[發明專利]一種基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統

在審

• 申請號: 201710935443.3
• 申請日: 2017-10-10
• 公開（公告）號: CN107832867A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 任爽;劉峰;馮帆;鐘麗君;韓冰;劉笑佟;周佳棋
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q10/00
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統，其特征在于，包括：設備健康數據輸入模塊、設備健康數據處理模塊和設備健康結果輸出模塊；

所述設備健康數據輸入模塊，用于輸入鐵路設備健康的相關數據，該相關數據包括鐵路設備的設計數據、制造數據、使用數據、故障數據和維修數據，將所述設備健康的相關數據傳輸給所述設備健康數據處理模塊；

所述設備健康數據處理模塊，用于對所述設備健康的相關數據進行分析處理，得到鐵路設備的健康管理結果，將所述鐵路設備的健康管理結果傳輸給所述設備健康結果輸出模塊；

所述設備健康結果輸出模塊，用于輸出所述設備健康數據處理模塊傳輸過來的鐵路設備的健康管理結果。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的設備健康數據處理模塊包括：

設備故障預警子模塊，用于基于各個健康階段的數據預測趨勢根據所述鐵路設備健康的相關數據得到各個健康階段的健康預測數據，將各個健康階段的健康預測數據與對應健康階段的標準健康數據進行比對，得到健康預測數據與標準健康數據之間的偏離程度，根據偏離程度判斷是否有發生故障的趨勢和風險，對存在發生故障的趨勢和風險的設備進行故障預警；

設備故障診斷子模塊，用于對所述鐵路設備健康的相關數據進行處理，生成設備故障診斷處理結果；

設備故障預測子模塊，用于對所述鐵路設備健康的相關數據進行處理，生成設備故障預測處理結果。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述設備故障預測子模塊包括：預測模型管理單元、故障知識庫管理單元、故障預測單元；

所述的預測模型管理單元，用于對鐵路設備的預測模型進行管理，所述預測模型包括基于專家經驗知識的預測模型、基于案例的預測模型和基于歷史數據的預測模型；

所述的故障知識庫管理單元，用于對鐵路設備的故障知識庫進行管理，所述故障知識庫包括基于專家經驗的故障知識、基于案例的故障知識、基于歷史數據的故障知識；

所述的故障預測單元，用于將設備的設計數據、制造數據、使用數據、故障數據和維修數據輸入到所述鐵路設備的預測模型中，基于對所述標準數據及歷史數據預測設備性能的發展趨勢，通過所述預測模型利用所述故障知識庫預測設備故障發生的等級及時間，輸出鐵路設備的故障的預測結果，該預測結果包括正常、性能下降和失效。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述設備故障預測子模塊還包括：故障預測驗證單元、故障預測能力評估單元、故障預測有效性分析單元和剩余壽命預測單元；

所述故障預測驗證單元，用于對鐵路設備的故障預測結果進行驗證，并生成相應驗證結果；

所述故障預測能力評估單元，用于對鐵路設備的故障預測能力進行評估，并生成相應評估結果；

所述故障預測有效性分析單元，用于對鐵路設備的故障預測進行有效性分析，并生成相應有效性分析結果。

所述剩余壽命預測單元，用于對鐵路設備的剩余壽命進行預測，并生成相應預測結果。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述設備健康數據處理模塊還包括：

設備健康管理子模塊，用于對所述設備健康數據輸入模塊中所輸入的鐵路設備健康的相關數據進行處理，并生成設備健康管理處理結果。

6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述設備健康數據處理模塊還包括：

設備健康狀態評估與監測子模塊，用于基于各個健康階段的數據預測趨勢根據所述鐵路設備健康的相關數據得到各個健康階段的健康預測數據，將各個健康階段的健康預測數據與對應健康階段的標準健康數據進行比對，得到健康預測數據與標準健康數據之間的偏離程度，根據偏離程度判斷設備當前健康狀態及健康的變化趨勢，生成設備的當前健康狀態及變化趨勢的評估報告。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述設備健康數據處理模塊還包括：

設備健康建議及決策子模塊，用于對所述設備健康數據輸入模塊中所輸入的鐵路設備健康的相關數據進行處理，并生成健康建議及決策處理結果。