[發明專利]一種鐵路貨車故障預測與健康管理系統

有效

• 申請號: 201711384148.X
• 申請日: 2017-12-20
• 公開（公告）號: CN109948169B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 黎巧能;徐勇;姜瑞金;蔡帆;曹志文;黃圣;舒麟;肖光毅;江荷艷
• 申請（專利權）人: 中國中車股份有限公司;中車長江車輛有限公司
• 主分類號: G06F30/15
• 分類號: G06F30/15;G06F30/20;G06Q10/00
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 劉杰

本發明公開了一種鐵路貨車故障預測與健康管理系統，包括車載PHM系統和地面PHM系統，通過車載PHM系統對鐵路貨車車輛的關鍵系統及零部件的狀態進行實時監測獲得關鍵部位監測數據并傳輸到地面PHM系統，地面PHM系統中的大數據處理平臺利用預先建好的數學模型對關鍵部位監測數據進行故障分析處理，通過應用平臺展示并針對不同的用戶開放不同的權限以及推送相應的故障信息和維修決策，由于該數學模型是結合了監測鐵路貨車車輛的關鍵系統及零部件的狀態得到的數據，以及地面數據來綜合建模獲得，故而故障分析客觀準確，避免了由于人為主觀判斷帶來的判斷失誤。

技術領域

本申請涉及車輛運輸技術領域，尤其涉及一種鐵路貨車故障預測與健康管理系統。

背景技術

安全、可靠是軌道交通裝備最基本也是最重要的要求，隨著技術的發展，軌道交通裝備日趨復雜，貨物列車的多樣性、綜合化水平和智能化程度不斷提高。

而隨著列車運營數的增加、列車復雜性的提高，勢必會引入更多的安全影響因素以及增加列車中零部件發生故障和功能失效的幾率，在這種情況下，為了保障列車的安全性，就需要加大對列車的設計生產、檢修維護、監控運行等方面的投入。目前對于鐵路貨車大多都是人為分析監控數據和人為故障預測，難以準確判斷。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鐵路貨車故障預測與健康管理系統，可解決現有的對車輛安全監控預警體系5T系統不能實時的監測車輛的狀態，可解決現有鐵路貨車預防性維修策略造成的過剩維修或故障維修“真空期”，優化現有貨車維修制度，實現從預防性維修向基于狀態的維修轉變。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種鐵路貨車故障預測與健康管理系統，包括：

車載故障預測和健康管理PHM系統和地面故障預測和健康管理PHM系統；

所述車載PHM系統包括：傳感器、車載處理器；

其中：

所述傳感器，用于采集鐵路貨車的各關鍵部件的第一原始數據，并傳輸給所述車載處理器；

所述車載處理器，用于對所述傳感器傳輸的第一原始數據進行處理得到關鍵狀態監測數據，并將所述關鍵狀態監測數據發送至所述地面PHM系統；

所述地面PHM系統包括：大數據處理平臺和應用平臺，

所述大數據處理平臺包括：

數據處理子系統，用于接收所述車載PHM系統提供的所述關鍵狀態監測數據；

數據分析子系統，用于基于針對所述鐵路貨車預先建立的數學模型對所述關鍵狀態監測數據進行故障分析處理，并將所述分析處理結果展示在所述應用平臺上；其中，所述數學模型是基于預先接收的第一地面數據和從所述車載處理器中預先接收的第二原始數據進行建模而獲得的模型；

所述應用平臺，用于針對不同的用戶開放不同的權限以及推送相應的故障信息和維修決策。

優選的，所述車載PHM系統還包括：采集設備和車載存儲設備。

所述采集設備，用于從所述所述傳感器接收模擬信號類型的所述第一原始數據，然后經過模數轉換之后得到數字信號類型的所述第一原始數據，然后利用并行總線的一條支路將所述第一原始數據存儲在所述車載存儲設備中，利用并行總線的另一條支路將所述第一原始數據發送給所述車載處理器，使得所述車載處理器對所述第一原始數據進行處理進而獲得所述關鍵狀態監測數據；

所述車載存儲設備，用于將所述第一原始數據傳輸給所述所述數據處理子系統，使得所述數據處理子系統將所述第一原始數據傳輸給所述數據分析子系統，進而使得所述數據分析子系統利用所述第一原始數據對所述數學模型進行優化。