[發(fā)明專利]城市軌道交通列車走行部故障數(shù)字診斷系統(tǒng)及其診斷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010885525.3
• 申請(qǐng)日: 2020-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN112082782B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫永才;陳美霞;王維;熊鋼;肖陽俊;呂紅強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中車南京浦鎮(zhèn)車輛有限公司
• 主分類號(hào): G01M17/08
• 分類號(hào): G01M17/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 陸燁

本發(fā)明公開了一種城市軌道交通列車走行部故障數(shù)字診斷系統(tǒng)及其診斷方法，該系統(tǒng)中加速度信號(hào)采集器實(shí)時(shí)采集被測(cè)行走部的加速度信號(hào)，并將該信號(hào)傳送至對(duì)應(yīng)的前置處理器中，所述前置處理器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行壓縮，將壓縮后的信號(hào)通過交換機(jī)傳送至第一車載診斷儀中，第一車載診斷儀實(shí)時(shí)讀取列車TCMS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和交換機(jī)中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)判斷第i節(jié)車廂的行走部是否出現(xiàn)故障以及故障類型。本發(fā)明消除了采集信號(hào)時(shí)產(chǎn)生的時(shí)間滯后，提高了故障判斷的精度，實(shí)用與城軌車輛的軸箱軸承故障在線檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于軌道交通領(lǐng)域。

背景技術(shù)

當(dāng)前，城市軌道交通車輛保有量巨大，且在仍處于快速發(fā)展階段。列車走行部故障檢測(cè)一般通過在被檢測(cè)部件上安裝傳感器檢測(cè)溫度、振動(dòng)和沖擊，前置處理器將獲取的傳感器信號(hào)電壓進(jìn)行電壓/電流轉(zhuǎn)換，上傳至車輛分機(jī)，車輛分機(jī)進(jìn)行電流/電壓轉(zhuǎn)換，硬件共振解調(diào)，模擬信號(hào)離散化處理后與預(yù)設(shè)閾值比較，決定是否輸出報(bào)警。但是現(xiàn)有技術(shù)在信號(hào)采集環(huán)節(jié)存在沖擊信號(hào)失真、低頻干擾、高頻丟失等問題，且采用分布式診斷方式，未提取整車及軌道的振動(dòng)特征，導(dǎo)致故障漏報(bào)、誤報(bào)率較高。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：為解決背景技術(shù)中現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種城市軌道交通列車走行部故障數(shù)字診斷系統(tǒng)。

技術(shù)方案：本發(fā)明提供了一種城市軌道交通列車走行部故障數(shù)字診斷系統(tǒng)，包括加速度信號(hào)采集器、前置處理器、n個(gè)交換機(jī)和第一車載診斷儀，n為列車車廂的總個(gè)數(shù)；根據(jù)需要被檢測(cè)的行走部，在每節(jié)車廂一側(cè)的該行走部上安裝加速度信號(hào)采集器，且每節(jié)車廂上的加速度信號(hào)采集器的個(gè)數(shù)大于等于4；每節(jié)車廂中的每四個(gè)加速度信號(hào)采集器連接一個(gè)前置處理器，第i個(gè)車廂中所有的前置處理器相互連接后與第i個(gè)交換機(jī)連接，n個(gè)交換機(jī)相互連接后與第一車載診斷儀連接，i＝1，2…n；

所述加速度信號(hào)采集器實(shí)時(shí)采集被測(cè)行走部的加速度信號(hào)，并將該信號(hào)傳送至對(duì)應(yīng)的前置處理器中，所述前置處理器對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的信號(hào)進(jìn)行壓縮，將壓縮后的信號(hào)通過交換機(jī)傳送至第一車載診斷儀中，第一車載診斷儀實(shí)時(shí)讀取列車TCMS系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)和交換機(jī)中的數(shù)據(jù)，并根據(jù)讀取的數(shù)據(jù)判斷第i節(jié)車廂的行走部是否出現(xiàn)故障以及故障類型。

進(jìn)一步的，所述加速度信號(hào)采集器為加速度傳感器或者復(fù)合傳感器。

進(jìn)一步的，所述第一車載診斷儀與列車TCMS系統(tǒng)通過MVB總線連接。

進(jìn)一步的，所述前置處理器對(duì)加速度信號(hào)的采集頻率為400KHz，且第一車載診斷儀向前置處理器發(fā)送同步的采集信號(hào)，使得前置處理器與第一車載診斷儀的信號(hào)采集是同時(shí)刻進(jìn)行的。

進(jìn)一步的，該系統(tǒng)還包括第二車載診斷儀，用于當(dāng)?shù)谝卉囕d診斷儀發(fā)生故障時(shí)，第二車載診斷儀代替第一車載診斷儀判斷列車是否發(fā)生故障。

城市軌道交通列車走行部故障數(shù)字診斷系統(tǒng)的診斷方法，所述故障包括磨損/電腐蝕類故障和剝離類故障；在列車無故障時(shí)，對(duì)列車進(jìn)行試運(yùn)行，實(shí)時(shí)采集第m節(jié)車廂的被測(cè)行走部在不同車速，不同位置，不同載荷時(shí)的加速度信號(hào)，得到若干個(gè)加速度信號(hào)，對(duì)每一個(gè)信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化并存儲(chǔ)至標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)庫，m＝1，2，…n；

所述剝離類故障判斷具體包括如下步驟；

步驟1：以采樣間隔t對(duì)TCMS系統(tǒng)中列車速度進(jìn)行T次采樣，該速度為列車一側(cè)的速度，并基于讀取到的速度計(jì)算第T次采樣時(shí)第m節(jié)車廂的位置s_m；

步驟2：基于s_m以及該節(jié)車廂的起始位置，判斷在第T次采樣時(shí)該車廂是否處于彎道，若是，根據(jù)第T次采樣到的列車的一側(cè)速度v_T，計(jì)算第T次采樣時(shí)第m節(jié)車廂的另外一側(cè)的速度；若否，則將第T次采樣時(shí)第m節(jié)車廂的另外一側(cè)的速度賦值為v_T；

步驟3：根據(jù)速度v_T，計(jì)算第T次采樣時(shí)第m節(jié)車廂兩側(cè)軸承的轉(zhuǎn)速；