在铁路交通领域，铁路机车设备的故障直接关系到机车乃至铁路系统的安全经济运行。该课题在分析了车载装置中数据采集、状态检测和故障诊断等智能模块的结构与原理的基础上，创建了一个基于Web的机车故障诊断系统，可以对机车运行过程中的各种状态信息和故障信息进行在线采集、分析和处理，在机车与地面管理人员之间搭建一个信息平台，以便乘务人员、维护人员和管理人员能够在线处理机车运行的故障和意外情况，提高机车运行中的质量维修水平。

基于Web的机车故障诊断系统主要包括车载数据采集、状态检测以及基于专家的故障诊断三大部分。该课题主要利用了计算机通信与网络技术、无线通信与无线网络等一系列先进成熟的技术。在机车车载装置中，各模块通过网络方式互连，能够对机车的一些运行参数实时采集检测，根据参数的变化情况发现隐患并帮助司机及检修人员及时排除，同时记录运行数据，并能对所记录的数据进行在线处理分析，给出可能的故障原因。

系统设计的分析

该课题研究的基于Web的机车故障诊断系统，主要包括车载数据采集、状态检测与故障诊断三大部分。

在机车的运行过程中，机车安全信息装置主要负责机车运行和控制设备的状态信息及诊断信息的采集和处理，实现列车的故障诊断、故障处理提示和检修支持。车载装置通过串行总线的方式扩展其它机车状态检测和诊断设备(接地诊断装置、智能电度表、辅机保护装置等)，由于采用总线扩展的方式进行功能扩展，因此能够自由的扩展列车状态检测和诊断设备。

对于机车的车载装置，最理想的是通过网络的方式将各车载设备连接，如图2.1所示。

整个基于Web的机车故障诊断系统的信息流程是：车载信息系统采集的机车运行信息，通过工业以太网与车载无线传输装置通信，利用无线网络传输到地面进行分析处理。

采集模块

数据采集模块收集机车上的主要状态信息和故障信息并通过网络传给司机室显示屏，将机车运行过程中的这些信息反映给司机。此模块可以完全取代目前大多数国内电力机车上的司机台上的状态灯部分，并且具有一定故障记录和报警功能。

逻辑控制模块

逻辑控制模块是以无触点控制为基础研制开发的，有着高可靠性、高集成化和多功能化等显著优点。长时间的运行表明逻辑控制模块大大提高了控制系统的稳定性和可靠性。它取代了原有的继电器控制方式，原有的状态信号可以直接获得，无须另外采集。

监测仪模块

监测仪模块可对运行中的或停车状态下的机车设备、车辆以及这些设备所构成的系统进行在线检测，提供故障未发生时的预警以及故障发生后故障所在部位的信息，提示采取应急故障的建议和排除故障的方法，以上信息都可以通过网络传送到彩色显示屏。

采用差分GPS对列车进行准确定位，利用数话同传无线列调通信系统将机车信息采集系统产生的机车实时信息传送到地面，通过铁路分组数据交换网将信息传送到机务部门，使得机务段和相关部门可实时掌握运行中的机车状态。同时在机车进站后利用USB接口进行大量数据传输，通过地面专家系统进行分析和处理，诊断得出机车的健康度。

机车状态信息采集装置采集的信号包括机车低压柜、端子柜、高压柜和大部分电器的参数，共有100余种状态数据和80余种故障信息，所有这些数据的实时采集记录，将会全面反映机车在运行过程中的实际工作状态，对于评价机车质量意义重大。