[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

技術領域

本發明涉及鐵路設備管理技術領域，尤其涉及一種基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統。

背景技術

鐵路設備的健康管理系統，是以鐵路設備信息數據為基礎，按照不同維修模式安排設備的維修計劃、維修資源和維修活動。

目前的鐵路設備管理系統主要是以計劃性維修為主，故障性維修為輔，因此產生因為過度維護而增加維護成本，或者由于維護不夠而產生重大事故。隨著鐵路設備信息化水平的提升，希望能對鐵路設備故障進行預測，以便能提前了解設備的健康程度，采取相應有效的維護手段，因此有必要將故障預測技術應用到鐵路設備健康管理，從而實現提高設備健康評估準確率、提升設備維修效率、降低設備運行維護成本，實現設備的安全生產，即基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統。

發明內容

本發明的實施例提供了一種基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統，以實現基于故障預測技術對鐵路設備進行有效的健康管理。

為了實現上述目的，本發明采取了如下技術方案。

一種基于故障預測技術的鐵路設備健康管理系統，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，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。

進一步地，所述設備健康數據處理模塊還包括：