[發明專利]一種軌道交通變流器壽命預測裝置及方法

有效

• 申請號: 201710811989.8
• 申請日: 2017-09-11
• 公開（公告）號: CN109490650B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 呂陽;劉可安;尚敬;許峻峰;倪大成;劉良杰;李雪江;戴計生;李澤泉;付偉明
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;廖元寶

本發明公開了一種軌道交通變流器壽命預測裝置，包括分析單元、變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元；分析單元分別與變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元相連、用于根據變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元采集的信號進行分析處理以對軌道變流器中各部件的壽命進行預測。本發明還公開了一種預測方法，在軌道交通變流器正常運行時，變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元采集對應部件的數據并發送給分析單元，分析單元根據采集的數據進行分類，對軌道變流器中各部件的壽命進行預測。本發明的預測裝置及預測方法均具有自動化程度高和可靠性高等優點。

技術領域

本發明主要涉及軌道交通技術領域，特指一種軌道交通變流器壽命預測裝置及方法。

背景技術

軌道交通變流器產品，投入運營使用之時即進入到產品浴盆曲線中。但是隨著時間推移以及不同的復雜應用環境，部分壽命器件達到生命周期末端的時間也不一樣。比如貨運機車運行環境，就明顯比客運動車運行環境惡劣。實際統計來看，故障數也是前者多于后者。從這些故障信息中篩選統計進一步分解發現，機箱風扇一般都有使用壽命，尤其是風扇電機，一般而言，壽命跟環境溫度、振動強相關，熱帶、亞熱帶環境下風扇就明顯比溫帶等環境下的故障率高；隨著時間推移和振動環境惡劣程度加劇，產品箱體結構松動造成了因接觸不良導致的通信中斷已成為一項典型故障，并且有逐年比例遞增、固定爆發的趨勢；電解電容受運行環境影響明顯，長期運行在大西北、熱帶地區的機車，極限高溫情況頻發，電容的運行環境比鐵標要求更加嚴苛，高溫條件下長久使用后的電容失效也已成為急需解決的共性質量問題；繼電器產品經應用經驗積累發現，部分插裝的物料，溫度驟變或者一定時間劇烈振動會引起焊點開裂，影響繼電器動作的正確性，從而造成現場操作故障；FLASH存儲器在使用中發現，高溫持續工作容易失效，經可靠性高溫試驗驗證，當器件在一定高溫情況下，會造成位翻轉等典型故障。以上這些故障，在軌道交通行業變流器中占很大比例。如何針對這些明顯受環境影響壽命的物料進行故障的前期預測，在故障前及時將產品進行物料替換，減少這類現場必然發生的故障，是技術人員降低變流器產品故障率，提升產品可靠性需要解決的重要問題。

軌道交通變流產品要求在處理性能、質量可靠和產品美觀方面表現卓越，因此產品智能化程度，尤其是產品智能故障預測能力也是非常重要的。產品使用中，如果能及時對壽命器件進入到壽命末期前提前預警，在合適的整備保養期間進行更換，那將極大的降低產品因壽命而導致的故障率。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種自動化程度高、提高產品可靠性的軌道交通變流器壽命預測裝置及方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：

一種軌道交通變流器壽命預測裝置，包括分析單元、變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元；所述分析單元分別與所述變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元相連、用于根據所述變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元采集的信號進行分析處理以對軌道變流器中各部件的壽命進行預測。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述軌道變流產品級傳感器單元包括采集軌道變流器中各部件數據的電壓傳感器、電流傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器的一種或多種。

所述變流控制器內部板卡級傳感器單元包括變流控制器機箱內部各板卡上的溫度傳感器或/和加速度傳感器。

所述軌道變流器中各部件包括機箱、板級繼電器、板級電容、高壓繼電器和存儲器芯片中的一種或多種。

本發明還公開了一種基于如上所述的軌道交通變流器壽命預測裝置的預測方法，在軌道交通變流器正常運行時，變流控制器內部板卡級傳感器單元和軌道變流產品級傳感器單元采集對應部件的數據并發送給分析單元，所述分析單元根據采集的數據進行分類，對軌道變流器中各部件的壽命進行預測。