基于VB6.0的地鐵列車故障診斷系統(tǒng)設計

陶佳琦，翁正新

0 引言

近年來，隨著城市的高速發(fā)展，地鐵已成為城市公共交通的重要組成部分。地鐵列車作為整個系統(tǒng)的核心組成部分，其診斷與處理故障的效率對于地鐵安全運營有重要意義[1]。列車綜合線路圖是列車各個設備、繼電器、空氣開關等元器件的連接原理圖。通過各元器件之間的邏輯關系，司機控制列車正確地做出前進、制動、開關門等各個動作。當列車發(fā)生故障時，由于故障原因復雜且沒有專門的診斷方法，維護人員只能通過自行翻查綜合線路圖或根據(jù)經(jīng)驗來查找故障源頭，往往會耗費大量診斷時間。本文應用VB6.0[2]及Access數(shù)據(jù)庫軟件，設計了一套實用簡便的故障診斷系統(tǒng)，以期使維護人員能更方便、快捷地進行故障診斷。

1 系統(tǒng)總體設計

故障診斷系統(tǒng)設計框圖如圖1所示：

圖1 故障診斷系統(tǒng)設計圖

軟件有用戶及管理員兩類權限，維護人員可通過不同用戶名及密碼登陸。軟件主要有故障診斷、知識庫瀏覽、知識庫維護3個功能模塊。根據(jù)設計需求，用戶權限只能對故障診斷及知識庫查詢模塊進行操作，而管理員權限對3個模塊均可進行操作。

2 知識庫構建

知識庫是診斷系統(tǒng)的核心部分[3～6]，本診斷系統(tǒng)的知識庫利用 Access2003建立，由案例庫及故障庫組成。其中案例庫包含了AC17型地鐵列車運營至今的故障案例數(shù)據(jù)，故障庫包含了基于故障樹分析法得到的列車各系統(tǒng)故障的最小割集等數(shù)據(jù)。為了使故障診斷系統(tǒng)符合運營實際，本軟件知識庫具有自學習功能，具備搜索、修改、刪除、添加等維護功能。

3 主要模塊設計

3.1 故障診斷模塊

故障診斷模塊是系統(tǒng)的核心模塊，主要用于診斷列車元器件的故障。故障診斷窗口如圖2所示：

圖2 故障診斷窗口

窗口由6個命令按鈕、2個組合框控件及1個數(shù)據(jù)表格控件組成。用戶可通過組合框控件選擇故障分類、故障現(xiàn)象，通過不同按鈕進行故障診斷、進入案例庫瀏覽窗口等操作，通過數(shù)據(jù)表格控件查看診斷建議，診斷流程如圖3所示：

圖3 故障診斷流程圖

圖2即當故障現(xiàn)象為“列車觸發(fā)緊急制動”時，診斷窗口給出的診斷建議，查看診斷建議可知，所有的故障原因首先按“次數(shù)”降序排列，其中ATC故障發(fā)生的次數(shù)最多，達到了7次，其次為空氣壓力低，主控制器故障，均發(fā)生了3次，此外ZVR2、ZVR3、EBR這三個元器件也各出現(xiàn)過1次故障，其次，沒有出現(xiàn)過故障的故障原因也按“排查順序”升序進行了排列，在診斷過程中，維護人員只需根據(jù)診斷建議表給出的順序，從上至下排查故障原因，就能快速解決故障，提高診斷效率。

3.2 知識庫瀏覽模塊

知識庫瀏覽模塊主要是用來瀏覽系統(tǒng)知識庫中的相應數(shù)據(jù)的功能模塊，知識庫由案例庫及故障庫組成。案例庫瀏覽窗口如圖4所示：

圖4 案例庫瀏覽窗口

窗口由5個復選框、4個命令按鈕、3個文本框，2個組合框組成及1個數(shù)據(jù)表格控件組成。在瀏覽時，用戶可根據(jù)需要，任意勾選1至5個復選框，輸入相應內(nèi)容進行案例瀏覽。瀏覽流程如圖5所示：

圖5 案例庫瀏覽流程圖

圖4即維護人員選擇“制動”類型，“列車觸發(fā)緊急制動”這一故障現(xiàn)象后得到的查詢結果。在對列車進行故障診斷過程中，維護人員通過查詢結果，可以了解所有發(fā)生過“列車觸發(fā)緊急制動”這一現(xiàn)象的案例，通過參照這些案例，能獲得經(jīng)驗庫中的幫助。

故障庫瀏覽窗口如圖6所示：

圖6 故障庫瀏覽窗口

窗口由4個復選框、4個命令按鈕、，3個組合框、2個文本框及1個數(shù)據(jù)表格控件組成。故障庫瀏覽流程與案例庫類似，用戶可通過勾選復選框并輸入內(nèi)容進行瀏覽。圖6即維護人員選擇“制動”類型、“列車觸發(fā)緊急制動”現(xiàn)象時后得到的瀏覽結果。從結果中，維護人員可了解“列車觸發(fā)緊急制動”這一故障現(xiàn)象所有的故障原因及排查序列。

3.3 知識庫維護模塊

知識庫維護模塊主要是對知識庫進行修改、刪除、添加的功能模塊，通過對知識庫進行維護操作，診斷系統(tǒng)能更好地反應列車的實際運營情況，更準確地對列車進行故障診斷。

1）知識庫維護窗口

知識庫維護窗口主要進行知識庫的修改、刪除工作，當維護人員進行相應操作時，首先需通過“查詢”按鈕找到相應案例，隨后通過“修改”、“更新”按鈕完成修改操作，通過“刪除”按鈕完成刪除操作，修改流程如圖7所示，刪除流程如圖8所示：

圖7 知識庫修改流程圖

圖8 知識庫刪除流程圖

當正確完成相應操作后，程序會給出相應的提示，圖9即在案例庫維護窗口完成數(shù)據(jù)修改后的程序提示，圖10即在故障庫維護窗口完成數(shù)據(jù)刪除后的程序提示。

圖9 案例庫維護窗口

圖10 故障庫維護窗口

2）知識庫添加窗口

案例庫添加窗口如圖11所示：

圖11 案例庫添加窗口

故障庫添加窗口如圖12所示：

圖12 故障庫添加窗口

在知識庫的添加過程中，用戶通過輸入“列車號”、“時間”、“故障類型”等6項內(nèi)容完成案例的添加，通過輸入“故障類型”、“故障現(xiàn)象”等4項內(nèi)容完成故障的添加，由于知識庫添加流程與瀏覽流程類似，在此不給出具體的流程圖。

4 總結

地鐵列車故障診斷軟件具有良好的人機界面，當列車發(fā)生故障時，維護人員根據(jù)故障現(xiàn)象，能在診斷界面中迅速地查找到所有可能的故障原因，確定各個原因發(fā)生過故障的次數(shù)，從而快速處理故障。在故障處理后，維護人員使用管理員權限能實時更新數(shù)據(jù)庫，從而使診斷軟件更加符合實際運營情況。

[1]張乳燕.地鐵車輛牽引系統(tǒng)故障診斷技術及系統(tǒng)的研究[D].北京:北京交通大學,2009

[2]國家 863中部軟件孵化器.Visual Basic從入門到精通[M].北京:人民郵電出版社,2010

[3]劉瓊.充油設備故障診斷系統(tǒng)中VB的開發(fā)[J].礦業(yè)快報,2008(1):75-77

[4]劉巍,耿慶龍,陳蜀江.基于 VB 的火車塞拉門故障診斷軟件設計[J].現(xiàn)代電子技術, 2008(8):54-58

[5]羅云林,劉晨.基于VB和SQL的A330電子設備故障診斷系統(tǒng)[J].中國民航大學學報, 2007,25(A01):45-47

[6]鐘功祥,王仕強,呂治忠等.基于VB與MATLAB混合編程在鉆井泵故障診斷中的應用[J].價值工程,2013(3):192-193