[發明專利]一種列車組故障預測與健康管理地面智能處理系統及方法

有效

• 申請號: 201710817070.X
• 申請日: 2017-09-12
• 公開（公告）號: CN107697107B
• 公開（公告）日: 2020-03-10
• 發明（設計）人: 張志強;徐冠基;彭暢;王振中;于偉凱
• 申請（專利權）人: 中國中車股份有限公司;中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: B61L27/00
• 分類號: B61L27/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種列車組故障預測與健康管理地面智能處理系統，其特征在于，所述地面智能處理系統，包括：

數據接入模塊，用于接收通過預設路徑發送的列車組對應的數據；

數據分析模塊，用于利用已構建的地面智能鏡像模型對所述數據進行分析處理，得到分析結果；所述分析結果包括故障相關信息、列車組健康評估信息以及智能決策信息；其中，所述地面智能鏡像模型為利用實體列車組產生的數據所建立的反應列車組系統狀態的數學模型，并具有輸入輸出的預測傳遞關系模型，所述故障相關信息包括故障診斷信息、故障預警信息、故障統計信息和故障預測信息；

所述數據接入模塊，包括：

接收單元，用于接收所述列車組搭載的車載列車組故障預測與健康管理系統傳輸的實時數據和非實時數據，供應商系統發送的運維數據、工廠內部的制造和設計數據以及仿真試驗數據；

集成單元，用于所述列車組多源異構數據的集成；

數據預處理單元，用于將所述接收單元接收的數據以及所述集成單元集成的數據進行清洗以及轉換；

所述數據分析模塊，還包括：

分析結果對比單元，用于將所述分析結果與所述車載列車組故障預測與健康管理系統中車載智能鏡像模型的分析結果進行聚類分析，并根據聚類分析結果更新所述分析結果；

所述數據分析模塊，還包括：

地面智能鏡像模型更新單元，用于利用認知計算和大數據挖掘算法對所述非實時數據、所述運維數據、所述制造和設計數據以及所述仿真試驗數據進行知識挖掘，并根據知識挖掘結果對所述地面智能鏡像模型進行更新。

2.根據權利要求1所述的地面智能處理系統，其特征在于，還包括：

結果輸出模塊，用于顯示所述分析結果和/或向預設用戶發送所述分析結果。

3.根據權利要求1所述的地面智能處理系統，其特征在于，所述數據分析模塊，包括：

數據處理單元，用于將所述實時數據利用流式數據處理方法進行處理得到第一數據，將所述非實時數據、所述運維數據、所述制造和設計數據以及所述仿真試驗數據利用批式數據處理方法進行處理得到第二數據；

地面智能鏡像模型分析單元，用于將所述第一數據和所述第二數據作為所述地面智能鏡像模型的輸入，利用所述地面智能鏡像模型進行分析處理，得到分析結果；其中，所述故障相關信息包括故障診斷信息、故障預警信息、故障統計信息和故障預測信息。

4.根據權利要求3所述的地面智能處理系統，其特征在于，還包括：

數據存儲模塊，用于對所述數據進行在線存儲和/或離線存儲。

5.一種列車組故障預測與健康管理地面智能處理方法，其特征在于，所述方法包括：

接收通過預設路徑發送的列車組對應的數據；具體的，接收所述列車組搭載的車載列車組故障預測與健康管理系統傳輸的實時數據和非實時數據，供應商系統發送的運維數據、工廠內部的制造和設計數據以及仿真試驗數據；將所述列車組多源異構數據集成；將接收單元接收的數據以及集成單元集成的數據進行清洗以及轉換；

利用已構建的地面智能鏡像模型對所述數據進行分析處理，得到分析結果；所述分析結果包括故障相關信息、列車組健康評估信息以及智能決策信息；其中，所述地面智能鏡像模型為利用實體列車組產生的數據所建立的反應列車組系統狀態的數學模型，并具有輸入輸出的預測傳遞關系模型，所述故障相關信息包括故障診斷信息、故障預警信息、故障統計信息和故障預測信息；

還包括：

將所述分析結果與所述車載列車組故障預測與健康管理系統中車載智能鏡像模型的分析結果進行聚類分析，并根據聚類分析結果更新所述分析結果；

還包括：

利用認知計算和大數據挖掘算法對所述非實時數據、所述運維數據、所述制造和設計數據以及所述仿真試驗數據進行知識挖掘，病根知識挖掘結果對所述地面智能鏡像模型進行更新。