地铁制动系统主风管漏气故障识别

背景介绍

制动系统作为城轨车辆的重要系统，直接涉及车辆的运行性能和安全，影响乘客的舒适度。地铁的制动系统主要有电制动和空气制动，常用制动一般优先使用动车的电制动，当电制动力不足的情况下，使用拖车上的空气制动。在低速的情况下，空气制动为主要的制动力使整个列车停车，因此空气制动在整个制动系统中不可或缺。

地铁中空气制动的主要原理是利用高压空气推动制动缸活塞，使闸瓦压紧车轮产生制动作用。因此如果空气管路中的部件出现漏气问题会使整个系统空气压力下降导致制动力不足，影响列车的制动效果，而漏气往往是常见、多发的问题，因此及时发现该问题对列车的稳定运行具有重要意义。

解决方案

通过采集的制动主风管的压力数据，对压力数据进行多维度的监控与分析。对主风管压力构成的时序数据进行如下的计算：

1. 对列车在库时的主风管压力进行 FFT 变换，对提取其充放气的周期，周期越短，说明漏气概率越大。

2. 对列车在库时主风管压力下降速度进行计算，下降速度越快说明越有可能漏气。

3. 对多辆车多个时间段的数据计算以上数据，根据经验和数据的分布来计算正常值的上下限从而对潜在的主风管漏气的现象进行报警。

预期效果

对历史数据进行下降速度及充放气的频率进行计算，两者联合判断即可对主风管是否漏气进行判断，例如如下图为某个车主风管压力 2021 年 1 月的下降速度，可以准确计算得到 1 月 20 号出现异常。说明该模型可以准确找到主风管泄漏的问题，提供及时的报警。