禹 建 伟，师 帅

(西安轨道交通集团有限公司 运营分公司，陕西 西安 710018)

故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management,PHM)是指利用传感器采集系统运行状态数据，通过先进的故障诊断和预测模型，对监测对象的健康状况进行评估，对其故障发生进行预测，为监测对象的检修与维护提供指导，从而大幅度提高运维效率。PHM最早起源于20世纪70年代，应用主要集中于航空发动机领域[1-3]，目前已经在石化、能源、制药、离散制造等行业的设备运营中得到广泛的发展[4]。

目前，国内在线运营的地铁车辆超过4万辆，地铁车辆的检修与维护遵循的是按照运营周期或者运营里程进行定期修，定期修方式存在过度维修的缺点，浪费资源；通过PHM系统对车辆各系统的健康状况以及故障进行诊断与预测，根据车辆各系统的状态进行状态维修，可避免车辆各系统的过度维修，从而提高地铁车辆的运维效率。

1 制动系统PHM系统的组成

制动系统PHM系统[5]主要包括车载状态传感器、制动系统车载PHM单元及地面PHM平台三部分。车载状态传感器是指在车辆上安装的与制动系统运行相关的状态传感器，利用车载状态传感器采集更多的车辆状态信息用于车载PHM单元进行相关的故障预测与健康管理；制动系统车载PHM单元具备传感器参数采集、制动系统运营状态数据获取、故障诊断、故障预测、信息存储及数据传输功能，负责制动系统故障预测与健康管理，诊断结果可以通过司机显示屏进行显示，便于司机与检修人员查看制动系统状态或者将实时诊断结果上报汇总到车辆PHM平台进行统一管理；……