铁路供电故障预测与健康管理大数据平台方案研究

高金山，李银生

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2016 年3 月，中国铁路总公司（现国铁集团）颁布了《高速铁路接触网运行维修规则》，规范了高速铁路接触网运行维修管理，明确了高速铁路接触网运行维修管理、修程修制、机构设置与职责、技术质量管理等相关要求，规定了高速铁路接触网运行管理、检测与诊断分析、质量评价与鉴定、设备状态界定和维修等应遵循的相关管理和技术标准等。目前，高速铁路接触网检修是通过检测监测手段发现接触网系统实际运行状态出现的不允许偏差或故障后对其进行必要修复，恢复正常功能，以及通过精确检测、调整修理，恢复设备标准状态。本质上，这种维修策略依然是状态检测、故障维修的方法，并不能提前预测故障何时发生，仍不是真正意义上的基于接触网运行过程数据的预防性维修。因此，在保证接触网安全性的前提下，运用故障预测方法预先发现接触网故障征兆，进而实现接触网的状态维修，达到科学合理的健康管理目的，这无疑对接触网维修具有更加重要的意义，从而为高速铁路的安全可靠运行提供保障。

20 世纪末，故障预测、健康管理、视情维修等技术率先在航空航天、武器装备、电子产品等领域得到应用，如电子产品机上测试（BIT）、发动机健康监控（EHM）、结构健康监控（SHM）等。近年来，将这一理论与技术统称为故障预测与健康管理（Prognostics and Health Management，PHM），即利用先进传感器的集成，并借助多种算法和智能模型来预测、监控和管理系统的健康状态，使系统通过诊断自身的健康状况，在事故发生前预测故障，并给出最佳维修策略。……