[發明專利]一種中速磁浮列車關鍵部件的狀態評估和預測系統

有效

• 申請號: 202011246521.7
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112345276B
• 公開（公告）日: 2022-03-15
• 發明（設計）人: 徐杰;許莉立;孫傳凱;王光藝;賈利民;張慧;徐亞之;劉宇
• 申請（專利權）人: 北京交通大學;中車唐山機車車輛有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01R31/00;G06F16/36
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 黃曉軍

1.一種中速磁浮列車關鍵部件的狀態評估和預測系統，其特征在于，包括：磁浮列車設備結構解耦模塊、磁浮列車設備耦合關系模塊、磁浮列車設備狀態轉變點識別模塊和列車關鍵部件診斷模塊；

所述的磁浮列車設備結構解耦模塊，用于根據列車組件鄰接關系、包含關系和平行關系構建了磁浮列車的層次結構，該層次結構包括了磁浮組成的基本元件及其屬性參數、部件及其屬性參數、設備及其屬性參數；

所述的磁浮列車設備耦合關系模塊，用于按照子系統建模方法，將列車整車和設備分為不同層次的子系統和元器件，構建磁浮列車分層結構之間的鏈接方式；

磁浮列車設備狀態轉變點識別模塊，用于對導入信號做預處理，通過各種故障診斷模式實現導入信號的異常診斷；

磁浮列車關鍵部件診斷模塊，用于通過各種故障診斷模式利用統計分析模型、機器學習模型和深度學習模型對磁浮列車狀態進行評估診斷，通過關鍵設備的狀態識別和故障診斷對磁浮列車的狀態做出綜合評估，對異常狀態進行查詢和處理；

所述的磁浮列車設備結構解耦模塊包括磁浮構成基本組件模塊、基本組件連接方式模塊和基本組件連接關系模塊；所述磁浮構成基本組件由圖形和組件屬性參數構成，包含元件組件、設備組件和擴展組件三個類別，所述基本組件連接方式包含剛性連接和柔性連接二種方式；所述基本組件連接關系包含鄰接、包含和平行；各種基本組件依靠剛性連接和柔性連接構成列車子系統模塊。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的系統還包括：磁浮列車部件性能參數定義模塊、磁浮列車設備耦合邏輯關系表達和存儲模塊、磁浮列車設備狀態和模式表達模塊；

所述的磁浮列車部件性能參數定義模塊，用于定義磁浮列車結構組件的性能參數，該性能參數包括機械性能、電氣性能和電子性能，并用圖形、表格、文字對性能參數進行展示和說明；

所述的磁浮列車設備耦合邏輯關系表達和存儲模塊，用于通過磁浮列車設備本體模型描述磁浮列車結構耦合關系，并將磁浮列車結構耦合關系進行存儲；確定組件結構邏輯關系、組件邏輯連接圖形化展示、組件結構及邏輯關系存儲；

磁浮列車設備狀態和模式表達模塊，用于描述列車各組件的當前狀態。

3.根據權利要求2所述的系統，其特征在于，所述的系統還包括：

磁浮列車設備狀態模式庫管理模塊，用于實現磁浮列車設備的狀態存儲和展示，并提供故障模式和正常模式下的磁浮列車設備狀態的增加、刪除、修改和查詢功能。

4.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的基本組件包括傳感器、熔斷器、電磁鐵、充電電阻、懸浮控制器、牽引裝置、供電系統、斬波器、電容、LC控制電源電路、接觸器、空氣彈簧車載蓄電池設備以及擴展組件組成；其中牽引裝置由共模濾波電路、LLC諧振電路組成，供電系統由DC330V電源組成；所有基本組件以組件面板的形式構成組件庫。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的磁浮列車設備耦合關系模塊，具體用于構建的分層結構之間的連接方式包括力元鏈接和鉸鏈接方式，力元鏈接表示同層次結構和上下關聯層次之間的剛性連接，鉸鏈接表示同層次結構和上下關聯層次間的柔性連接；柔性連接定義為鉸連接，剛性連接定義為力元連接；

管理元件之間、元件與設備之間、設備與設備之間關系知識庫，描述元件之間、元件與設備之間、設備與設備之間的剛性連接和柔性連接，形成磁浮列車設備耦合關系的知識圖譜。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述的磁浮列車設備耦合關系模塊，具體用于根據磁浮列車設備本體模型構建知識圖譜，磁浮列車設備本體模型由元件實體、關系和屬性組成，根據其關系和屬性的變化推理故障傳播途徑、梳理故障傳播因果，搜索和確定磁浮列車不同結構間的隱含關聯關系。