[發(fā)明專利]一種軌道交通的車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010103937.3
• 申請(qǐng)日: 2010-02-01
• 公開（公告）號(hào): CN102139700A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙時(shí)旻;董德存
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 同濟(jì)大學(xué)
• 主分類號(hào): B61C17/00
• 分類號(hào): B61C17/00;B61L27/00
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李湘;李家麟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種軌道交通的車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著城市的持續(xù)發(fā)展和社會(huì)的飛速進(jìn)步，軌道交通步入了全面發(fā)展的階段。而在軌道交通技術(shù)領(lǐng)域中，軌道交通的車輛(或者列車)是一個(gè)重要而關(guān)鍵的組成部分，承擔(dān)著承載運(yùn)送旅客的重要任務(wù)，每一個(gè)車輛運(yùn)行狀況、安全狀況直接影響整條軌道線路的正常運(yùn)營(yíng)。同時(shí)，車輛的速度越來(lái)越快、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜、功能越來(lái)越多樣、自動(dòng)化程度越來(lái)越高，對(duì)車輛的可靠性、安全性提出了更高的要求。其中，軌道交通的車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠采集車輛運(yùn)行時(shí)關(guān)鍵部件的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)，其能預(yù)先得知車輛運(yùn)行時(shí)的故障與狀態(tài)信息、或者能從運(yùn)行狀況數(shù)據(jù)中及時(shí)診斷車輛故障等等。因此，車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)提高軌道交通運(yùn)行的安全性與可靠性有著重要作用。

圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)的軌道交通的車輛工況檢測(cè)系統(tǒng)示意圖。如圖1所示，對(duì)于不同車型的車輛，其車況檢測(cè)系統(tǒng)都類似，一般由部件檢測(cè)子系統(tǒng)級(jí)和列車級(jí)(或車輛級(jí))檢測(cè)系統(tǒng)組成。其中，部件檢測(cè)子系統(tǒng)級(jí)包括如圖1中所示的多個(gè)子系統(tǒng)，所示子系統(tǒng)檢測(cè)信息包括該車輛工況檢測(cè)系統(tǒng)所應(yīng)用的各種傳感器信息、元器件信息和處理、計(jì)算、控制過(guò)程中產(chǎn)生的中間變量信息等，通過(guò)子系統(tǒng)的分析處理，如發(fā)現(xiàn)不正常，產(chǎn)生故障信息經(jīng)子系統(tǒng)評(píng)估后儲(chǔ)存在子系統(tǒng)內(nèi)，一般故障信息包括故障點(diǎn)、故障時(shí)間、故障嚴(yán)重程度及一些相關(guān)的故障環(huán)境數(shù)據(jù)(包括若干模擬量、數(shù)字量和開關(guān)量)等。子系統(tǒng)同時(shí)將有關(guān)信息(包括相關(guān)的環(huán)境數(shù)據(jù))傳送給列車級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)，列車級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)收集部件子系統(tǒng)信息、部分列車子系統(tǒng)狀態(tài)信息及列車狀態(tài)信息(列車級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)的各種傳感器信息或列車級(jí)控制元器件的狀態(tài)信息)等，進(jìn)行列車級(jí)診斷、評(píng)估，形成列車級(jí)診斷結(jié)果，在列車級(jí)的儲(chǔ)存單元內(nèi)儲(chǔ)存，并在司機(jī)室進(jìn)行顯示。對(duì)于車地之間有數(shù)據(jù)交換功能的車輛，所傳遞的信息一般是列車級(jí)診斷故障信息；對(duì)于車地之間沒(méi)有數(shù)據(jù)交換功能的車輛，故障信息不能發(fā)送到地面，只能在車輛上進(jìn)行存儲(chǔ)。該實(shí)施例車況檢測(cè)系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在以下不足：(1)列車級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)收集各個(gè)部件子系統(tǒng)的比較詳細(xì)的本系統(tǒng)的各種信息，如果出現(xiàn)大的故障信息，則發(fā)送給列車控制系統(tǒng)，由列車控制系統(tǒng)進(jìn)行列車控制或故障表示；(2)如果設(shè)有將列車故障情況傳輸?shù)降孛娴墓δ芟到y(tǒng)，也僅傳送故障信息，地面維護(hù)者得到的是故障事件結(jié)果的數(shù)據(jù)，沒(méi)有預(yù)警功能；(3)列車的子級(jí)檢測(cè)系統(tǒng)級(jí)只能處理反映一些相對(duì)初級(jí)直接或表象的故障信息，高級(jí)較復(fù)雜或深層次級(jí)的故障信息分析需要在車輛退出運(yùn)營(yíng)(即離線)后再進(jìn)行深度故障診斷。診斷系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)及其環(huán)境參數(shù)或跟蹤參數(shù)都是以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存在車載設(shè)備里，需待列車停止運(yùn)營(yíng)后、再下載到維修用故障分析系統(tǒng)中詳細(xì)分析故障原因，因此車輛工況檢測(cè)的效率和智能化受到限制；(4)各個(gè)車輛的工況檢測(cè)系統(tǒng)相對(duì)都是獨(dú)立的，車輛工況檢測(cè)系統(tǒng)基本終止于車載，難以統(tǒng)一形成一個(gè)有效的、與軌道交通運(yùn)營(yíng)密切關(guān)聯(lián)的體系。

為能夠全程實(shí)時(shí)檢測(cè)車輛工況、及時(shí)發(fā)現(xiàn)和有效解決車輛故障的問(wèn)題、提高軌道交通運(yùn)行的可靠性和安全性，本專利提出了一種新的軌道交通的車輛監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，為能夠及時(shí)有效地在線監(jiān)測(cè)并解決車輛的故障、提高軌道交通運(yùn)行的可靠性和安全性。

為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種軌道交通的車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其主要包括：

車輛工況數(shù)據(jù)采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集車輛運(yùn)行時(shí)的車輛關(guān)鍵部件狀態(tài)數(shù)據(jù)；

復(fù)合傳感器，用于將所述車輛工況數(shù)據(jù)采集模塊傳輸過(guò)來(lái)的狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行同構(gòu)化處理，并進(jìn)行統(tǒng)一編碼發(fā)送；

車載工況信息預(yù)處理器，用于將所述復(fù)合傳感器發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行初級(jí)評(píng)級(jí)處理、并進(jìn)行初級(jí)信息分析處理；

司機(jī)信息顯示系統(tǒng)，用于接收故障相關(guān)信息并表示給司機(jī)；

區(qū)域信息處理器，用于將車載工況信息預(yù)處理器所發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行次級(jí)評(píng)級(jí)處理、并進(jìn)行區(qū)域級(jí)信息分析處理；

地面中心信息處理器，用于將車載工況信息預(yù)處理器所發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行終級(jí)評(píng)級(jí)處理、并進(jìn)行中心級(jí)信息分析處理；以及

網(wǎng)絡(luò)通信傳輸系統(tǒng)，用于在車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)傳輸車輛工況數(shù)據(jù)和命令。

根據(jù)本發(fā)明所提供的車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)通信傳輸系統(tǒng)包括地面網(wǎng)絡(luò)通信傳輸系統(tǒng)、車地?zé)o線通信傳輸系統(tǒng)、車載網(wǎng)絡(luò)通信傳輸系統(tǒng)。車地?zé)o線通信傳輸系統(tǒng)包括車載通信適配器、車載收發(fā)器、地面通信適配器和地面收發(fā)器。

本發(fā)明的另一目的之一是，為能夠及時(shí)有效地在線監(jiān)測(cè)并預(yù)警車輛的故障、進(jìn)一步提高軌道交通運(yùn)行的可靠性和安全性，因此，作為較佳實(shí)施例，車輛工況在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括：