[發(fā)明專利]一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法與裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110025226.7
• 申請(qǐng)日: 2021-01-08
• 公開（公告）號(hào): CN112765877B
• 公開（公告）日: 2023-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王平;崔建岷;吳文波;楊友蘭;馬毅華;梁榮青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申鐵信息工程有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06F16/2458;G06F16/215;G06F16/248;G06F16/25
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法，PHM通用系統(tǒng)包括數(shù)字孿生模塊、PHM數(shù)據(jù)解析層、PHM智能算法層和PHM可視化與應(yīng)用接口層，運(yùn)行時(shí)具體包括以下步驟：S1、數(shù)字孿生模塊獲取業(yè)務(wù)部門信息和鐵路設(shè)備信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，構(gòu)建數(shù)字孿生模型；S2、PHM數(shù)據(jù)解析層根據(jù)模型信息將原始車載采集數(shù)據(jù)解析為車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)；S3、PHM智能算法層根據(jù)預(yù)設(shè)的算法將車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為故障診斷信息與預(yù)測(cè)信息；S4、PHM可視化與應(yīng)用接口層獲取可視化接口和應(yīng)用接口，由可視化應(yīng)用展示故障診斷信息與預(yù)測(cè)信息，并與業(yè)務(wù)部門的工作業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有對(duì)各個(gè)業(yè)務(wù)部門的工作業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行整合、提高PHM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理效率和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鐵路交通運(yùn)輸領(lǐng)域，尤其是涉及一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法與裝置。

背景技術(shù)

目前鐵路路網(wǎng)的規(guī)模日漸宏大，鐵路路網(wǎng)中配屬了大量動(dòng)車組、機(jī)車、客車和貨車，機(jī)車車輛品種涵蓋不同速度等級(jí)、不同軸重等級(jí)、不同動(dòng)力方式、不同功率范圍和不同運(yùn)行環(huán)境。為確保運(yùn)輸安全，保持和發(fā)揮機(jī)車車輛服役期內(nèi)應(yīng)有的效能和效率，機(jī)車車輛PHM系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展越來越得到重視。

為了機(jī)車車輛PHM系統(tǒng)能夠適應(yīng)于動(dòng)車組、機(jī)車、客車和貨車等不同鐵路裝備的診斷和預(yù)測(cè)，為了避免為不同業(yè)務(wù)部門、不同鐵路裝備監(jiān)控對(duì)象重復(fù)構(gòu)建相同的PHM系統(tǒng)，為了最大化提升信息系統(tǒng)效率與數(shù)據(jù)整合價(jià)值，需要一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法與裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法與裝置，提升PHM系統(tǒng)效率與數(shù)據(jù)整合價(jià)值。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種機(jī)車車輛PHM通用系統(tǒng)的構(gòu)建方法，所述PHM通用系統(tǒng)包括數(shù)字孿生模塊、PHM數(shù)據(jù)解析層、PHM智能算法層和PHM可視化與應(yīng)用接口層，PHM通用系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)具體包括以下步驟：

S1、所述數(shù)字孿生模塊獲取業(yè)務(wù)部門信息和鐵路設(shè)備信息，根據(jù)業(yè)務(wù)部門信息和鐵路設(shè)備信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化，構(gòu)建數(shù)字孿生模型；

S2、所述PHM數(shù)據(jù)解析層獲取原始車載采集數(shù)據(jù)，根據(jù)所述數(shù)字孿生模型的模型信息，將所述原始車載采集數(shù)據(jù)解析為車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)；

S3、所述PHM智能算法層根據(jù)預(yù)設(shè)的算法將經(jīng)解析的所述車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為故障診斷信息與預(yù)測(cè)信息；

S4、所述PHM可視化與應(yīng)用接口層獲取可視化接口和應(yīng)用接口，根據(jù)所述可視化接口由可視化應(yīng)用展示所述故障診斷信息與預(yù)測(cè)信息，根據(jù)所述應(yīng)用接口將故障診斷信息與預(yù)測(cè)信息與數(shù)字孿生模型相應(yīng)的業(yè)務(wù)部門的工作業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)接。

所述步驟S1中數(shù)字孿生模塊對(duì)業(yè)務(wù)部門信息和鐵路設(shè)備信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化的形式包括機(jī)車車輛構(gòu)型模型、機(jī)車車輛狀態(tài)參數(shù)編碼、機(jī)車車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)建模和機(jī)車車輛相關(guān)信息字典表。

所述步驟S2中對(duì)原始車載采集數(shù)據(jù)進(jìn)行解析的過程包括識(shí)別關(guān)鍵數(shù)據(jù)、清除無效數(shù)據(jù)、清除數(shù)據(jù)中的無效字段和附加數(shù)字孿生信息。

所述步驟S3中對(duì)經(jīng)解析的車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化的過程包括故障診斷、故障預(yù)測(cè)、部件退化評(píng)估、系統(tǒng)健康評(píng)估。

所述步驟S3中PHM智能算法層使用的算法包括基于物理機(jī)理規(guī)則的算法、基于統(tǒng)計(jì)學(xué)規(guī)則的算法、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)規(guī)則的算法、基于機(jī)器學(xué)習(xí)規(guī)則的算法以及基于深度學(xué)習(xí)規(guī)則的算法。

所述步驟S4中可視化接口對(duì)應(yīng)的圖表類型包括退化圖、性能雷達(dá)圖、風(fēng)險(xiǎn)圖、故障分類圖和PHM系統(tǒng)大屏可視化圖，應(yīng)用接口對(duì)應(yīng)的工作業(yè)務(wù)系統(tǒng)包括資產(chǎn)管理系統(tǒng)、維修管理系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)、企業(yè)資源管理系統(tǒng)和備品備件管理系統(tǒng)。