铁路机车远程监测与故障诊断系统设计
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计摘要：我国铁路行业正进入高速发展时期，对直接承担铁路运输任务的各种机车的质量性能和运用效率提出了更高的要求。
如何适应铁路发展的要求，全面、及时、准确地掌握机车的运行与质量状态，协助乘务人员、维护人员和管理人员在线处理运行机车的故障和意外情况，提高机车与铁路线路的利用率，提升机车的质量检修水平，是摆在铁路科研人员和机务运用人员面前一道急需解决的课题。
铁道部运输局根据我国铁路发展的现状与发展需要，于2005年初颁布了《机务信息化专项规划》，同时出台了《机务信息化总体方案》，在这些文件的相关章节中为如何解决上述问题给出了框架性的描述和必要的规范。
机车状态监测、智能诊断系统是在机务专项规划框架下，基于网络实现对机车状态远程监视、故障诊断的平台，该平台的实现将为机车的运行管理、状态修、智能诊断提供一种科学的信息化手段。
关键词：铁路;机车;远程监测;故障诊断;系统设计一、总体概述近年来，我国列车不断向高速、重栽方向的发展，对机车的安全性能要求也越来越高，传统的机车车载故障诊断装置只能进行单机集中式在线监测与车载诊断，即使通过USB接口将数据转储到地面分析系统，也还存在以下不足：(1)监控与诊断的方式受到技术条件的限制，不能及时将故障信息传送至地面，而要等到机车回库后方能获得故障信息进行分析，无法满足实时性要求。
(2)系统的开放性不足，故障信息、诊断知识难以共享，制约了管理部门、维修部门、司乘人员、诊断专家之间的相互交流与相互提高。
(3)尽管有车载故障诊断系统的技术支持，但司乘人员只能解决一些简单的故障诊断问题，一旦设备出现新的或者较严重的故障时，无法快速有效地利用地面远程支持加以解决。
目前国外的先进机车大多配备了车载信息化系统，如西门子生产的机车装配了EFLEET 系统，阿尔斯通生产的机车装配了ETRAIN 系统，GE 公司生产的机车装配了RM&D 系统。
这些信息化系统都具备机车运行数据记录和下载转储功能、对机车故障及时间记录的分析和专家诊断功能、机车GPS定位功能等。
中国机车远程监测与诊断系统（C M D系统）后台数据处理技术
0 引言随着计算机与网络通信技术的快速发展及全球定位系统定位准确性的提高，使得铁路交通运输领域的监控、定位、展示逐步走向电子化、数字化和可视化。
为适应我国铁路机务管理实际业务需要，中国铁路总公司（简称总公司）于2015年立项开展机车车辆安全运用技术研究——机车远程监测与诊断信息地面综合应用研究。
机车数据通过铁路统一传输平台进入铁路内网，经过解析处理后存入地面综合应用子系统的数据库服务器中。
在中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）运行过程中，后台数据解析与存储是整个系统的核心环节，设计人员通过对数据解析与存储处理技术进行优化，解决了数据实时性、系统稳定性及安全存储方面的问题[1-2]。
1 数据处理关键技术1.1 MQ消息队列技术MQ消息队列技术是应用程序之间交换信息的一种技术，消息队列可驻留在内存或磁盘上，队列存储消息直到它们被应用程序读走。
通过消息队列，应用程序可独立执行，在继续执行前也不需等待接收程序接收此消息。
此技术具有可靠传输、不重复传输、异步传输、消息驱动与支持事务等优点。
1.2 Oracle海量存储技术Oracle数据库系统是目前最流行的关系数据库管理系统之一，拥有可移植性好、功能强等优点，是一种中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）后台数据处理技术容长生1，刘波2（1. 中国铁路总公司 运输局，北京 100844；2. 株洲中车时代电气股份有限公司，湖南 株洲 412001）摘 要：中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）后台处理系统接收机车数据，通过转储与解析程序将处理后的数据存储至数据库服务器，并对数据和故障进行分析，是CMD系统不可或缺的部分，为整个系统提供强有力的数据支撑。
结合CMD系统，从实践使用角度出发，对其后台数据处理技术的应用进行探讨。
关键词：机车；远程监测；诊断；CMD系统；数据解析；MQ消息队列技术；Oracle数据库存储技术；Mongo数据库分片集群技术中图分类号：U26；TP277 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2017）03-0028-07ＤＯＩ：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.03.028第一作者：容长生（1975—），男，高级工程师。
中国机车远程监测与诊断系统（C M D系统）车载子系统
0 引言中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）是铁路机务信息系统的核心子系统，其整合机车LKJ、TCMS、6A等运行记录信息及故障信息，实现车对地、地对车的数据采集处理传输，为中国铁路总公司（简称总公司）、铁路局、机务段/检修段、机车制造及修理厂提供机车定位、实时状态数据监测、实时故障报警、远程诊断、视频点播、统计分析、机车车载电子履历管理、专家支持系统、信息共享和功能接口等功能。
CMD系统由车载子系统、数据传输子系统和地面综合应用子系统组成，其采用先进的车载信息技术、通信技术和计算机技术，将实时和历史车载信息数据传至地面，并对这些数据进行综合处理应用[1]。
其中，车载子系统担负着对包括机车车载信息数据、地面控制命令等各类数据的采集、处理、记录、传输与转储，对机车统一授时，提供精确的机车定位信息，存储机车电子履历等重要功能，是CMD系统不可缺少的一部分。
1 设计目标1.1 需求分析从满足用户实际应用需求角度出发，考虑车载子系统在CMD系统中所担负的重要功能及机车在途运行会遇到的恶劣环境，对车载子系统的设计提出了以下需求。
（1）用户对车载子系统的应用需求包括：统一平台的综合信息监测装置开发，能满足对机车状态、监测、安全信息采集、处理、记录与传输的要求；故中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）车载子系统张大勇1，熊昱凯2（1. 中国铁路总公司 运输局，北京 100844；2. 株洲中车时代电气股份有限公司，湖南 株洲 412001）摘 要：中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）车载子系统是CMD系统的重要组成部分，担负着对机车车载应用数据进行采集、处理和传输的功能，是未来构建机车大数据不可或缺的一个环节。
对CMD系统车载子系统的系统构成、设计原理、功能实现、关键技术、应用状况等进行阐述，并对其应用前景进行展望。
关键词：机车；CMD系统；远程监测；诊断；数据采集中图分类号：U26；TP277 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2017）03-0016-07ＤＯＩ：10.19549/j.issn.1001-683x.2017.03.016第一作者：张大勇（1966—），男，中国铁路总公司运输局机务部副主任。
铁路机车故障诊断及预警系统的分析
铁路机车故障诊断及预警系统的分析发布时间：2021-10-12T06:23:00.881Z 来源：《科学与技术》2021年第5月15期作者：谭齐郑治国[导读] 铁路系统在社会经济发展中起到了非常关键的作用，在铁路系统运行过程中，如果铁路机车出现故障，很容易引发严重后果，所以，谭齐郑治国中车大连机车车辆有限公司辽宁大连 116021摘要: 铁路系统在社会经济发展中起到了非常关键的作用，在铁路系统运行过程中，如果铁路机车出现故障，很容易引发严重后果，所以，为了实现对机车故障的事前控制和预警，铁路部门提出了故障诊断及预警系统。
该系统具有智能化的特点，属于信息时代的产物，利用专业预判以及传输技术，对铁路机车的运行状态信息进行收集和分析，及时的发现机车故障，同时，对机车运行参数进行调节，达到降低故障率的目的，有效的促进了铁路机车运行安全性的提升。
本文对此进行分析，并且提出了几点浅见。
关键词：铁路机车；必要性分析；故障诊断及预警系统；结构分析引言近年来，由于我国社会经济的高速发展，铁路系统的重要性得到了充分的体现，在铁路系统运行中，铁路机车是其中的关键元素，铁路机车的运行状态，不仅关系到了铁路的运行效率，同时，也会对铁路系统的安全性产生直接影响。
当前我国的铁路系统普遍配置安全检测体系，但是该体系应用效果不理想，在5G时代背景下，铁路部门要着手构建全新的故障诊断及预警系统，进一步的拓展系统功能，该系统的构建，对于铁路机车的运行来说具有非常重要的意义。
下文对此进行简要的阐述。
1 铁路机车故障诊断及预警系统构建的必要性分析在铁路机车的使用过程中，会受到多种因素的干扰，如果铁路机车在使用过程中出现故障，就会引发严重后，导致列车调度受到直接影响。
随着社会的不断发展，铁路机车的运行原理越发复杂，对机车安全性提出了更高的要求，而且在当代的铁路工程中，部门增加了铁路电子信号设备的安装数量，风险隐患也得到了进一步的增加，在这种形势下，故障诊断及预警系统的重要性得到了充分体现。
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用摘要：随着经济等方面不断发展，我国铁路交通运输行业迎来了飞速发展时期，在铁路机车车辆运行过程中，因为外界以及内在等多方面的影响，会导致机车车辆运行期间出现一系列故障问题，严重威胁到机车车辆正常运行，甚至还会引发一系列列车运行安全事故，不利于我国铁路运输行业可持续发展的目标。
在此种现状下，就必须要求运输企业做好机车车辆运行故障监测诊断工作，合理应用共振技术，准确定位到机车车辆运行故障位置点，有效提升铁路运输行业经济效益。
关键词：铁路机车车辆；故障检测；应用引言：铁路行业作为推动我国经济持续发展的关键部分，面对当前各个地区纷纷开展的铁路建设项目，完工后铁路机车车辆日常运行过程中，因为大规模以及复杂性等方面的原因，为监测诊断人员工作进行增添了较大困难。
在科技力量迅猛提升的现状下，可将信息化技术应用到铁路机车车辆运行故障监测与诊断过程中，能够提高人员工作效率的同时，也能够准确判断运行故障问题点。
1.共振监测的基本原理通过实际调查发现，目前我国铁路机车车辆运行故障监测与诊断过程中，主要依靠的就是共振原理，作为当前行业人士经常使用的工艺，经过较长时间观察可以看出，一方面能够帮助人员及时监测运行故障，另一方面也能够获取到精确性监测效果。
在机械故障监测期间，工作人员应用振动监测工艺，使用专业的振动监测设备，对被监测目标收集相关信号，整合时间以及频率等多方面因素下，精确收集到其中异常数据，做好精确性监测与分析处理。
站在振动监测工艺上衍生而来的共振调解技术，工作人员在使用过程中，能够结合应力检测以及声学等内容进行有效应用，加快人员设备检测速度的同时，也能够及时做好故障修复处理。
人员采取共振调节工艺，能够准确判断出普通故障类型的同时，像内部一些隐藏的故障，也能够做好有效判断。
从根本上而言，要彻底解决较强复杂性的机车车辆运行故障诊断工作，还需要行业人士持续研究，不断调整传统诊断工艺弊端，提高故障诊断精确性的同时，也能维持铁路机车车辆运行更具安全性以及稳定性。
CRH5型动车组运行故障信息远程智能分析判断系统的设计与实现
［ １ ０ １ 茆诗松 ， 汤银 才， 王玲玲． 可 靠性统 计 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 高 等 教 育 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ． ［ １ １ ］ 茆诗松 ， 汤银才 ， 王玲玲． 可靠 性统 计 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 高 等 教 育 出版 社 ， ２ ０ ０ ８ ． ［ １ ２ １ 赵 宇 ． 可靠 性数 据分 析 ［ Ｍ１ ． 北京： 国防工 业 出版 社 ，
学， ２ ０ １ ０ ， ３ １ （ ３ ） ： ８ ２ — ８ ６ ．
［ ２ ］ 戴树 森 ， 费 鹤 良， 王玲 玲 ， 等． 可 靠 性 试 验 及 其 统 计 分 析 （ 上册） ［ Ｍ］ ． 北京 ： 国 防工 业 出版 社 ， １ ９ ８ ３ ．
Ｅ ３ ３ Ｋ ＡＰ ｕ Ｒ Ｋ Ｃ． Ｌ ＡＭＢ Ｅ ＲＳ Ｏ Ｎ Ｌ Ｒ ． Ｒｅ ｌ ｉ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｉ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ — ｉ ｎ ｇ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ［ Ｍ１ ． Ｎｅ ｗ Ｙｏ ｒ ｋ ： Ｊ ｏ ｈ ｎ Ｗｉ ｌ ｅ ｙ ＆Ｓ ｏ ｎ ｓ ， １ ９ ７ ７ ． ［ ４ １ ＭＡＮＮ Ｎ Ｒ． Ｓ Ｃ ＨＡＦ Ｅ Ｒ Ｒ Ｅ 。 Ｓ Ｉ ＮＧ Ｐ Ｕ ＲＷ ＡＬ Ｌ Ａ Ｎ Ｄ ．
参 考文 献
［ １ ］ 董锡 明． 机 车车辆 维修基 本理论 ［ Ｍ］ ． 北京 ： 中国铁 道 出
版社 ， ２ ０ ０ ５ ．
Ｍａ ｔ ｈ ｅ ｍａ ｔ ｉ ｃ ｓ ．１ ９ ６ ０， ８ （ ４ ） ：６ ８ ０ — ６ ９ ０ ．
［ ８ ］ 王华胜． 动车 组整 车可靠性 的验证 方法 ［ Ｊ １ ． 中 国 铁 道 科
制动 、 供 电、 空调 、 门控 、 转 向架 等子 系统 设 备 的 运 行 数 据 信 息 实 时 、 准确 地无线上 传到地 面监测站 ， 由地 面 监 测 站 对 采 集 的数 据进 行解 码 、 数据挖掘 、 分析 ， 实现数据智能处理 、 自动 分 级 预 警 等 功 能 ， 为 动 车 组 运 行 故 障 检 修 处 理 提 供及 时、 准确的远程技术支持 。 关键词 Ｃ ＲＨ 型 动 车 组 ；无 线 上 传 ； 数 据 挖 掘
中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)地面综合应用子系统暂行技术规范(印发稿)
TJ/JW XXXX—2014中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）地面综合应用子系统暂行技术规范二〇一四年五月TJ/JW XXXX—2014IITJ/JW XXXX—2014目录前言 (II)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义 (1)4 缩略语 (2)5 环境条件 (2)6 技术要求 (2)7 数据处理中心 (7)8 综合服务平台 (8)9 运行维护管理 (10)10 验收及质量保证 (11)ITJ/JW XXXX—2014前言本文件按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本文件由中国铁路总公司提出并归口。
本文件主要起草单位：中国铁路总公司信息技术中心。
本文件参加起草单位：株洲南车时代电气股份有限公司、武汉征原电气有限公司、成都运达科技股份有限公司、河南思维信息技术有限公司。
本文件主要起草人：李国华、乐建炜、谢君成、邓志峰、姜成杰、王庆生。
IITJ/JW XXXX—2014中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）地面综合应用子系统暂行技术规范1 范围本文件规定了CMD系统地面综合应用子系统的环境条件、技术要求、数据处理中心、综合服务平台、运行维护管理。
本文件适用于CMD系统地面综合应用子系统。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB 50174—2008 电子信息系统机房设计规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1机车状态信息locomotive status infomation机车运行过程中牵引、制动、网络、辅助等系统的状态数据和故障信息。
3.2机车安全信息locomotive safty infomation机车运行过程中与行车安全相关的信息，来源于LKJ。
3.3机车监测信息locomotive monitoring infomation与机务运用相关的机车综合监测等信息，如机车自动视频监控、机车走行部故障监测、列车供电监测、机车防火监控、机车空气制动安全监测、机车高压绝缘检测等信息。
铁道交通接触网智能监控系统设计
铁道交通接触网智能监控系统设计随着城市化进程的不断推进，城市铁路网络的规模和重要性日益增长。
作为城市铁路的重要组成部分，铁道交通接触网的安全和稳定性十分关键。
为了提高接触网的运行安全性和可靠性，设计一套智能监控系统是至关重要的。
一、背景介绍铁道交通接触网是电气化铁路系统中的重要组成部分，用于供电给行驶在铁路上的电力机车和列车。
它由供电接触网、支索、固定设备等多个部分组成，为保障接触网的运行安全，特别是防止发生接触网断电及其引发的事故，智能监控系统的设计势在必行。
二、系统设计要求1.实时监测：智能监控系统需要能够即时获取接触网的运行状态和参数，包括电流、电压、接触网弧垂等数据。
通过实时监测，可以及时发现问题并采取措施避免事故的发生。
2.远程控制：智能监控系统应具备远程控制的功能，可以通过控制中心对接触网进行远程操作，如调整电流电压、纠正接触网弧垂等。
远程控制的功能可以提高系统的灵活性和响应速度，减少人工干预的风险。
3.故障诊断：系统应具备故障诊断功能，能够自动检测和定位接触网故障，并提供相应的解决方案。
故障诊断功能可以提高系统的可靠性和稳定性，及时修复故障，减少因故障引发的事故。
4.数据分析：智能监控系统应具备数据分析的能力，能够对接触网运行数据进行分析和统计，发现隐藏的问题和趋势，为维修和保养提供数据支持。
数据分析功能可以提高系统的效率和可持续性，对预防事故具有重要意义。
三、系统设计方案1.传感器选择：智能监控系统需要安装各类传感器来实时监测接触网的状态和参数。
如温度传感器、湿度传感器、振动传感器等。
选择高精度、稳定性好的传感器是确保系统正常运行的基础。
2.通信网络：系统设计中需要考虑通信网络的建设，以实现数据的快速传输和远程控制。
可以采用有线通信网络或者无线通信网络，根据具体情况选择合适的方案。
同时，考虑网络安全性，采取措施防止未经授权的访问和攻击。
3.控制中心：智能监控系统需要设置一个控制中心，用于数据的接收、处理和操作。
中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)——中国铁道学会科学技术奖特等奖(十)
装 置 ＬＤＰ、无 线 数 据 传 输 装 置 ＴＳＣ１及
它 以机车的 管理为核 心内容 ，体现机 ＣＭ Ｄ 系统 简 介
务 信 息 管 理 的动 静 结 合 ， 为机 务 信 息
车 载 天 线 等 组 成 ， 安 装 在 需 要 远 程 龄 测 的 机 车 上 ，主 要 作 用 是 采 集 、存 储 、
ＣＭＤ系 统 由车 载 子 系 统 、 数 据 传 输 子 系 统 和 地 面 综 合 应 用 子系 统 三 大 子 系 统组 成 。
车载子系统
进 行 智 能 化 机 车 铁 路 行 业 的 应 用 。 全 保 障 。
该 系 统 由机 车 车 载 综 合信 息 监 测
ＣＭＤ系统是 机 务信 息 化的核 心系统 。
化提供 信息 支撑 。通过车 载 ＬＤＰ设备
ＣＭＤ系统 的总 体设计 思路 是采 用 在线 诊断、处理及记 录机车数 据，完
获 取 机 车 各 设 备 信 息 ，并 通 过 多 种 传 先进 的 车 载 信 息 采 集 技 术 、 通 信技 术 成 车 载 与 地 面 的 双 向 数 击｝｛交 互 ， 是 连
各 型 机 车 不 同 数 据 ，进 行 相 应 的 标 准 双 向 数 据 交 互 ， 实 现 对 在 途 机 车 的 远 了 具 有 机 车 定位 功 能 外 ，机 车 在 途 运
研 究背景
随着我 国铁路机车 标准化 的实施 以及 ＬＫＩＪ、ＴＣＭＳ、６Ａ等 车载 系统 的全 面 推 广 ， 我 国铁 路 已经 具 备 了机 车 信 息 采 集 的 基础 条 件 ， 需 要 建 立 起 一 整 套先进 的机车 实时 监测 、动态管 理、 维 修 和 保 证 体 系 。 中 国机 车 远 程 监 测 与诊 断 系 统 ＣＭＤ（Ｃｈｉｎｅｓｅ ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ
铁路机车车辆的故障诊断与修复
铁路机车车辆的故障诊断与修复铁路机车车辆作为铁路运输系统的重要组成部分，其正常运行对于保障铁路运输的安全和顺畅起着不可替代的作用。
然而，在铁路运营过程中，机车车辆难免会出现各种故障，这给运输安全和运营效率带来了一定的威胁。
为了及时解决故障，维护铁路运输的正常运行，故障诊断与修复工作显得至关重要。
本文将探讨铁路机车车辆故障诊断与修复的相关内容。
一、故障诊断流程故障诊断是指通过一系列的技术手段和工作步骤，对机车车辆出现的故障进行准确的判断和定位。
通常，故障诊断流程可以分为以下几个步骤：1. 故障信息获取：通过车载监测装置、乘务员报警、驾驶员反馈等途径获取故障信息。
2. 故障预判：根据故障信息，结合机车车辆的运行特点和历史故障经验，初步预判故障的可能原因和影响。
3. 现场检查：到达现场，对机车车辆进行仔细的观察和检查，对可能存在的问题进行排查和验证。
4. 检测与测试：借助现代化的诊断装置和测试工具，对机车车辆的关键部件进行检测和测试，获取更详细、准确的故障信息。
5. 故障定位：根据检测和测试结果，对故障进行定位和判定，明确故障的具体位置和范围。
6. 故障分析：对已定位的故障进行详细分析，找出故障产生的原因和根源，为后续修复提供依据。
7. 修复方案确定：根据故障分析结果，确定具体的修复方案，包括所需材料、工具、人力等资源的准备。
8. 修复与验证：按照修复方案，对故障进行修复并进行测试验证，确保修复效果符合要求。
故障诊断流程中每一步都非常重要，每个环节都需要技术人员的精心操作和准确判断。
只有通过严谨的故障诊断流程，才能准确地找出故障原因并及时修复，确保铁路机车车辆的正常运行。
二、故障诊断技术随着科技的不断发展，越来越多的先进技术被应用于铁路机车车辆的故障诊断与修复中。
以下是一些常用的故障诊断技术：1. 传感器技术：通过在机车车辆关键部位安装传感器，可以实时监测车辆的运行状态和参数，提供有关故障信息。
2. 数据采集与分析技术：通过采集机车车辆运行过程中产生的大量数据，应用数据分析技术，可以发现潜在的故障和异常现象。
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用1. 引言1.1 研究背景铁路机车车辆作为重要的交通工具，在运行过程中难免会遇到各种故障问题，这些故障问题不仅会影响运行效率，还可能对乘客和环境安全造成潜在威胁。
如何有效地监测和诊断铁路机车车辆的运行故障成为当前研究的重要课题之一。
随着科技的不断进步和发展，故障监测技术在铁路机车车辆领域也得到了广泛应用。
通过对机车车辆的各种传感器数据进行实时监测和分析，可以及时发现故障问题，提前预警，并进行有效的诊断和维修。
这不仅可以提高机车车辆的运行效率和安全性，还可以降低维修成本，延长机车车辆的使用寿命。
目前铁路机车车辆故障监测技术还存在一些挑战和问题，如监测数据的准确性和实时性、故障诊断算法的精准度和效率等。
需要不断地进行技术改进和创新，提高故障监测和诊断的水平，为铁路运输提供更加可靠和安全的保障。
1.2 研究目的研究目的是为了探索铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的发展现状和存在的问题，为提高铁路运输安全性和效率提供技术支持。
通过对现有监测诊断技术的概述和分析，找出其不足之处并提出改进和创新方向，为铁路机车车辆故障监测技术的进一步研究和应用提供参考。
通过案例分析和技术改进，探索如何有效地应用这些技术，解决铁路运输过程中可能出现的故障问题，保障铁路运输的安全和顺畅。
最终目的在于为铁路行业提供有效的故障监测诊断技术方案，提高铁路运输的运行效率和安全性，促进铁路行业的可持续发展。
1.3 研究意义铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用具有重要的研究意义。
随着铁路交通运输发展，铁路运输的安全性和可靠性日益受到重视，而故障监测技术的引入可以及时发现和解决机车车辆的故障问题，保障铁路运输的安全顺畅。
故障监测技术的应用可以提高机车车辆的运行效率，减少故障造成的停运时间和维修成本，提升铁路运输的经济效益。
铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用也对推动铁路科技的发展和提升我国铁路运输产业的技术水平具有积极的促进作用。
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计 刘文文
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计刘文文摘要：工业互联网理念被应用到我国机车监测与诊断系统中。
通过对工业互联网三要素的把握，进而为我国打造一个相当智能化的机车铁路行业应用。
运用车载LDP（Label Distribution Protocol）设备能够获取机车的相关信息，在经过传输手段把这部分信息传给地面。
真正的实现机车与地面的一体化建设。
关键词：机车；CMD；实时信息；LDP；远程监测；在线诊断目前，我国信息化产业不断推进的同时，各种信息化系统也在广泛应用。
大数据时代的来临，数据快速提升到基础性战略资源。
同时其也是我们企业中最重要的财富之一。
但是，久而久之，数据外泄的情况不断发生。
这就给我们的企业还有个人带来相当大的损失。
所以，如何进一步加强数据安全建设成为当务之急。
一、研究背景1.1 CMD（Chinese locomotive remote Monitoring and Diagnosis system）系统研究必要性目前我国铁路里程的增长、轨道车辆的增多、运行速度的提升对轨道车辆和车载设备的可靠性、可用性、可维护性、安全性的要求也越来越高。
铁路机车及其系统和设备的复杂性、综合化、智能化程度不断提高，其生命周期成本特别是维护和保障成本越来越高，在信息化、科技化日益发展的今天，促进大数据、云计算、物联网的广泛应用成为引领行业创新发展的重要途径。
铁路可以运用大数据、云计算等技术手段，通过可靠的数据和精准的决策方法，提高运营和管理水平；利用互联网技术和平台，可以创造新的价值、体现新的发展生态。
为了对机车的运行状态进行实时监控、远程诊断设备故障，国外机车上大多配备机车运行安全和设备质量监测系统，如西门子EFLEET系统、阿尔斯通ETRAIN系统、GE的RM&D系统、庞巴迪CC REMOTE系统等。
通过综合考虑国家安全因素和国外系统应用车型单一等问题，国外系统不具备全路统一推广条件。
中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）作为铁路机务信息系统的四大核心子系统之一，适应我国铁路机务管理实际业务需要，可实现对各车载系统的数据监视、地面实时故障报警、专家诊断分析、数据统计分析等功能，有利于提高列车的安全性能并指导列车运行，对铁路信息化建设具有重要意义。
中国机车远程监测与诊断系统（C M D系统）地面综合应用子系统及实例分析
特别策划0 引言我国铁路机务信息化的发展历程中，LKJ及TCMS 的引入是一次机车从纯人力管控到程序化自动控制的革命性飞跃[1-2]，机车6A系统的引入为机车各关键部件加入“神经末梢”，而如何将这些“神经末梢”连接并充分利用起来，成为我国铁路机务信息化进程中又一重要课题。
通过综合考虑国家安全因素和国外系统应用车型单一等问题，国外系统不具备全路统一推广条件，因此，自主开发的中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）应运而生。
CMD系统按功能可分为车载子系统、数据传输子系统和地面综合应用子系统3部分（见图1）。
车载子系统主要实现与车载其他系统接口并收集数据功能；数据传输子系统主要实现车载子系统所收集数据传输到地面的功能；地面综合应用子系统则是CMD系统的核心部分，提供人机交互界面。
从实际应用角度讨论地面综合应用子系统为铁路机车运管修带来的一系列技术提升。
1 地面综合应用子系统组成1.1 系统数据来源根据机车日常安全应用及维护需要，地面综合应用子系统主要采集三大类数据，包括机车安全信息、机车状态信息和机车监测信息。
其中机车安全信息主要是LKJ数据；机车状态信息源于TCMS系统，包括中央控制单元、牵引控制单元、制动控制单元、辅助控制单元等；机车监测信息主要来源于6A系统，包括空气制动安全监测、防火监控、高压绝缘检测、列车供电检测、走行部故障检测、自动视频监控及记录[3]。
1.2 系统架构地面综合应用子系统在设计上采用一级部署、三级应用的模式。
集中部署在中国铁路总公司（简称总公司），由中国铁路信息技术中心进行统一技术管中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）地面综合应用子系统及实例分析杜志辉1，林加根2（1. 中国铁路总公司 运输局，北京 100844；2. 成都运达科技股份有限公司，四川 成都 610041）摘 要：介绍中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）地面综合应用子系统组成、数据来源及架构，重点讨论其实时性和时效性、大数据挖掘与应用、量身定制服务及综合应用平台的典型特点，并以地面综合应用子系统在实际生产中的应用实例证实其功能的实用性。
铁路机车实时安全状态监测及故障预警系统
一
直没 有 给予 充分 重视 。
④ 铁路投 资决 策部 门对机 车安 全监测 及故 障预警 的认 识远 不如对 机 车制 造和 运用 的认 识 ， 其研 究投 入 不 足 ， 作开 展 困难 。 工
组装 ， 是机 车的关键部 件之一 ， 它也是机 车机 械故障多
预警 系统 研究 而 言 ， 车 是安 全状 态 监测 的 对象 ， 机 而
进行 故 障诊 断 的主要 电气部 件 包括 ：受 电 弓 （ 网关 弓
系 ）牵 引变压器 、 、 主变流器 、 引电动机 、 助 电机 系 牵 辅
统、 电气控制 系统 、 微机及 电子控 制 系统 、 制 电源 和 控 辅 助 电源等 八类 。 ３） 空气 管路 部分 机 车 的启动 与停 止 都离 不 开空气 管 路 系统 ， 是 它 机 车 的重要 组 成部 分 之一 。 空气 管路 部 分 主要 包 括 ： 空气压缩 机 、 空气 管路 、 制动机 、 气罐 、 贮 气动装置 等 。
动 等等 ， 故 障预 警数学模 型 的建 立十分复 杂和 困难 。 其 ③ 原 始 资料 的 积 累 困难 ， 实 性不 高 。 系统 的 真 当 数 学模 型难 以完 整建 立 时 ， 望 通过 信号 处理 的方 式 希 提 取机 车设 备或 系 统 的故 障 信息 ， 分利 用专 家诊 断 充 知 识结 合一 些技 术方 法进 行 故 障预警 。 是 由于体 制 但
空气 管路部 分 的故 障诊 断主要 是检测 各个气 动部 件 的
气压 、 压缩空 气泄漏情 况 以及 气动装置 的运动情 况等 。 机车 故 障的实 际情况并 不一 定可 用上述 简 单的三 大类 分 类方 法 确定 。以牵 引电 动机 的故 障 为例 ， 总体 上牵 引 电动 机至少 包括 下述 几个独立 又相 互关联 的工 作 系统 ：电路 系统 、 磁路 系统 、 绝缘 系统 、 械 系统 、 机 通 风散 热 系统 ， 牵 引 电动机 出现 的一 些故 障 ， 而 完全 可 能涉及 到上 述各 个 系统 。 故障 诊断 所涉 及 的知识 其 领域 至 少包 括 ：电机学 、 力学 和 传热 学 、 电压技 热 高
中国机车远程监测与诊断系统（C M D系统）车地数据传输技术
特别策划国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）中，如何将机车在运行中产生的大量车载实时数据、运行记录数据、视频信息及时发送到CMD地面综合应用系统，实现对机车远程实时监测和诊断，是CMD系统的关键技术之一。
已知GSM-R铁路移动通信专网、3G/4G移动通信网络、WLAN、卫星通信等车地无线通信技术均存在一定局限性，不能满足CMD系统对车地无缝数据传输的要求。
1 车地通信技术1.1 移动通信移动通信技术不断发展，经过GSM、3G发展到第四代（4G）的长期演进技术（Long Term Evolution，LTE）。
GSM-R铁路移动通信专网在其覆盖的铁路线路能实现车地无缝数据传输，实时性高，最高传输速率可达171 kb/s，缺点是GSM-R只覆盖部分铁路线路；3G是第三代移动通信技术，能够同时传送声音及数据信息，目前3G有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA 三种标准，速率一般在几百kb/s以上，3G下行速率峰值可达3.6 Mb/s，上行速率峰值可达384 kb/s；与3G相比，4G通信系统改善了小区边缘用户性能，提高了小区容量，降低了系统延迟，改进并增强了3G的空中接入技术，采用当前无线通信领域核心技术OFDM和MIMO，4G系统能够提供下行100 Mb/s与上行50 Mb/s的峰值速率，截至2016年6月，我国已建成全球最大的4G 网络，4G基站超过200万个。
3G/4G基本覆盖我国主要铁路线路，优点是传输速率高，缺点是在部分铁路线路（如铁路隧道、偏远山区等）存在盲区。
1.2 WLAN通信基于IEEE802.11标准的WLAN技术是当今使用最广的一种无线网络传输技术， WLAN使用ISM 2.4 GHz和5.8 GHz公共频段，使用者只要遵循工信部相关标准，即可自行组建无线局域网，无需电信运营执照，不存第一作者：王强（1973—），男，提高待遇高级工程师。
通信作者：唐国平（1971—），男，教授级高级工程师。
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计
关健词 ：远程监测 ；故障诊断 ；铁路机车 ； 家系统 ；数据传输 专
Ｄｅ ｉ ｎ ０ ｍ ｏ ｅＭ ｏ ｉｏ ｉ ｇ ａ ｄ Ｆａ ｌ ａ ｎｏ ｉ ｙ ｔ ｍ ｓｇ ｆＲｅ ｔ ｎ ｔ ｒｎ ｎ ｕ ｔ Ｄｉ ｇ ｓｓＳ ｓｅ
第３ ８卷 第 ４期
、 ．８ ｂ１３
・
２月
Ｆｅ ｒ ａ ｙ ０１ ｂ ｕ ｒ ２ ２
Ｎ Ｏ． ４
Ｃｏ ｐｕ ｅ ｍ ｔｒＥｎｇ ｎ ｅ ｉ ｉ ｅ ｒｎｇ
工程 应用 技 术 与实 现 ・
文章编号：１ ｍ ３２（ １０－ ２７ ＿ 文献标识 ｏ ＿ ４８０２ ４－ ２—０ ｏ ２ ） ０ ３ 码：Ａ
ａ ｄｒｌａ ｌ， ｎ ｔｓｔ ｅｅ ｓ ｎｉｌｅ ｈ ｉａ ｕ ｐｏｔ ｅ ｎ ｏ ｏ ｅｎｌｃ ｍｏ ｉｅｍａ ａ ｅ ｎ ｎ ｉ ｔｎａ ｃ ． ｎ ｅｉｂｅ ａ ｄｉｉ ｈ ｓｅ ｔ ｃ ｎｃ ｌ ｐ ｒ ａ ｓｆ ｒ ａｔ ｓ ｍ ｍ ｄ ｒ ｏ ｔｖ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｄ ｍａｎｅ ｎ ｅ ｏ ａ
览器／ 务器 （ｒｗｓｒ ｅｖｒ ／） 式 ，系统主 要 由车 载子 Ｎ Ｂ ｏ ｅ， ｒｅ，Ｂ Ｓ模 ｓ 系统、数据传输子 系统 、地 面综合应 用子系统构成 ，如图 １
所示 。
故障信息传送至地面 ，而要等到机车 回库 后方能获得故 障信
息进 行分析 ，无法满足实时性要求。
（） ２系统 的开放性 不足 ，故 障信息 、诊断知识难 以共享 ，
线通 信 网络（ Ｓ Ｇ Ｒ ） Ｇ Ｍ／ Ｐ Ｓ 、无线局 域网（ ｒｌｓ ｏａ Ａｒａ Ｗｉ ｅｓＬ ｃｌ ｅ ｅ Ｎ ｔ ｏｋ ＷＬ Ｎ） ｅｗ ｒ， Ａ 和铁路广域 网构建 的， 软件系统架构采用浏
基于铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用分析论文
基于铁路机车车辆运行故障监测诊断技术的研究与应用分析论文1 故障诊断和平安监测的技术基础共振是故障诊断和平安监测技术基础，通过共振原理进行推断铁路机车车辆故障的常用方法，其技术有肯定科学性，对故障检测特别适用。
振动检测是机械故障领域应用较早的技术之一，传统振动检测技术是通过振动传感器提取被检测对象的振动信号，直接通过频域和时域的分析，从中提取异样信息而到达检测的目的。
但是，在现场运行环境中，机器存在各种各样的振动，有的振动虽然比较大，但无不良影响，而齿轮、轴承等部件故障产生的振动往往被背景振动的噪声掩盖，因此，直接通过振动信号进行故障诊断的精确度很难提高。
共振解调技术是在传统振动检测技术的基础上，融入声学、声放射、应变、应力检测技术，从而拓宽了为工业设备故障诊断的服务领域。
共振解调技术能够精确地区分常规振动和故障冲击，它对常规振动不敏感，对微小的故障冲击则能够敏锐捕获，更有效地采集到伴生冲击的故障信息，便于分析、诊断故障的内容、程度、部位，进而得出更精确的诊断结论。
故障诊断是一项特别冗杂工程，涉及许多学问，有效分析问题，提出解决问题措施，这是提高故障诊断技术的关键，提前诊断火车机车故障，准时排解故障，是提高火车平安的重要保障。
2 故障监测和诊断技术的系列产品常用的故障诊断产品有JK00430机车走行部车载监测装置、JK02432铁路客车轮对和轴承故障监测装置、JK05436铁路机车平安质量信息动态监测装置、JK0243铁路机车轴承齿轮故障地面诊断系统、JK03412轴承故障检测机以及其他专用诊断试验台、综合试验台等质量保障系统。
每一种产品的研发胜利对于提高火车故障监测都起到主动作用，产品研发是讨论故障监测和诊断技术的科学家辛勤劳作的结果，每个科研产品都分散科学家辛勤的汗水，是保障火车平安性能的基础，对于提高区域经济具有现实意义;区域运输力量提升，对于提高地方经济的基本保障，铁路属于基本民生问题，是早日实现小康社会的基础。
中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)总体方案研究
一
要 ： 中国机 车远 程监 测与诊 断 系统 （ ＣＭＤ系统 ）的设 计遵 循工 业互联 网理 念
过 车载Ｌ ＤＰ 设备 获取 机车各设 备信 息 ，并通过 多种传输 手段 将机 车数据 源源不 断传到地 面 系统
。
实现
车地 一体化 地 面 系统通 过大数据 分析手段 为机 车的质量安 全保驾护航 、 关键词 ：机车 ；ＣＭＤ；实时信息 ；Ｌ ＤＰ ；远程监 测 ；在 线诊 断
个 心 用 于 千 ¨ 饥 车
在３ Ｇ ／ ４ （ 、ＣＰ Ｓ 、北 Ｉ ． 、ｗＩ ． Ａ Ｎ 等 多利 ｌ 技 术心 Ｊ Ｉ Ｉ 和 １ 铁 路 午弓 ‘ 自动 以 圳 系统 （ ｒ Ｉ Ｓ）、Ｉ ｋ Ｊ 多源 数 成
中图分 类号 ：Ｕ２ ６：Ｔ Ｐ ２ ７ ７
文献标 识码 ：Ａ
文章编 号 ： １ ０ ０ １ — ６ ８ ３ Ｘ ｆ ２ ０ １ ７ １ ０ ３
—
０ ０ ０ ９～０ ７
ＤＯＩ ：１ ０ ． １ ９ ５ ４ ９ ／ ｊ ｉ ｓ ｓ ｎ １ ０ ０ １ — ６ ８ ３ ｘ ． ２ ０ １ ７ ０ ３ ０ ０ ９
机车状态远程监洲和敝障诊断预估机车质髓状态具备北短报文通信的功能采用周期性传输力刮机错操和运行异常远程报警等功能式把机车位置敞障州机操作等关键信息发送至人车罔关联在一起机务共享信息发一对巾罔铁路总公司简称总公司的通信服务器在机在途机乍设备进行状态监洲远程诊断和故障排除乍控制电源父闭时北斗gps板自动切换至机车蓄电预估机车质量状态定位故障并确定修程提高整备池供电能通过北斗短报义通信向地发送机车位置俭修效率及时发现和处置机错误操作和运行
中国机 车远程监测 与诊 断系统 （ Ｃ Ｍ Ｄ 系统 ）总 体方案研 究
中国机车远程监测与诊断系统(CMD系统)后台数据处理技术
ｆ Ｊ 【 １ 圾 通过 铁路统 一 传输 过
Ｉ ｆ Ｉ
进 入铁路 内Ｊ 叫，
Ｊ Ｉ ｌ Ｊ ‘ 独● Ｌ ｉ ． 铂 ： 续十 ｉ 【 ｆ Ｉ 也 小 ＾ 等ｆ 譬 接【 ｆ １ Ｉ Ｊ ｊ 《
处 Ｊ 人地 综合Ｊ 、 训ｌ Ｊ 子系统 ｎ 勺 数据库Ｈ Ｉ 乏 务器 收此 消息
数 随 汁 ： 机 ｊ 网 络 通 技 术 的 快 速 发 展 及 球 Ｊ
系统 ｆ 准确性 的提 高 ，他 铁路 交通运 输 领域 的 ｉ ｉ ｉ Ｉ ￣ 、定 ｆ 、眨 爪逐步 止 ｌ 子化 、数 亍 ＝ 化和 可视
化 为逝 找 铁 路 机 驽管
Ｉ … Ｉ Ｉ ４ ｆ Ｊ 【 乍远 … ｌ ｔ ！ Ｗ ～ ， ＂ ＂ Ｊ ｌ １ ０ ｊ 诊 断 系统 （ Ｃ Ｍ Ｄ 系统 ） 运
Ｉ 应（
１ ： 一 ｌ …Ｉ ｉ ｌ
此 技 术 什 【 １ ｆ ０ 输 、／ ｆ
他输 、
传输 、消 息 驱 动 支持 小 努 优 与诊 断 系统 （ ＣＭＤ系统 ） 后 台处理 系统接 收机 车数 据 ，通过 转储 与 解
析程 序将 处理后 的数 据 存储 至数据 库服 务 器 ，并对数 据和 故 障进 行 分析 ，是Ｃ ＭＩ ） 系统 不 可或缺 的
部 分 ，为整 个 系统提 供 强 有力的数 据 支撑 结 合Ｃ ＭＤ系统 ，从 实践使 用 角度 出发 ，对其后 台数 据
奠个 ＝ 运Ｊ Ｉ １ 技 术研 究 一 一 机 ｉ 远 综 川 究 洲 。 诊 断 信 息 地
技 术 ，｛ 『 【 ｊ 息队列【 ］ ｆ 驻ｆ ＝ ｆ ｆ 【 』 、 Ｊ 成磁船Ｊ ， 队 列 仃 消 息 刊 它 仃 Ｊ 被Ｊ 、 ｆ Ｈ 序ｉ 止 迎 过 淌 自 、 队列． 川 ｔ
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
铁路机车远程监测与故障诊断系统设计
近年来，我国列车不断向高速、重栽方向的发展，对机车的安全性能要求也
越来越高，传统的机车车载故障诊断装置只能进行单机集中式在线监测与车载诊断，如何适应铁路发展的要求，全面、及时、准确地掌握机车的运行与质量状态，协助乘务人员、维护人员和管理人员在线处理运行机车的故障和意外情况，提高
机车与铁路线路的利用率，提升机车的质量检修水平，是摆在铁路科研人员和机
务运用人员面前一道急需解决的课题。
关键词：铁路;机车;远程监测;故障诊断;系统设计
一、总体概述
近年来，我国列车不断向高速、重栽方向的发展，对机车的安全性能要求也
越来越高，传统的机车车载故障诊断装置只能进行单机集中式在线监测与车载诊断，即使通过USB接口将数据转储到地面分析系统，也还存在以下不足：(1)监
控与诊断的方式受到技术条件的限制，不能及时将故障信息传送至地面，而要等
到机车回库后方能获得故障信息进行分析，无法满足实时性要求。
(2)系统的开
放性不足，故障信息、诊断知识难以共享，制约了管理部门、维修部门、司乘人员、诊断专家之间的相互交流与相互提高。
(3)尽管有车载故障诊断系统的技术
支持，但司乘人员只能解决一些简单的故障诊断问题，一旦设备出现新的或者较
严重的故障时，无法快速有效地利用地面远程支持加以解决。
目前国外的先进机
车大多配备了车载信息化系统，这些信息化系统都具备机车运行数据记录和下载
转储功能、对机车故障及时间记录的分析和专家诊断功能、机车GPS定位功能等。
但这些信息系统均面向特定的车型，系统接口不统一，不具备通用性，很难实现
信息共享；另外，基于数据安全性的考虑，不能采用外方的传输系统。
因此，研
究和设计一整套基于计算机技术、网络技术、无线通信技术和专家系统技术的机
车远程监测与故障诊断系统，以提高网络环境下故障诊断的可靠性和效率极具现
实意义。
二、CMD系统技术可行性
2.1车载系统发展
全路机车已全面普及专用LKJ监控装置，近1万台和谐型机车已全面采用网
络化TCMS系统，部分交一直机车也已采用微机控制系统，数字化程度较高；机
车车载安全防护系统（6A系统）是用于机车运用安全防护的一个系统平台，集成
了6个与安全相关的子系统，已全面应用于和谐型机车。
车载设备的微机化、网
络化程度不断提高，实时采集机车状态信息、机车安全信息和机车监测信息，为
机车运用、检修和维护提供数据支持。
2.2信息传输技术发展
移动通信技术不断发展，经过GSM，3G发展到第四代（4G）的长期演进技术（LongTermEvolution，LTE），其在铁路沿线的高覆盖率，保证车载大量数据的
实时传输，从而实现地面综合应用系统实时展示车载数据及视频。
北斗系统具有
极强的抗同频、宽频、多径干扰能力，抗衰落能力强，具备各种气象条件、地质
条件下的全天候高性能；卫星通信具有广域覆盖、远距离传输的特点，对于无法
获得互联网接人的地区，具有不可替代的作用。
通过北斗系统、卫星通信技术，
可以实现机车远程定位，动态跟踪“人车图”。
2.3地面综合大数据技术发展
大数据的快速发展，已成为一大新兴产业，其中大数据分析、云数据库等技
术日趋完善。
基于长期积累的大量机车故障报警数据及机车运行状态数据，通过
如状态预测/外推、基于统计回归、基于相似性等的研究方式、方法，建立相关
分析模型，分析车载设备（部件）失效阀值，以预测设备（部件）质量状态。
现
在各种技术条件已经成熟，研制实现机车动静态信息采集、传输、地面诊断分析
的车一地一体化平台系统已经水到渠成。
三、机车远程监测与故障诊断系统结构
机车远程监测与故障诊断系统CMD是基于公共移动无线通信网(GSM/GPRS)、
无线局域网(WirelessLocalAreaNetwork,WLAN)和铁路广域网构建的，软件系统
架构采用浏览器/服务器(Browser/Server,B/S)模式，系统主要由车载子系统、
数据传输子系统、地面综合应用子系统构成。
车载子系统主要负责机车状态参数、机车安全信息及综合监测信息的采集、处理、记录、传输与转储，将信息打包发
送至机车无线传输装置，通过后者传输到铁路内网为地面综合应用子系统服务。
数据传输子系统主要负责将车载信息通过GPRS公网、WLAN局域网和铁路统一
MQ(MessageQueue)传输平台传输到地面，为地面综合应用子系统服务。
地面综合
应用子系统主要实现电子地图动态展示全路机车分布、设备运行状态、实时故障
报警、故障专家诊断、远程维护支持以及故障统计分析等功能。
CMD系统的核心
思想就是通过车载设备采集机车运行的状态和故障信息，通过无线网络，实时将
信息发到铁路内网，并向地面检修管理信息系统提供数据支持和应用功能。
四、CMD系统主要目标及需求分析
CMD系统需整合构建面向机务信息化、智能化发展的大数据应用核心平台，
具有先进传感及微机网络技术的交流传动机车，整合最新卫星定位和无线通信网
络技术的车载数据集成传输装置，综合“人车图”信息满足运用、整备、检修需
求的大数据应用平台，构成代表世界最前沿的工业互联网技术实例，即“智能装
备+互联网络+大数据应用”，也可以说是“互联网+机车装备及运用维修”。
具
有建立在TCMS，6A，LKJ等系统几百个实时检测数据项的感知能力；具有建立在
3G/4G，GPS、北斗、WLAN等多种技术应用和铁路车号自动识别系统（ATIS）、
LKJ等多源数据集成商的车地传输和时空定位能力；具有全面提升信息流通、辅
助决策和流程综合优化的大数据应用能力。
以CMB系统为核心，全方面打造车的、动静、造修全面数据共享互动的机务大数据应用体系。
4.1车载数据集成需求
4.1.1数据采集
车载设备实现对机车状态、故障信息及安全信息的采集、处理、记录，包括
扩展系统的统一授时、文件统一自动下载、机车履历电子化，具备机车状态的感
知能力。
具备对地面综合应用子系统点播请求的响应功能，包括发送频率、发送
信息类型、履历信息更新等合法命令响应。
具备配置文件的更新及管理功能，禁
止非法配置文件的导入。
具备对地面系统的远程访问进行控制及认证功能，禁止
非法登录。
根据通信协议，向地面综合应用子系统定时传输重要的机车状态信息、机车安全信息、机车监测信息，包含机车基本运行信息、司机操作命令信息等。
4.1.2数据处理
具备从获取的数据中识别事件的功能，在事件发生时能提取和记录相应的环
境数据；具备从获取的数据中识别机车故障的功能，在故障发生时，应能提取和
记录相应的环境数据，并通过数据传输子系统实时向地面综合应用子系统报警及
传送相应数据，应具备一定的自检功能。
自检信息可发送给6A系统音视频显示
终端或其他车载显示器。
能根据应用需求对数据进行加工，并分发给相关车载系统，如显示器、TCMS，6A等。
具备对包括来自其他系统的文件数据的处理能力，
包括文件数据的缓存、文件数据的压缩等。
4.1.3数据传输与转储
数据传输与转储分实时信息的传输、视频信息的传输、北斗短报文信息的传
输与记录文件的转储，能根据不同需求采取不同策略，将数据传输至数据传输子
系统。
数据传输采用的移动通信制式支持CDMA2000、WCDMA、GPRS、4G等。
结束语
根据上文的分析与研究可知，我国铁路经过不断的改革与不断的深化，目前
机务信息化已经能够适应在各个领域。
CMD作为我国信息化建设的基础，只有不
断的加强CMD系统的建设与应用才能够将机务信息化突破。
参考文献：
[1]龚利.铁路机车远程监测与故障诊断系统设计[J].计算机工程，2012（04）
[2]申瑞源，龚利.中国机车远程监测与诊断系统（CMD系统）总体方案研究[J].中国铁路，2017（03）
窗体底端。