFID扫描装置，扫描贴在部件上的RFID标签，读取部件的基本信息，包括：编号、名称、所属系统、型号；
（４.２）采集关键部件内置的传感器所采集的信号，并将其发送到故障信息管理数据库的增强故障记录中；
（５）资料传递功能
资料传递功能内置于其他的模块之内，只要负责PMA与数据库之间的数据传递功能。
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Cited By (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105974904A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 地铁车辆安全防护系统及其方法 |
| CN106096214A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-09 | 杨志强 | 一种基于间接测温方式的开关柜故障模糊诊断方法 |
| CN106326126A (zh) * | 2016-08-27 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种智能集成ietm开发平台内外部接口的系统及方法 |
| CN106444716A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-22 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 车辆故障诊断维修方法、服务器及维修中心 |
| CN106569482A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-19 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 车辆故障诊断维修方法、服务器及维修中心 |
| CN106779101A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 中国直升机设计研究所 | 一种基于ffd和imis技术的地面数据处理系统 |
| CN106828969A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 烟台南山学院 | 一种民航飞机故障远程传输和智能分析支持系统 |
| CN107886141A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 北京建筑大学 | 一种检修作业远端支持与引导系统及方法 |
| CN108153906A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-12 | 武汉创牛科技有限公司 | 一种车辆运行中故障模式危害度查询系统 |
| CN108764491A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-11-06 | 中国民用航空飞行学院 | 综合航电系统的维修方案 |
| CN108764402A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 珠海长园共创软件技术有限公司 | 一种轨道车辆的检修系统及轨道车辆 |
| CN108764496A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 重庆大学 | 数控机床故障维修及可靠性分析系统 |
| CN108932358A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-04 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种确定威布尔型单元后续备件需求量的方法 |
| CN109144033A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种采集设备零部件更换记录的方法及空调系统 |
| CN109214526A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-15 | 上海工程技术大学 | 一种轨道交通车辆模块大修作业信息跟踪系统及方法 |
| CN109509134A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-22 | 株洲中车电气科技有限公司 | 应用于交-直流机车上的应急故障处理指导系统及方法 |
| CN109614143A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 上海精密计量测试研究所 | Ietm浏览器中自动生成故障流程图的开发方法 |
| CN110376003A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 中南大学 | 基于bim的智能列车整车服役寿命预测方法及其系统 |
| CN110533197A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-03 | 湖南联诚轨道装备有限公司 | 一种ram数据收集、管理和分析系统 |
| CN110610281A (zh) * | 2019-11-18 | 2019-12-24 | 江苏中苏智能制造有限公司 | 一种智能泵站管理平台 |
| CN110852457A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-28 | 成都铁安科技有限责任公司 | 地铁车辆运维系统 |
| CN111222754A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-06-02 | 广州航天海特系统工程有限公司 | 一种处理地铁系统故障的方法、装置、设备和存储介质 |
| CN113011615A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-22 | 贵州兴泰科技有限公司 | 技术员线上管理系统 |
| CN113065733A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-07-02 | 江苏苏星资产管理有限公司 | 一种基于人工智能的电气资产管理方法 |
| CN113626288A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 杭州朗和科技有限公司 | 故障处理方法、系统、装置、存储介质和电子设备 |
| CN113688290A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-23 | 天津捷强动力装备股份有限公司 | 一种车辆底盘交互式电子维修系统 |
| CN114971218A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-30 | 北京北九方轨道交通科技有限公司 | 一种机车行修数字化管理系统 |
| CN115186627A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-14 | 武汉品致汽车技术有限公司 | 一种商用车故障诊断手册开发方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101209714A (zh) * | 2006-12-28 | 2008-07-02 | 上海轨道交通设备发展有限公司 | 一种轨道交通综合监控系统及方法 |
| US20090089149A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Lerner Matthew R | Systems, techniques, and methods for providing location assessments |
| WO2009119950A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Konkuk University Industrial Cooperation Corp. | Ventilation system and method of subway station based on comparison between indoor and outdoor air |
| CN201788400U (zh) * | 2010-08-18 | 2011-04-06 | 南京康尼机电股份有限公司 | 地铁屏蔽门远程故障定位及维护系统 |
| CN104657903A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-05-27 | 四川航天系统工程研究所 | 基于ietm的装备综合保障系统 |
-
2015
- 2015-11-11 CN CN201510763291.4A patent/CN105302098B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101209714A (zh) * | 2006-12-28 | 2008-07-02 | 上海轨道交通设备发展有限公司 | 一种轨道交通综合监控系统及方法 |
| US20090089149A1 (en) * | 2007-09-28 | 2009-04-02 | Lerner Matthew R | Systems, techniques, and methods for providing location assessments |
| WO2009119950A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | Konkuk University Industrial Cooperation Corp. | Ventilation system and method of subway station based on comparison between indoor and outdoor air |
| CN201788400U (zh) * | 2010-08-18 | 2011-04-06 | 南京康尼机电股份有限公司 | 地铁屏蔽门远程故障定位及维护系统 |
| CN104657903A (zh) * | 2015-03-12 | 2015-05-27 | 四川航天系统工程研究所 | 基于ietm的装备综合保障系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 左斌: "重庆地铁一号线工务安全管理系统研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105974904A (zh) * | 2016-04-27 | 2016-09-28 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 地铁车辆安全防护系统及其方法 |
| CN106096214A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-09 | 杨志强 | 一种基于间接测温方式的开关柜故障模糊诊断方法 |
| CN106326126A (zh) * | 2016-08-27 | 2017-01-11 | 中国电子科技集团公司第四十研究所 | 一种智能集成ietm开发平台内外部接口的系统及方法 |
| CN106444716A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-02-22 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 车辆故障诊断维修方法、服务器及维修中心 |
| CN106569482A (zh) * | 2016-11-02 | 2017-04-19 | 深圳市元征软件开发有限公司 | 车辆故障诊断维修方法、服务器及维修中心 |
| CN106779101A (zh) * | 2016-12-07 | 2017-05-31 | 中国直升机设计研究所 | 一种基于ffd和imis技术的地面数据处理系统 |
| CN106828969A (zh) * | 2017-03-16 | 2017-06-13 | 烟台南山学院 | 一种民航飞机故障远程传输和智能分析支持系统 |
| CN107886141A (zh) * | 2017-10-30 | 2018-04-06 | 北京建筑大学 | 一种检修作业远端支持与引导系统及方法 |
| CN108153906A (zh) * | 2018-01-17 | 2018-06-12 | 武汉创牛科技有限公司 | 一种车辆运行中故障模式危害度查询系统 |
| CN108764491A (zh) * | 2018-04-10 | 2018-11-06 | 中国民用航空飞行学院 | 综合航电系统的维修方案 |
| CN108932358A (zh) * | 2018-04-16 | 2018-12-04 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种确定威布尔型单元后续备件需求量的方法 |
| CN108932358B (zh) * | 2018-04-16 | 2021-08-13 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种确定威布尔型单元后续备件需求量的方法 |
| CN108764496A (zh) * | 2018-05-16 | 2018-11-06 | 重庆大学 | 数控机床故障维修及可靠性分析系统 |
| CN108764402A (zh) * | 2018-05-28 | 2018-11-06 | 珠海长园共创软件技术有限公司 | 一种轨道车辆的检修系统及轨道车辆 |
| CN109214526A (zh) * | 2018-08-03 | 2019-01-15 | 上海工程技术大学 | 一种轨道交通车辆模块大修作业信息跟踪系统及方法 |
| CN109144033A (zh) * | 2018-09-19 | 2019-01-04 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种采集设备零部件更换记录的方法及空调系统 |
| CN109144033B (zh) * | 2018-09-19 | 2020-06-16 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种采集设备零部件更换记录的方法及空调系统 |
| CN109614143A (zh) * | 2018-12-10 | 2019-04-12 | 上海精密计量测试研究所 | Ietm浏览器中自动生成故障流程图的开发方法 |
| CN109614143B (zh) * | 2018-12-10 | 2022-06-21 | 上海精密计量测试研究所 | Ietm浏览器中自动生成故障流程图的开发方法 |
| CN109509134A (zh) * | 2018-12-21 | 2019-03-22 | 株洲中车电气科技有限公司 | 应用于交-直流机车上的应急故障处理指导系统及方法 |
| CN110376003A (zh) * | 2019-07-25 | 2019-10-25 | 中南大学 | 基于bim的智能列车整车服役寿命预测方法及其系统 |
| CN110376003B (zh) * | 2019-07-25 | 2021-01-26 | 中南大学 | 基于bim的智能列车整车服役寿命预测方法及其系统 |
| CN110533197A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-03 | 湖南联诚轨道装备有限公司 | 一种ram数据收集、管理和分析系统 |
| CN110852457A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-28 | 成都铁安科技有限责任公司 | 地铁车辆运维系统 |
| CN110610281A (zh) * | 2019-11-18 | 2019-12-24 | 江苏中苏智能制造有限公司 | 一种智能泵站管理平台 |
| CN111222754A (zh) * | 2019-12-19 | 2020-06-02 | 广州航天海特系统工程有限公司 | 一种处理地铁系统故障的方法、装置、设备和存储介质 |
| CN113065733B (zh) * | 2020-12-15 | 2024-04-30 | 江苏苏星资产管理有限公司 | 一种基于人工智能的电气资产管理方法 |
| CN113065733A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-07-02 | 江苏苏星资产管理有限公司 | 一种基于人工智能的电气资产管理方法 |
| CN113011615A (zh) * | 2021-04-23 | 2021-06-22 | 贵州兴泰科技有限公司 | 技术员线上管理系统 |
| CN113688290A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-11-23 | 天津捷强动力装备股份有限公司 | 一种车辆底盘交互式电子维修系统 |
| CN113626288A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-09 | 杭州朗和科技有限公司 | 故障处理方法、系统、装置、存储介质和电子设备 |
| CN113626288B (zh) * | 2021-08-12 | 2023-08-25 | 杭州朗和科技有限公司 | 故障处理方法、系统、装置、存储介质和电子设备 |
| CN114971218A (zh) * | 2022-05-07 | 2022-08-30 | 北京北九方轨道交通科技有限公司 | 一种机车行修数字化管理系统 |
| CN115186627A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-10-14 | 武汉品致汽车技术有限公司 | 一种商用车故障诊断手册开发方法 |
| CN115186627B (zh) * | 2022-07-26 | 2024-02-27 | 武汉品致汽车技术有限公司 | 一种商用车故障诊断手册开发方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105302098B (zh) | 2018-01-02 |
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