[發(fā)明專利]一種基于故障預(yù)測(cè)技術(shù)的鐵路設(shè)備健康管理系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710935443.3
• 申請(qǐng)日: 2017-10-10
• 公開（公告）號(hào): CN107832867A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 任爽;劉峰;馮帆;鐘麗君;韓冰;劉笑佟;周佳棋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q10/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務(wù)所11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于故障預(yù)測(cè)技術(shù)的鐵路設(shè)備健康管理系統(tǒng)，其特征在于，包括：設(shè)備健康數(shù)據(jù)輸入模塊、設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊和設(shè)備健康結(jié)果輸出模塊；

所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)輸入模塊，用于輸入鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)，該相關(guān)數(shù)據(jù)包括鐵路設(shè)備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、制造數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)，將所述設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸給所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊；

所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)所述設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得到鐵路設(shè)備的健康管理結(jié)果，將所述鐵路設(shè)備的健康管理結(jié)果傳輸給所述設(shè)備健康結(jié)果輸出模塊；

所述設(shè)備健康結(jié)果輸出模塊，用于輸出所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊傳輸過來的鐵路設(shè)備的健康管理結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述的設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊包括：

設(shè)備故障預(yù)警子模塊，用于基于各個(gè)健康階段的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)趨勢(shì)根據(jù)所述鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)得到各個(gè)健康階段的健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，將各個(gè)健康階段的健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)健康階段的標(biāo)準(zhǔn)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)健康數(shù)據(jù)之間的偏離程度，根據(jù)偏離程度判斷是否有發(fā)生故障的趨勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)存在發(fā)生故障的趨勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)備進(jìn)行故障預(yù)警；

設(shè)備故障診斷子模塊，用于對(duì)所述鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成設(shè)備故障診斷處理結(jié)果；

設(shè)備故障預(yù)測(cè)子模塊，用于對(duì)所述鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成設(shè)備故障預(yù)測(cè)處理結(jié)果。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備故障預(yù)測(cè)子模塊包括：預(yù)測(cè)模型管理單元、故障知識(shí)庫(kù)管理單元、故障預(yù)測(cè)單元；

所述的預(yù)測(cè)模型管理單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的預(yù)測(cè)模型進(jìn)行管理，所述預(yù)測(cè)模型包括基于專家經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的預(yù)測(cè)模型、基于案例的預(yù)測(cè)模型和基于歷史數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)模型；

所述的故障知識(shí)庫(kù)管理單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的故障知識(shí)庫(kù)進(jìn)行管理，所述故障知識(shí)庫(kù)包括基于專家經(jīng)驗(yàn)的故障知識(shí)、基于案例的故障知識(shí)、基于歷史數(shù)據(jù)的故障知識(shí)；

所述的故障預(yù)測(cè)單元，用于將設(shè)備的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、制造數(shù)據(jù)、使用數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)和維修數(shù)據(jù)輸入到所述鐵路設(shè)備的預(yù)測(cè)模型中，基于對(duì)所述標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)及歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)設(shè)備性能的發(fā)展趨勢(shì)，通過所述預(yù)測(cè)模型利用所述故障知識(shí)庫(kù)預(yù)測(cè)設(shè)備故障發(fā)生的等級(jí)及時(shí)間，輸出鐵路設(shè)備的故障的預(yù)測(cè)結(jié)果，該預(yù)測(cè)結(jié)果包括正常、性能下降和失效。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備故障預(yù)測(cè)子模塊還包括：故障預(yù)測(cè)驗(yàn)證單元、故障預(yù)測(cè)能力評(píng)估單元、故障預(yù)測(cè)有效性分析單元和剩余壽命預(yù)測(cè)單元；

所述故障預(yù)測(cè)驗(yàn)證單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的故障預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并生成相應(yīng)驗(yàn)證結(jié)果；

所述故障預(yù)測(cè)能力評(píng)估單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的故障預(yù)測(cè)能力進(jìn)行評(píng)估，并生成相應(yīng)評(píng)估結(jié)果；

所述故障預(yù)測(cè)有效性分析單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的故障預(yù)測(cè)進(jìn)行有效性分析，并生成相應(yīng)有效性分析結(jié)果。

所述剩余壽命預(yù)測(cè)單元，用于對(duì)鐵路設(shè)備的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，并生成相應(yīng)預(yù)測(cè)結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊還包括：

設(shè)備健康管理子模塊，用于對(duì)所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)輸入模塊中所輸入的鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成設(shè)備健康管理處理結(jié)果。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊還包括：

設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估與監(jiān)測(cè)子模塊，用于基于各個(gè)健康階段的數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)趨勢(shì)根據(jù)所述鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)得到各個(gè)健康階段的健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，將各個(gè)健康階段的健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)健康階段的標(biāo)準(zhǔn)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，得到健康預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)健康數(shù)據(jù)之間的偏離程度，根據(jù)偏離程度判斷設(shè)備當(dāng)前健康狀態(tài)及健康的變化趨勢(shì)，生成設(shè)備的當(dāng)前健康狀態(tài)及變化趨勢(shì)的評(píng)估報(bào)告。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)處理模塊還包括：

設(shè)備健康建議及決策子模塊，用于對(duì)所述設(shè)備健康數(shù)據(jù)輸入模塊中所輸入的鐵路設(shè)備健康的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并生成健康建議及決策處理結(jié)果。