[發明專利]基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統

有效

• 申請號: 201210507195.X
• 申請日: 2012-12-01
• 公開（公告）號: CN103852271A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 王晗;梁建英;李世濤;余進
• 申請（專利權）人: 南車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 北京元中知識產權代理有限責任公司 11223
• 代理人: 曲艷

技術領域：

本發明涉及高速列車走行部的故障診斷與遠程監測系統，特別涉及基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統。

背景技術：

隨著我國高速列車運行速度和運營里程的不斷提升，列車走行部的安全可靠性變得異常重要。列車走行部關鍵設備狀態異常是車輛安全運行的重要隱患之一。嚴重的、突發性的異常狀態可引起車輛脫軌，甚至傾覆等惡性事故，從而對社會、人員造成無法計算的損失。常見的行走部關鍵設備狀態異常有轉向架失穩、軸承溫度過高和輪對踏面擦傷及不平衡，軸承裂紋與斷裂、齒輪斷齒與裂紋等。

目前對走行部的狀態的監測只能采用人工測量方式，在人工測量方式中，人工經驗在診斷中占有主導地位，人為因素較大。并且不能發現設備的安全隱患，對車輛早期出現的故障不能及時發現，造成檢修不及時，實時性不強。人工測量不能全面的記錄運行狀態和故障信息，對故障的分析不能系統化。

中國專利（申請）號為201110381590，名稱為“高速列車智能化系統及其通信方法”，包括車載智能感知節點，列車控制系統車載部分，車載數據中心，車地寬帶通信系統，地面數據中心，主機廠和/或動車基地應用系統，物聯網采集終端，寬帶應用系統，一個或多個傳感器，I/O接口設備，實現了列車系統的自檢測，自診斷，自決策的功能，但是這種智能化系統，無法實現去全國所有列車的診斷和在線監測，所以整個系統還需要進一步的完善。

發明內容：

本發明基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統，在原來智能化系統的基礎上進行了改進，實現了對全國列車的診斷和在線監測，通過人機交互裝置直觀的顯示列車運行狀態和設備的故障信息，使列車的智能檢測系統更加完善。

為了達到上述目的，本發明的技術方案是：

一種基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統，包括在車載傳感器，信號調理與濾波裝置，中央處理系統，數據輸入與輸出接口裝置，車輛段信息收集系統，全國列車檢修系統，人機交互裝置，所述的車載傳感器包括加速度傳感器，角速度傳感器，溫度傳感器和位移傳感器，將車載傳感器采集到的信息輸送給信號調理與濾波裝置，經過處理的信號傳輸給中央處理系統，進行數據的分析和儲存，通過數據輸入與輸出接口裝置以無線通信系統傳送給車輛段信息收集系統，經過車輛段信息收集系統的整理匯總，將所有列車走行部關鍵設備的信息傳輸給全國列車檢修系統，并且顯示在人機交互裝置上。

進一步，加速度傳感器安裝在轉向架軸箱，齒輪箱，轉向架前端構架，電機上，采集設備振動的加速度信息，溫度傳感器安裝在轉向架軸箱上，采集溫度變化信息，位移傳感器采集車體與轉向架之間的位移信息，角速度傳感器安裝在轉向架前端構架上，采集轉向架傾覆角的信息。

進一步，上述車載傳感器可以配合使用，將采集到的信號進行數據處理，可以全方位的定位和檢測列車走行部關鍵設備的故障信息。

進一步，位移傳感器和安裝在轉向架軸箱上的加速度傳感器配合使用，將采集到的位移信息和加速度信息進行數據處理，可以檢測出轉向架的橫向收斂能力。

進一步，安裝在轉向架前端構架上的加速度傳感器和角速度傳感器，可以檢測出外輪緣在鋼軌上滾動的故障。

進一步，安裝在轉向架前端構架和轉向架軸箱上的加速度傳感器，采集到的信息經過數據分析可以對軸減震器性能方面進行檢測。

進一步，中央處理系統對數據進行統一的編碼，根據設備的位置，關鍵性，名稱，測試內容，故障等級進行統一編碼。

進一步，無線通信系統包括GPRS無線通信，無線傳感器網絡，智能天線。

進一步，車輛段信息收集系統通過移動3G網絡或者互聯網將數據報表傳送給全國列車檢修系統。

進一步，車輛段信息收集系統和全國列車檢修系統均可下達檢修任務。

綜上內容，本發明所述的基于物聯網的高速列車走行部故障診斷和遠程監測系統，能夠精確的定位并顯示故障設備，對發生故障的設備進行預測報警，方便車輛維護人員及時快速維修，提高了列車的維護效率，降低列車運行風險，提高了安全性。并且該系統實現故障的遠程監測，降低故障診斷成本，縮短故障診斷周期，為高速列車的安全運行奠定了良好穩定的基礎。

附圖說明：

圖1是本發明基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統的流程示意框圖。

圖2是本發明基于物聯網的高速列車走行部故障診斷與遠程監測系統的結構示意圖。