[發明專利]基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統及方法

在審

• 申請號: 201810565198.6
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN109000942A
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發明（設計）人: 張郁;周子文;查偉;吳君;高建妃;孫文芳
• 申請（專利權）人: 卡斯柯信號有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

1.一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，將城軌列車NVH參數作為ATO性能評判的依據，其特征在于，所述的系統包括分布式數據采集子站和數據匯總處理中心，所述的分布式數據采集子站包括依次連接的各類傳感器、數據采集卡和控制器，所述的數據匯總處理中心包括多通道交換機和服務器站主機，所述的控制器和服務器站主機分別掛接在多通道交換機上，所述的分布式數據采集子站分布在列車各車廂內，并將采集的加速度和音頻信號發送給服務器站主機，所述的服務器站主機將接收到的數據進行分析處理得到乘坐舒適度。

2.根據權利要求1所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的各類傳感器包括加速度傳感器和音頻傳感器，所述的加速度傳感器采集加速度信號用以提取振動的特征，所述的音頻傳感采集音頻信號用以提取噪音的特征，綜合振動特征及噪音特征即可得列車的NVH參數；

所述的加速度傳感器包括三軸加速度傳感器和單向加速度傳感器，所述的單向加速度傳感器設于激勵源位置，所述的三向加速度傳感器設于車廂內部獲取激勵響應。

3.根據權利要求1所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的分布式數據采集子站還包括接插件轉接板，所述的控制器為PXI控制器，所述的數據采集卡為PXI數據采集卡，所述的PXI控制器通過PXI總線與PXI數據采集卡連接，所述的PXI數據采集卡通過接插件轉接板與各類傳感器連接；

PXI控制器運行實時操作系統以滿足大量數據采集及處理的要求；PXI控制器上運行的程序，包括數據流管理、濾波、工程量轉換、快速傅立葉變換模塊，使用這些模塊可計算出所有通道信號的特征值。

4.根據權利要求1所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的數據匯總處理中心還包括供電模塊、遠程供電使能模塊、時鐘服務器及KVM，所述的供電模塊分別與多通道交換機、服務器站主機、時鐘服務器及KVM連接，所述的時鐘服務器及KVM分別與服務器站主機連接；

所述的供電模塊能就近從列車供電系統獲取電能以確保服務器站主機能正常工作，同時配備有不間斷電源以減少列車上不穩定供電對該裝置的影響；所述的遠程供電使能模塊使得操作人員在駕駛室即可接通或切斷分布式數據采集子站的供電；所述的時鐘服務器支持GPS或北斗授時，可為服務器站主機提供精確時間；服務器站主機將本機時間同步至各分布式數據采集子站，從而達到各分布式數據采集子站時間同步的效果；

所述的多通道交換機，一端連接服務器站主機，其他光電接口連接所有分布式數據采集子站，所有分布式數據采集子站發布的數據均通過多通道交換機匯總至服務器站主機；服務器站主機程序的控制指令也通過多通道交換機發送至各分布式數據采集子站。

5.根據權利要求4所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的多通道交換機為多路多模交換機，支持百兆及千兆以太網，支持20路以上接入，支持光電接口。

6.根據權利要求4所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的服務器站主機為工作站級別主機，所述的KVM包括鍵盤、鼠標和顯示器，所述的KVM與服務器站主機連接并能訪問服務器的資源。

7.根據權利要求1所述的一種基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統，其特征在于，所述的服務器站主機上運行有用LabVIEW編寫的上位機程序，所述的上位機程序主要包括三個后臺程序：(1)、監聽以太網口，將數據按子站分別存入相應的數據庫中，并提供數據庫訪問接口；(2)、乘坐舒適度計算模塊能訪問(1)中所述數據庫，通過計算得到乘坐舒適度；(3)、提供完整的UI界面供管理員與主機進行交互，觀察頻譜圖，查看乘坐舒適度指標，管理及配置下位機采集任務。

8.一種采用權利要求1～7中任一所述的基于NVH的列車加速及制動階段ATO性能評判系統的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、系統上電，所述的服務器站主機程序自檢并初始化，轉入步驟2；

步驟2、等待管理員輸入賬號及密碼，登錄城軌列車乘坐舒適度監控系統后，轉入步驟3；

步驟3、分布式數據采集子站被使能供電，分布式數據采集子站進行自檢、初始化及時間同步后轉入步驟4；

步驟4、等待管理員配置分布式數據采集子站采集任務，下發采集指令后轉入步驟5；

步驟5、分布式數據采集子站開始工作；傳感器采集到的模擬信號經數據采集卡信號調理及采樣電路后，被轉化為數字信號被分布式數據采集子站獲取，原始數據經過計算生成特征數據；分布式數據采集子站將原始數據及特征數據打上子站標簽及時間戳后通過以太網發布到局域網內，轉入步驟6；

步驟6、位于同一局域網內的服務器站主機從以太網獲取原始數據及特征數據后，按不同子站存儲至數據庫，轉入步驟7；

步驟7、服務器站主機舒適度單元從步驟6中所述數據庫中獲取數據，并據此換算得到乘坐舒適度。