基于现场数据的计算机联锁系统寿命预测方法

摘要

铁路信号车站联锁系统是保证行车安全、提高运输效率的重要技术装备。随着技术的发展和国际安全管理标准的引进，我国计算机联锁系统的安全性和可靠性有了长足的进步，但目前系统的维修维护仍然沿用传统的继电设备标准，对系统设备进行更新改造缺少科学有效的评估手段，计算机和电子设备的优势不能得到充分发挥，同时也造成投资上的浪费。
　　为合理更换现场计算机联锁系统提供理论支撑，本文提出了计算机联锁系统寿命预测模型，并以我国干线铁路广泛应用的XY型计算机联锁系统为例，验证了该方法的有效性。
　　论文的主要工作包括:
　　(1)在查阅了计算机联锁系统的应用现状、以及不同领域寿命预测理论研究现状的基础之上，分析了在铁路信号领域对系统进行寿命预测的意义。
　　(2)根据计算机联锁系统寿命预测方法的分析基础和主要内容，分析了预测系统使用寿命的关键方法，并提出了计算机联锁系统寿命预测的流程。
　　(3)分析了影响系统使用寿命的因素、提出了系统使用寿命的评价方法;然后基于系统的硬件结构，建立故障树模型，详细分析了系统关键部位的失效方式;最后根据系统使用和维护特点，以板级故障为底事件建立系统的故障树模型，得到故障树的最小割集。
　　(4)采用概率统计的方法对计算机联锁系统的故障数据进行了分析，根据系统组成单元的寿命分布类型选择和检验的结果，合理估计各分布函数的参数，最后编程实现了寿命数据分析工具。
　　(5)提出了计算机联锁系统寿命预测模型，以XY型计算机联锁系统为例，通过分析系统故障数据，预测该系统的使用寿命，验证了该方法的有效性。
　　经过理论计算和仿真分析，本文提出的计算机联锁系统寿命预测方法具有实用性，可为我国铁路信号计算机联锁系统的维修维护，以及设备更新换代提供借鉴。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 计算机联锁系统的应用现状

1．2 寿命预测方法的研究现状

1．3 本文的研究意义

1．4 本文的研究内容和论文的结构

2 计算机联锁系统寿命预测方法介绍

2．1 计算机联锁系统寿命预测的概念

2．1．1 计算机联锁系统寿命预测的基础

2．1．2 计算机联锁系统寿命预测的主要内容

2．2 寿命预测的关键方法

2．2．1 故障分析方法

2．2．2 寿命数据分析方法

2．2．3 寿命预测方法

2．3 计算机联锁系统寿命预测的流程

2．4 本章小结

3 计算机联锁系统故障树分析

3．1 计算机联锁系统使用寿命的概念

3．1．1 计算机联锁系统使用寿命的影响因素

3．1．2 计算机联锁系统使用寿命的特点

3．2 计算机联锁系统的硬件结构

3．3 计算机联锁系统故障树的建立及分析

3．3．1 建立故障树模型

3．3．2 故障树定性分析

3．4 本章小结

4 计算机联锁系统寿命数据分析

4．1 数据的收集和整理

4．2 单元寿命分布的选择与检验

4．2．1 指数分布的选择与检验

4．2．2 正态分布的选择与检验

4．2．3 对数正态分布的选择与检验

4．2．4 威布尔分布的选择与检验

4．3 单元寿命分布的参数估计

4．3．1 服从指数分布的单元的参数估计

4．3．2 服从威布尔分布的单元寿命分布的参数估计

4．4 寿命数据分析工具的实现

4．4．1 Eclipse平台概述

4．4．2 功能特点与界面

4．5 本章小结

5 计算机联锁系统寿命预测

5．1 系统寿命预测模型

5．1．1 平均剩余寿命预测法

5．1．2 复杂系统的综合评估模型

5．1．3 系统的结构函数

5．2 XY型计算机联锁系统实例分析

5．2．1 系统硬件结构概述

5．2．2 系统寿命数据收集

5．2．3 系统寿命预测模型的应用

5．3 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

图索引

表索引

作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果

学位论文数据集