[發明專利]高速列車制動系統故障診斷設備及診斷方法

有效

• 申請號: 201210477656.3
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102981497A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 楊建偉;姚德臣
• 申請（專利權）人: 北京建筑工程學院
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 朱琨

技術領域

本發明屬于列車運行控制技術領域，尤其涉及一種高速列車制動系統故障診斷設備及診斷方法。

背景技術

高速列車作為一個由復雜技術裝備組成、在復雜環境中運行、完成具有復雜時空分布特征的位移服務的整體，是一個復雜的網絡化巨系統，其一旦發生故障，危害極大。而且由于高速列車組成部件繁多、檢測參數繁多，其發生的故障類型也是復雜多樣，包括：突發故障、交叉故障、組合故障以及鏈式故障等。并且不同原因也可能產生同一故障現象，這些就導致了對高速列車的故障診斷及維修較為困難。現在，高速列車的維修基本依靠相關技術人員的經驗來維修，而且現有的故障維修系統都是在高速列車運行中采集故障信息，然后等車輛停止運行后在地面對采集的信息進行處理。因此，準確地采集高速列車制動系統的故障特征、對采集的故障特征進行準確的分析并在此基礎上建立起相應的故障診斷系統是高速列車診斷與維修的主要及重要內容，同時也是高速列車運營安全中十分重要的組成部分。本發明正是基于以上問題，提出一種解決方案。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高速列車制動系統故障診斷設備及診斷方法，用以提高列車運行的安全性。

為了實現上述目的，本發明提出的技術方案是，一種高速列車制動系統故障診斷方法，其特征是所述方法包括：

步驟1：傳感器實時采集高速列車制動系統運行狀態的模擬信號，并將采集的模擬信號轉換為數字信號；

步驟2：信息預處理單元對轉換的數字信號進行放大和濾波處理，并將處理后的數字信號傳輸至自診斷單元和車載無線傳輸平臺；

步驟3：自診斷單元根據處理后的數字信號進行綜合分析從而得到制動系統的運行狀態診斷結果，并將診斷結果發送至車載無線傳輸平臺；

步驟4：車載無線傳輸平臺將信息預處理單元處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果發送至地面子系統；

步驟5：地面無線數據接入層接收車載無線傳輸平臺發送的處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果，并對其進行分類管理，以便于后期查詢；同時，將處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果發送至地面中心分析層；

步驟6：地面中心分析層根據處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果，進行綜合分析，從而得到綜合診斷結果并發送至地面中心綜合維護管理決策層；

步驟7：地面中心綜合維護管理決策層:將綜合診斷結果保存至數據庫，供制定維修策略使用。

一種高速列車制動系統故障診斷設備，包括車載子系統和地面子系統，其特征是所述車載子系統包括傳感器、信息預處理單元、自診斷單元、列車通信網絡TCN、車載無線傳輸平臺和車載工業以太網絡；

所述傳感器通過列車通信網絡TCN與信息預處理單元相連；

所述信息預處理單元和自診斷單元分別通過車載工業以太網絡與車載無線傳輸平臺相連；

所述傳感器用于實時采集高速列車制動系統運行狀態的模擬信號，并將采集的模擬信號轉換為數字信號；

所述信息預處理單元用于對轉換的數字信號進行放大和濾波處理，并將處理后的數字信號傳輸至自診斷單元和車載無線傳輸平臺；

所述自診斷單元根據處理后的數字信號進行綜合分析從而得到制動系統的運行狀態診斷結果，并將診斷結果發送至車載無線傳輸平臺；

所述車載無線傳輸平臺用于將信息預處理單元處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果發送至地面子系統；

所述地面子系統由通過數據傳輸網絡順序連接的地面無線數據接入層、地面中心分析層和地面中心綜合維護管理決策層組成；

所述地面無線數據接入層用于接收車載無線傳輸平臺發送的處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果，并對其進行分類管理，以便于后期查詢；還用于將處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果發送至地面中心分析層；

所述地面中心分析層用于根據處理后的數字信號和自診斷單元得到的診斷結果，進行綜合分析，從而得到綜合診斷結果并發送至地面中心綜合維護管理決策層；

所述地面中心綜合維護管理決策層用于將綜合診斷結果保存至數據庫，供制定維修策略使用。

本發明實現了高速列車制動系統故障的快速自動診斷，提高了列車運行的安全性。

附圖說明

圖1是高速列車制動系統故障診斷設備結構圖；

圖2是車載子系統結構圖；

圖3是地面子系統結構圖；

圖4是主要監測點監測信號、物理量以及輸出示意圖；

圖5是制動系統監測原理圖；