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基于RBM分析的ZPW-2000A轨道电路预防性维修方法研究

豆晓东  
【摘要】:作为铁路信号关键设备,ZPW-2000A轨道电路系统在我国铁路运输系统中扮演着重要角色,其可靠性与安全性不仅是保证铁路运输安全与高效的前提,更是保证铁路高速运行、重载、高密度行车及客货混运战略实施的必要技术手段。只有信号设备的高可靠性与高安全性才能够保障铁路运输的高效与安全。而科学的预防性维修管理体制是保证设备的可靠性与安全性的重要手段,同时能够有效降低维修成本使设备寿命最大化。因此,对轨道电路进行基于RBM(Risk Based Maintenance,基于风险的维修)的研究具有重要的现实意义。通过剖析ZPW-2000A轨道电路的结构及功能结合历史故障信息,对轨道电路进行了FMEA(Failure Mode Effect Analysis,故障模式影响分析)分析;通过采用改进的模糊灰关联度法对轨道电路的各故障模式进行了风险分析;通过逻辑决断法及模糊灰局势法对轨道电路各故障模式进行了维修方式决策;通过建立时变可靠度模型和成本函数模型来确定设备的预防性维修周期,对模型利用MATLAB进行求解,并对计算结果进行曲线拟合来确定设备的更换周期。主要研究内容如下:(1)通过可靠性逻辑框图将ZPW-2000A轨道电路系统分解为子系统,对各子系统的故障模式、故障原因及故障影响进行了归纳总结,并完成了FMEA分析表。(2)在对ZPW-2000A轨道电路各系统进行FMEA分析的基础上,对各故障模式的严重度、发生度及检测度进行模糊评判,采用模糊灰关联度法对各故障模式进行了风险排序,确定了各设备的风险水平。(3)在风险排序的基础上对各故障模式进行故障影响分类,并通过逻辑决断法对各故障模式进行了维修方式决策,同时采用模糊灰局势法进行维修方式辅助决策,得到了设备各模块的预防性维修方式。(4)假定设备寿命服从指数分布,通过建立时变可靠度模型和成本函数模型对预防性维修周期进行决策,通过MATLAB进行模型求解,并对计算结果进行曲线拟合,确定了设备的维修周期及更换周期。


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